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特許6999439シリンダ装置、プレス装置、ワーククランプ装置、シリンダ装置動作方法、ワークのクランプ方法、及びワークのプレス方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2021-12-24
(45)【発行日】2022-01-18
(54)【発明の名称】シリンダ装置、プレス装置、ワーククランプ装置、シリンダ装置動作方法、ワークのクランプ方法、及びワークのプレス方法
(51)【国際特許分類】
F15B 3/00 20060101AFI20220111BHJP
B30B 1/32 20060101ALI20220111BHJP
【ＦＩ】
F15B3/00 D
B30B1/32 C
【請求項の数】
27
(21)【出願番号】P 2018021722
(22)【出願日】2018-02-09
(65)【公開番号】P2018155400
(43)【公開日】2018-10-04
【審査請求日】2020-12-08
(31)【優先権主張番号】P 2017049311
(32)【優先日】2017-03-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000002325
【氏名又は名称】セイコーインスツル株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100096655
【弁理士】
【氏名又は名称】川井 隆
(74)【代理人】
【識別番号】100091225
【弁理士】
【氏名又は名称】仲野 均
(72)【発明者】
【氏名】荒井 茂弘
【審査官】吉田 昌弘
(56)【参考文献】
【文献】英国特許出願公告第０１２２８０５８（ＧＢ，Ａ）
【文献】特開２００７－０６４３３９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０６－１５９３０３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ１５Ｂ ３／００
Ｂ３０Ｂ １／３２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
シリンダと、前記シリンダ内でスラスト方向に移動する油圧室と、
前記シリンダ内に形成され、前記油圧室を一端側から他端側に移送する移送空圧室と、
前記シリンダ内に形成され、前記移送した油圧室を加圧する加圧空圧室と、
前記加圧空圧室が前記加圧により前記油圧室に与えるスラスト方向の力からラジアル方向の力を発生させ、当該ラジアル方向の力によって前記油圧室を前記シリンダ内に固定する固定手段と、
前記加圧空圧室が前記加圧により前記固定した油圧室に発生させる油圧を増幅する油圧増幅手段と、
前記増幅した油圧を出力する出力ロッドと、
を具備し、
前記油圧室は、前記出力ロッドが設けられた第１油圧室と、前記固定手段が設けられた第２油圧室と、から構成されており、
前記固定手段は、前記第２油圧室の油圧によって前記ラジアル方向の力を発生させて前記第２油圧室と前記第１油圧室を固定し、
前記油圧増幅手段は、前記第１油圧室に発生した油圧を増幅して前記出力ロッドに出力し、
前記第１油圧室は、前記出力ロッドを出力方向に押圧する出力ピストンを備えており、前記出力ピストンを前記出力方向に対向する方向に付勢する付勢手段を具備している、
ことを特徴とするシリンダ装置。
【請求項2】
シリンダと、前記シリンダ内でスラスト方向に移動する油圧室と、
前記シリンダ内に形成され、前記油圧室を一端側から他端側に移送する移送空圧室と、
前記シリンダ内に形成され、前記移送した油圧室を加圧する加圧空圧室と、
前記加圧空圧室が前記加圧により前記油圧室に与えるスラスト方向の力からラジアル方向の力を発生させ、当該ラジアル方向の力によって前記油圧室を前記シリンダ内に固定する固定手段と、
前記加圧空圧室が前記加圧により前記固定した油圧室に発生させる油圧を増幅する油圧増幅手段と、
前記増幅した油圧を出力する出力ロッドと、
を具備し、
前記油圧室は、前記出力ロッドが設けられた第１油圧室と、前記固定手段が設けられた第２油圧室と、から構成されており、
前記固定手段は、前記第２油圧室の油圧によって前記ラジアル方向の力を発生させて前記第２油圧室と前記第１油圧室を固定し、
前記油圧増幅手段は、前記第１油圧室に発生した油圧を増幅して前記出力ロッドに出力し、
前記加圧空圧室は、前記第１油圧室を加圧する第１ピストンを備えた第１空圧室と、前記第２油圧室を加圧する第２ピストンを備えた第２空圧室と、前記第１空圧室と前記第２空圧室を連通する連通孔とから構成され、
前記第１空圧室は、第１吸排気口を有すると共に前記第２空圧室の前記一端側に形成されている、
ことを特徴とするシリンダ装置。
【請求項3】
前記油圧室は、前記加圧空圧室が前記加圧により前記油圧室に与える前記他端側方向の力と前記出力ロッドが前記油圧室に与える前記一端側方向の力と、を受けて油圧を発生させることを特徴とする請求項１、又は請求項２に記載のシリンダ装置。
【請求項4】
前記固定手段は、前記ラジアル方向の力によって弾性変形した前記第２油圧室の側壁を前記シリンダの内壁に押圧することにより前記第２油圧室と前記第１油圧室を固定することを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項３に記載のシリンダ装置。
【請求項5】
前記固定手段は、前記第２油圧室に発生した油圧で、スラスト方向に移動するテーパ部材をクランパに押圧することによりラジアル方向の力を発生させ、当該力によって前記クランパを前記シリンダの内壁に押圧することにより前記第２油圧室と前記第１油圧室を固定することを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項３に記載のシリンダ装置。
【請求項6】
前記第１油圧室の前記出力ピストンは、前記第１油圧室に増幅されて発生した油圧が前記出力ロッドに働いて推力を出力する状態でも移動せず、前記出力ロッドに出力だけを伝達することを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１の請求項に記載のシリンダ装置。
【請求項7】
前記第１ピストンは、前記第１空圧室の圧力で、前記出力ロッドが押圧対象に当接するまで、又は、前記第１油圧室が移動可能な前記他端側の端部に到達するまで、前記第２空圧室、前記第１油圧室、及び前記第２油圧室を前記他端側に移動する、ことを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１の請求項に記載のシリンダ装置。
【請求項8】
前記第２油圧室の前記第２ピストンが前記第２油圧室に増幅した油圧を発生させる際の、前記第２ピストンの移動量が、前記第２ピストンに配設された前記第２油圧室のシール部材の弾性変形量の範囲内である、ことを特徴とする請求項７に記載のシリンダ装置。
【請求項9】
前記第１油圧室は、前記第２油圧室の前記他端側に形成されており、前記第１ピストンは、前記第２空圧室と前記第２油圧室を貫通して前記第１油圧室まで形成されていることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載のシリンダ装置。
【請求項10】
前記連通孔と前記第１ピストンのピストンロッドは、前記第１空圧室と前記第２空圧室の間で分離可能に構成されており、前記移送空圧室は、前記第１空圧室と前記第２空圧室の間に形成され、前記第２空圧室を前記第１空圧室から分離して前記第１油圧室、及び前記第２油圧室と共に前記他端側に移送することを特徴とする請求項９に記載のシリンダ装置。
【請求項11】
前記連通孔は、前記第１ピストンを貫通して形成されており、前記第１空圧室は、前記第１ピストンを前記分離した第２空圧室の方に移送して、前記分離した連通孔を合体させると共に、前記分離した第１ピストンのピストンロッドを合体させることを特徴とする請求項１０に記載のシリンダ装置。
【請求項12】
前記連通孔は前記分離する部分に弁機構を備え、前記弁機構は、前記連通孔が分離しているときには前記第１空圧室と前記第２空圧室の間に形成された前記移送空圧室から前記第２空気圧室への流通を止め、前記連通孔が合体しているときには前記第１空圧室と前記第２空圧室との間を流通させる、
ことを特徴とする請求項１１に記載のシリンダ装置。
【請求項13】
前記シリンダの前記一端側に形成された第２吸排気口と、前記第２吸排気口、及び前記移送空圧室と連通し、前記第１ピストンと前記第１ピストンのピストンロッドの内部に形成され、前記第１ピストンの移動に応じて伸縮する移送吸排気路と、
を具備したことを特徴とする請求項１１、又は請求項１２に記載のシリンダ装置。
【請求項14】
前記移送吸排気路は、前記シリンダ内で伸縮することを特徴とする請求項１３に記載のシリンダ装置。
【請求項15】
前記移送吸排気路は、前記シリンダの外部まで延設されており、延設部分が前記シリンダの内外に摺動することにより伸縮することを特徴とする請求項１３に記載のシリンダ装置。
【請求項16】
前記シリンダ内の前記他端側に設けられ、第３吸排気口を有し、前記油圧室を前記一端側に押圧する第３空圧室を具備したことを特徴とする請求項１３、請求項１４、又は請求項１５に記載のシリンダ装置。
【請求項17】
出力ロッドに工具を装着した請求項１６に記載のシリンダ装置と、前記シリンダ装置に対してワークを所定位置に設置するワーク設置手段と、
前記シリンダ装置を駆動して、前記工具で前記設置したワークをプレスするプレス手段と、
前記プレスしたワークを前記所定位置から離脱する離脱手段と、
を具備したことを特徴とするプレス装置。
【請求項18】
出力ロッドに工具を装着した請求項１６に記載のシリンダ装置と、前記シリンダ装置に対してワークを所定位置に設置するワーク設置手段と、
前記シリンダ装置を駆動して、前記工具で前記設置したワークを押圧しクランプする手段と、
前記クランプしたワークを前記所定位置から離脱する離脱手段と、
を具備したことを特徴とするワーククランプ装置。
【請求項19】
請求項１６に記載のシリンダ装置を動作させるシリンダ装置動作方法であって、第３吸排気口を加圧すると共に第１吸排気口と第２吸排気口を減圧することにより第１油圧室と第２油圧室を一端側に移動させて初期状態に設定する第１ステップと、
前記第１吸排気口から前記第１空圧室と前記第２空圧室を加圧すると共に前記第２吸排気口から前記第３空圧室を減圧することにより前記第１空圧室と前記第２空圧室を他端側に移動させて、前記出力ロッドを押圧対象に当接させ、又は、前記第１油圧室が移動可能な前記他端側の端部に到達させる、第２ステップと、
前記第２吸排気口と前記第３吸排気口を減圧すると共に、前記第１吸排気口を加圧して前記第２空圧室を加圧することにより固定手段を動作させ、前記第１油圧室と前記第２油圧室をシリンダに固定する第３ステップと、
前記第１吸排気口から更に加圧して油圧増幅手段を動作させ、出力ロッドを対象に押圧する第４ステップと、
前記第１吸排気口と前記第２吸排気口を減圧すると共に、前記第３吸排気口を加圧することにより前記第１油圧室と前記第２油圧室を前記一端側に移動させて初期状態に復帰させる第５ステップと、
から構成されたことを特徴とするシリンダ装置動作方法。
【請求項20】
請求項１７のプレス装置を動作させてワークをプレスする方法であって、前記シリンダ装置を駆動して、前記出力ロッドの位置を初期状態に戻す第１ステップと、
ワークを所定位置に設置する第２ステップと、
前記シリンダ装置を駆動して、前記出力ロッドに装着した工具がワークに当接し停止するまで、又は、前記第１油圧室が移動可能な前記他端側の端部に到達し停止するまで、前記第１空圧室の圧力で移動させる第３ステップと、
前記固定手段により前記第１油圧室と前記第２油圧室を固定する第４ステップと、
前記油圧増幅手段により前記第１油圧室の油圧圧力が増幅される第５ステップと、
第５ステップにより増幅された油圧圧力により前記出力ロッドに装着した工具がワークを油圧力で押圧し、ワークをプレスする第６ステップと、
前記シリンダ装置を駆動して、前記出力ロッドと共に前記出力ロッドに装着した工具を空圧力でワークから離脱させる第７ステップと、
プレスが完了したワークを所定の位置から離脱する第８ステップと、
を有することを特徴とするワークのプレス方法。
【請求項21】
請求項１８のワーククランプ装置を動作させてワークを所定位置にクランプする方法であって、ワークを所定位置に設置する第１ステップと、
前記シリンダ装置を駆動して、前記出力ロッドに装着した工具がワークに当接し停止するまで、又は、前記第１油圧室が移動可能な前記他端側の端部に到達し停止するまで、前記第１空圧室の圧力で移動させる第２ステップと、
前記固定手段により前記第１油圧室と前記第２油圧室を固定する第３ステップと、
前記油圧増幅手段により前記第１油圧室の油圧圧力が増幅される第４ステップと、
第４ステップにより増幅された油圧圧力により前記出力ロッドに装着した工具がワークを油圧力で押圧し所定の位置にクランプする第５ステップと、
を有することを特徴とするワークのクランプ方法。
【請求項22】
シリンダと、前記シリンダ内でスラスト方向に移動する油圧室と、
前記シリンダ内に形成され、前記油圧室を一端側から他端側に移送する移送空圧室と、
前記シリンダ内に形成され、前記移送した油圧室を加圧する加圧空圧室と、
前記加圧空圧室が前記加圧により前記油圧室に与えるスラスト方向の力からラジアル方向の力を発生させ、当該ラジアル方向の力によって前記油圧室を前記シリンダ内に固定する固定手段と、
前記加圧空圧室が前記加圧により前記固定した油圧室に発生させる油圧を増幅する油圧増幅手段と、
前記増幅した油圧を出力する出力ロッドと、
前記シリンダ内をスラスト方向に移動する、入力側ハウジングと、前記入力側ハウジングと分離して前記他端側に配置された出力側ハウジングとを備え、
前記油圧室は、前記出力側ハウジングに配設され、前記出力ロッドが設けられた第１油圧室と、前記入力側ハウジングに配設され、前記固定手段が設けられた第２油圧室と、から構成され、
前記加圧空圧室は、前記第１油圧室を加圧する第１ピストンを備えた第１空圧室と、前記第２油圧室を加圧する第２ピストンを備えた第２空圧室と、から構成され、
前記移送空圧室は、前記第１油圧室と前記第２油圧室の間に配置されて、前記第１油圧室を一端側から他端側に移送する、
ことを特徴とするシリンダ装置。
【請求項23】
前記第２ピストンは、前記第２空圧室からの圧力で前記他端側に移動し、当該移動により前記第２油圧室を加圧するロッド部分を備え、前記固定手段は、前記ロッド部分により加圧される前記第２油圧室の油圧によって前記ラジアル方向の力を発生させて前記第２油圧室を固定し、
前記第２油圧室は、前記固定手段により固定されたのち、前記第１油圧室の前記一端側への移動を規制し、
前記油圧増幅手段は、前記第１油圧室に発生した油圧を増幅して前記出力ロッドに出力する、
ことを特徴とする請求項２２に記載のシリンダ装置。
【請求項24】
前記第２空圧室を加圧する第１吸排気口と、前記第２空圧室と前記第２油圧室を貫通して前記移送空圧室を加圧する第３吸排気口と、を備える、
ことを特徴とする請求項２２、又は請求項２３に記載のシリンダ装置。
【請求項25】
前記第２ピストンは、前記第２空圧室からの圧力で前記他端側に移動し、当該移動により前記第２油圧室を加圧するロッド部分を備える、ことを特徴とする請求項２２、請求項２３、又は請求項２４に記載のシリンダ装置。
【請求項26】
前記第３吸排気口は、前記第２ピストンに固定され、前記第２ピストンと前記ロッド部分を貫通することで、前記第２空圧室と前記第２油圧室を貫通して前記移送空圧室を加圧する吸排気ロッドを備え、前記移送空圧室と前記第１空圧室とを繋ぐ連通路上に配設され、前記第２ピストンと共に移動する前記吸排気ロッドの移動に伴い開閉を行う弁機構を備え、
前記第３吸排気口は、前記弁機構が閉状態で前記移送空圧室を加圧し、前記弁機構が開状態で前記第１空圧室を加圧する、
ことを特徴とする請求項２５に記載のシリンダ装置。
【請求項27】
請求項２６に記載のシリンダ装置を動作させるシリンダ装置動作方法であって、前記第３吸排気口から前記移送空圧室を加圧することで、前記出力側ハウジングを前記他端側に移動させ、前記出力ロッドが押圧対象に当接し、又は、前記出力側ハウジングの出力側端部が前記シリンダの前記他端側の端部に当接することで、前記出力側ハウジングの移動を停止させる第１移動停止ステップと、
前記第１吸排気口から前記第２空圧室を加圧することで、前記第２ピストンと前記入力側ハウジングを前記他端側に移動させ、前記出力側ハウジングに当接することで移動を停止させる第２移動停止ステップと、
前記第１吸排気口から前記第２空圧室を加圧して、前記第２ピストンを前記他端側に更に移動させることで、前記移動が停止した前記入力側ハウジングの前記第２油圧室を、前記ロッド部分で加圧して前記固定手段を動作させ、前記入力側ハウジングと前記出力側ハウジングを前記シリンダに固定すると共に、前記弁機構を開状態にする固定ステップと、
前記第３吸排気口から、前記開状態の前記弁機構を通して前記第１空圧室を加圧して前記油圧増幅手段を動作させ、前記出力ロッドの先端から増幅された油圧による推力を発生させる推力発生ステップと、
を有することを特徴とするシリンダ装置動作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、シリンダ装置、プレス装置、ワーククランプ装置、シリンダ装置動作方法、ワークのクランプ方法、及びワークのプレス方法に関し、例えば、流体圧シリンダを用いたものに関する。
【背景技術】
【0002】
エア（気体）や油（液体）といった流体を用いた流体圧シリンダが工業の広い分野で利用されている。
これら流体圧シリンダは、流体の圧力でシリンダ内のピストンに推力を発生させることにより、例えば、プレスやアクチュエータの駆動など、様々な機械的な動作の原動となることができる。
これら流体圧シリンダは、流体の圧力でシリンダ内のピストンに推力を発生させることにより、例えば、プレスやアクチュエータの駆動など、様々な機械的な動作の原動となることができる。
【0003】
ところで、油圧シリンダは、油圧による大きな加圧力により小さなサイズでも大きな推力を得られるという特徴があるが、油圧供給装置などの大がかりな設備が必要であるという点が問題であった。
そのため、特許文献１では、エアシリンダと油圧シリンダを組み合わせたエアハイドロシリンダによってエア圧で油圧を発生させることにより、複雑な油圧系を省略し、低コストで小型化が可能な流体圧シリンダを提案している。
そのため、特許文献１では、エアシリンダと油圧シリンダを組み合わせたエアハイドロシリンダによってエア圧で油圧を発生させることにより、複雑な油圧系を省略し、低コストで小型化が可能な流体圧シリンダを提案している。
【0004】
ところが、特許文献１の技術では、エアシリンダのピストンの移動量を油圧シリンダの断面積に対応させて推力を発生させるため、ストロークが短いという問題があった。
例えば、エアハイドロシリンダの出力側にアクチュエータを装着した場合、ストロークを確保するためには、アクチュエータをエアハイドロシリンダごと移動する必要があった。
例えば、エアハイドロシリンダの出力側にアクチュエータを装着した場合、ストロークを確保するためには、アクチュエータをエアハイドロシリンダごと移動する必要があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特許第４８９５３４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、エアハイドロシリンダを用いたストロークの大きいシリンダ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、シリンダと、前記シリンダ内でスラスト方向に移動する油圧室と、前記シリンダ内に形成され、前記油圧室を一端側から他端側に移送する移送空圧室と、前記シリンダ内に形成され、前記移送した油圧室を加圧する加圧空圧室と、前記加圧空圧室が前記加圧により前記油圧室に与えるスラスト方向の力からラジアル方向の力を発生させ、当該ラジアル方向の力によって前記油圧室を前記シリンダ内に固定する固定手段と、前記加圧空圧室が前記加圧により前記固定した油圧室に発生させる油圧を増幅する油圧増幅手段と、前記増幅した油圧を出力する出力ロッドと、を具備し、前記油圧室は、前記出力ロッドが設けられた第１油圧室と、前記固定手段が設けられた第２油圧室と、から構成されており、前記固定手段は、前記第２油圧室の油圧によって前記ラジアル方向の力を発生させて前記第２油圧室と前記第１油圧室を固定し、前記油圧増幅手段は、前記第１油圧室に発生した油圧を増幅して前記出力ロッドに出力し、前記第１油圧室は、前記出力ロッドを出力方向に押圧する出力ピストンを備えており、前記出力ピストンを前記出力方向に対向する方向に付勢する付勢手段を具備している、ことを特徴とするシリンダ装置を提供する。
請求項２に記載の発明では、シリンダと、前記シリンダ内でスラスト方向に移動する油圧室と、前記シリンダ内に形成され、前記油圧室を一端側から他端側に移送する移送空圧室と、前記シリンダ内に形成され、前記移送した油圧室を加圧する加圧空圧室と、前記加圧空圧室が前記加圧により前記油圧室に与えるスラスト方向の力からラジアル方向の力を発生させ、当該ラジアル方向の力によって前記油圧室を前記シリンダ内に固定する固定手段と、前記加圧空圧室が前記加圧により前記固定した油圧室に発生させる油圧を増幅する油圧増幅手段と、前記増幅した油圧を出力する出力ロッドと、を具備し、前記油圧室は、前記出力ロッドが設けられた第１油圧室と、前記固定手段が設けられた第２油圧室と、から構成されており、前記固定手段は、前記第２油圧室の油圧によって前記ラジアル方向の力を発生させて前記第２油圧室と前記第１油圧室を固定し、前記油圧増幅手段は、前記第１油圧室に発生した油圧を増幅して前記出力ロッドに出力し、前記加圧空圧室は、前記第１油圧室を加圧する第１ピストンを備えた第１空圧室と、前記第２油圧室を加圧する第２ピストンを備えた第２空圧室と、前記第１空圧室と前記第２空圧室を連通する連通孔とから構成され、前記第１空圧室は、第１吸排気口を有すると共に前記第２空圧室の前記一端側に形成されている、ことを特徴とするシリンダ装置を提供する。
請求項３に記載の発明では、前記油圧室は、前記加圧空圧室が前記加圧により前記油圧室に与える前記他端側方向の力と前記出力ロッドが前記油圧室に与える前記一端側方向の力と、を受けて油圧を発生させることを特徴とする請求項１、又は請求項２に記載のシリンダ装置を提供する。
請求項４に記載の発明では、前記固定手段は、前記ラジアル方向の力によって弾性変形した前記第２油圧室の側壁を前記シリンダの内壁に押圧することにより前記第２油圧室と前記第１油圧室を固定することを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項３に記載のシリンダ装置を提供する。
請求項５に記載の発明では、前記固定手段は、前記第２油圧室に発生した油圧で、スラスト方向に移動するテーパ部材をクランパに押圧することによりラジアル方向の力を発生させ、当該力によって前記クランパを前記シリンダの内壁に押圧することにより前記第２油圧室と前記第１油圧室を固定することを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項３に記載のシリンダ装置を提供する。
請求項６に記載の発明では、前記第１油圧室の前記出力ピストンは、前記第１油圧室に増幅されて発生した油圧が前記出力ロッドに働いて推力を出力する状態でも移動せず、前記出力ロッドに出力だけを伝達することを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１の請求項に記載のシリンダ装置を提供する。
請求項７に記載の発明では、前記第１ピストンは、前記第１空圧室の圧力で、前記出力ロッドが押圧対象に当接するまで、又は、前記第１油圧室が移動可能な前記他端側の端部に到達するまで、前記第２空圧室、前記第１油圧室、及び前記第２油圧室を前記他端側に移動する、ことを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１の請求項に記載のシリンダ装置を提供する。
請求項８に記載の発明では、前記第２油圧室の前記第２ピストンが前記第２油圧室に増幅した油圧を発生させる際の、前記第２ピストンの移動量が、前記第２ピストンに配設された前記第２油圧室のシール部材の弾性変形量の範囲内である、ことを特徴とする請求項７に記載のシリンダ装置を提供する。
請求項９に記載の発明では、前記第１油圧室は、前記第２油圧室の前記他端側に形成されており、前記第１ピストンは、前記第２空圧室と前記第２油圧室を貫通して前記第１油圧室まで形成されていることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載のシリンダ装置を提供する。
請求項１０に記載の発明では、前記連通孔と前記第１ピストンのピストンロッドは、前記第１空圧室と前記第２空圧室の間で分離可能に構成されており、
前記移送空圧室は、前記第１空圧室と前記第２空圧室の間に形成され、前記第２空圧室を前記第１空圧室から分離して前記第１油圧室、及び前記第２油圧室と共に前記他端側に移送することを特徴とする請求項９に記載のシリンダ装置を提供する。
請求項１１に記載の発明では、前記連通孔は、前記第１ピストンを貫通して形成されており、前記第１空圧室は、前記第１ピストンを前記分離した第２空圧室の方に移送して、前記分離した連通孔を合体させると共に、前記分離した第１ピストンのピストンロッドを合体させることを特徴とする請求項１０に記載のシリンダ装置を提供する。
請求項１２に記載の発明では、前記連通孔は前記分離する部分に弁機構を備え、前記弁機構は、前記連通孔が分離しているときには前記第１空圧室と前記第２空圧室の間に形成された前記移送空圧室から前記第２空気圧室への流通を止め、前記連通孔が合体しているときには前記第１空圧室と前記第２空圧室との間を流通させる、ことを特徴とする請求項１１に記載のシリンダ装置を提供する。
請求項１３に記載の発明では、前記シリンダの前記一端側に形成された第２吸排気口と、前記第２吸排気口、及び前記移送空圧室と連通し、前記第１ピストンと前記第１ピストンのピストンロッドの内部に形成され、前記第１ピストンの移動に応じて伸縮する移送吸排気路と、を具備したことを特徴とする請求項１１、又は請求項１２に記載のシリンダ装置を提供する。
請求項１４に記載の発明では、前記移送吸排気路は、前記シリンダ内で伸縮することを特徴とする請求項１３に記載のシリンダ装置を提供する。
請求項１５に記載の発明では、前記移送吸排気路は、前記シリンダの外部まで延設されており、延設部分が前記シリンダの内外に摺動することにより伸縮することを特徴とする請求項１３に記載のシリンダ装置を提供する。
請求項１６に記載の発明では、前記シリンダ内の前記他端側に設けられ、第３吸排気口を有し、前記油圧室を前記一端側に押圧する第３空圧室を具備したことを特徴とする請求項１３、請求項１４、又は請求項１５に記載のシリンダ装置を提供する。
請求項１７に記載の発明では、出力ロッドに工具を装着した請求項１６に記載のシリンダ装置と、前記シリンダ装置に対してワークを所定位置に設置するワーク設置手段と、前記シリンダ装置を駆動して、前記工具で前記設置したワークをプレスするプレス手段と、前記プレスしたワークを前記所定位置から離脱する離脱手段と、を具備したことを特徴とするプレス装置を提供する。
請求項１８に記載の発明では、出力ロッドに工具を装着した請求項１６に記載のシリンダ装置と、前記シリンダ装置に対してワークを所定位置に設置するワーク設置手段と、前記シリンダ装置を駆動して、前記工具で前記設置したワークを押圧しクランプする手段と、前記クランプしたワークを前記所定位置から離脱する離脱手段と、を具備したことを特徴とするワーククランプ装置を提供する。
請求項１９に記載の発明では、請求項１６に記載のシリンダ装置を動作させるシリンダ装置動作方法であって、第３吸排気口を加圧すると共に第１吸排気口と第２吸排気口を減圧することにより第１油圧室と第２油圧室を一端側に移動させて初期状態に設定する第１ステップと、前記第１吸排気口から前記第１空圧室と前記第２空圧室を加圧すると共に前記第２吸排気口から前記第３空圧室を減圧することにより前記第１空圧室と前記第２空圧室を他端側に移動させて、前記出力ロッドを押圧対象に当接させ、又は、前記第１油圧室が移動可能な前記他端側の端部に到達させる、第２ステップと、前記第２吸排気口と前記第３吸排気口を減圧すると共に、前記第１吸排気口を加圧して前記第２空圧室を加圧することにより固定手段を動作させ、前記第１油圧室と前記第２油圧室をシリンダに固定する第３ステップと、前記第１吸排気口から更に加圧して油圧増幅手段を動作させ、出力ロッドを対象に押圧する第４ステップと、前記第１吸排気口と前記第２吸排気口を減圧すると共に、前記第３吸排気口を加圧することにより前記第１油圧室と前記第２油圧室を前記一端側に移動させて初期状態に復帰させる第５ステップと、から構成されたことを特徴とするシリンダ装置動作方法を提供する。
請求項２０に記載の発明では、請求項１７のプレス装置を動作させてワークをプレスする方法であって、前記シリンダ装置を駆動して、前記出力ロッドの位置を初期状態に戻す第１ステップと、ワークを所定位置に設置する第２ステップと、前記シリンダ装置を駆動して、前記出力ロッドに装着した工具がワークに当接し停止するまで、又は、前記第１油圧室が移動可能な前記他端側の端部に到達し停止するまで、前記第１空圧室の圧力で移動させる第３ステップと、前記固定手段により前記第１油圧室と前記第２油圧室を固定する第４ステップと、前記油圧増幅手段により前記第１油圧室の油圧圧力が増幅される第５ステップと、第５ステップにより増幅された油圧圧力により前記出力ロッドに装着した工具がワークを油圧力で押圧し、ワークをプレスする第６ステップと、前記シリンダ装置を駆動して、前記出力ロッドと共に前記出力ロッドに装着した工具を空圧力でワークから離脱させる第７ステップと、プレスが完了したワークを所定の位置から離脱する第８ステップと、を有することを特徴とするワークのプレス方法を提供する。
請求項２１に記載の発明では、請求項１８のワーククランプ装置を動作させてワークを所定位置にクランプする方法であって、ワークを所定位置に設置する第１ステップと、前記シリンダ装置を駆動して、前記出力ロッドに装着した工具がワークに当接し停止するまで、又は、前記第１油圧室が移動可能な前記他端側の端部に到達し停止するまで、前記第１空圧室の圧力で移動させる第２ステップと、前記固定手段により前記第１油圧室と前記第２油圧室を固定する第３ステップと、前記油圧増幅手段により前記第１油圧室の油圧圧力が増幅される第４ステップと、第４ステップにより増幅された油圧圧力により前記出力ロッドに装着した工具がワークを油圧力で押圧し所定の位置にクランプする第５ステップと、を有することを特徴とするワークのクランプ方法を提供する。
請求項２２に記載の発明では、シリンダと、前記シリンダ内でスラスト方向に移動する油圧室と、前記シリンダ内に形成され、前記油圧室を一端側から他端側に移送する移送空圧室と、前記シリンダ内に形成され、前記移送した油圧室を加圧する加圧空圧室と、前記加圧空圧室が前記加圧により前記油圧室に与えるスラスト方向の力からラジアル方向の力を発生させ、当該ラジアル方向の力によって前記油圧室を前記シリンダ内に固定する固定手段と、前記加圧空圧室が前記加圧により前記固定した油圧室に発生させる油圧を増幅する油圧増幅手段と、前記増幅した油圧を出力する出力ロッドと、前記シリンダ内をスラスト方向に移動する、入力側ハウジングと、前記入力側ハウジングと分離して前記他端側に配置された出力側ハウジングとを備え、前記油圧室は、前記出力側ハウジングに配設され、前記出力ロッドが設けられた第１油圧室と、前記入力側ハウジングに配設され、前記固定手段が設けられた第２油圧室と、から構成され、前記加圧空圧室は、前記第１油圧室を加圧する第１ピストンを備えた第１空圧室と、前記第２油圧室を加圧する第２ピストンを備えた第２空圧室と、から構成され、前記移送空圧室は、前記第１油圧室と前記第２油圧室の間に配置されて、前記第１油圧室を一端側から他端側に移送する、ことを特徴とするシリンダ装置を提供する。
請求項２３に記載の発明では、前記第２ピストンは、前記第２空圧室からの圧力で前記他端側に移動し、当該移動により前記第２油圧室を加圧するロッド部分を備え、前記固定手段は、前記ロッド部分により加圧される前記第２油圧室の油圧によって前記ラジアル方向の力を発生させて前記第２油圧室を固定し、前記第２油圧室は、前記固定手段により固定されたのち、前記第１油圧室の前記一端側への移動を規制し、前記油圧増幅手段は、前記第１油圧室に発生した油圧を増幅して前記出力ロッドに出力する、ことを特徴とする請求項２２に記載のシリンダ装置を提供する。
請求項２４に記載の発明では、前記第２空圧室を加圧する第１吸排気口と、前記第２空圧室と前記第２油圧室を貫通して前記移送空圧室を加圧する第３吸排気口と、を備える、ことを特徴とする請求項２２、又は請求項２３に記載のシリンダ装置を提供する。
請求項２５に記載の発明では、前記第２ピストンは、前記第２空圧室からの圧力で前記他端側に移動し、当該移動により前記第２油圧室を加圧するロッド部分を備える、ことを特徴とする請求項２２、請求項２３、又は請求項２４に記載のシリンダ装置を提供する。
請求項２６に記載の発明では、前記第３吸排気口は、前記第２ピストンに固定され、前記第２ピストンと前記ロッド部分を貫通することで、前記第２空圧室と前記第２油圧室を貫通して前記移送空圧室を加圧する吸排気ロッドを備え、前記移送空圧室と前記第１空圧室とを繋ぐ連通路上に配設され、前記第２ピストンと共に移動する前記吸排気ロッドの移動に伴い開閉を行う弁機構を備え、前記第３吸排気口は、前記弁機構が閉状態で前記移送空圧室を加圧し、前記弁機構が開状態で前記第１空圧室を加圧する、ことを特徴とする請求項２５に記載のシリンダ装置を提供する。
請求項２７に記載の発明では、請求項２６に記載のシリンダ装置を動作させるシリンダ装置動作方法であって、前記第３吸排気口から前記移送空圧室を加圧することで、前記出力側ハウジングを前記他端側に移動させ、前記出力ロッドが押圧対象に当接し、又は、前記出力側ハウジングの出力側端部が前記シリンダの前記他端側の端部に当接することで、前記出力側ハウジングの移動を停止させる第１移動停止ステップと、前記第１吸排気口から前記第２空圧室を加圧することで、前記第２ピストンと前記入力側ハウジングを前記他端側に移動させ、前記出力側ハウジングに当接することで移動を停止させる第２移動停止ステップと、前記第１吸排気口から前記第２空圧室を加圧して、前記第２ピストンを前記他端側に更に移動させることで、前記移動が停止した前記入力側ハウジングの前記第２油圧室を、前記ロッド部分で加圧して前記固定手段を動作させ、前記入力側ハウジングと前記出力側ハウジングを前記シリンダに固定すると共に、前記弁機構を開状態にする固定ステップと、前記第３吸排気口から、前記開状態の前記弁機構を通して前記第１空圧室を加圧して前記油圧増幅手段を動作させ、前記出力ロッドの先端から増幅された油圧による推力を発生させる推力発生ステップと、を有することを特徴とするシリンダ装置動作方法を提供する。
請求項２に記載の発明では、シリンダと、前記シリンダ内でスラスト方向に移動する油圧室と、前記シリンダ内に形成され、前記油圧室を一端側から他端側に移送する移送空圧室と、前記シリンダ内に形成され、前記移送した油圧室を加圧する加圧空圧室と、前記加圧空圧室が前記加圧により前記油圧室に与えるスラスト方向の力からラジアル方向の力を発生させ、当該ラジアル方向の力によって前記油圧室を前記シリンダ内に固定する固定手段と、前記加圧空圧室が前記加圧により前記固定した油圧室に発生させる油圧を増幅する油圧増幅手段と、前記増幅した油圧を出力する出力ロッドと、を具備し、前記油圧室は、前記出力ロッドが設けられた第１油圧室と、前記固定手段が設けられた第２油圧室と、から構成されており、前記固定手段は、前記第２油圧室の油圧によって前記ラジアル方向の力を発生させて前記第２油圧室と前記第１油圧室を固定し、前記油圧増幅手段は、前記第１油圧室に発生した油圧を増幅して前記出力ロッドに出力し、前記加圧空圧室は、前記第１油圧室を加圧する第１ピストンを備えた第１空圧室と、前記第２油圧室を加圧する第２ピストンを備えた第２空圧室と、前記第１空圧室と前記第２空圧室を連通する連通孔とから構成され、前記第１空圧室は、第１吸排気口を有すると共に前記第２空圧室の前記一端側に形成されている、ことを特徴とするシリンダ装置を提供する。
請求項３に記載の発明では、前記油圧室は、前記加圧空圧室が前記加圧により前記油圧室に与える前記他端側方向の力と前記出力ロッドが前記油圧室に与える前記一端側方向の力と、を受けて油圧を発生させることを特徴とする請求項１、又は請求項２に記載のシリンダ装置を提供する。
請求項４に記載の発明では、前記固定手段は、前記ラジアル方向の力によって弾性変形した前記第２油圧室の側壁を前記シリンダの内壁に押圧することにより前記第２油圧室と前記第１油圧室を固定することを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項３に記載のシリンダ装置を提供する。
請求項５に記載の発明では、前記固定手段は、前記第２油圧室に発生した油圧で、スラスト方向に移動するテーパ部材をクランパに押圧することによりラジアル方向の力を発生させ、当該力によって前記クランパを前記シリンダの内壁に押圧することにより前記第２油圧室と前記第１油圧室を固定することを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項３に記載のシリンダ装置を提供する。
請求項６に記載の発明では、前記第１油圧室の前記出力ピストンは、前記第１油圧室に増幅されて発生した油圧が前記出力ロッドに働いて推力を出力する状態でも移動せず、前記出力ロッドに出力だけを伝達することを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１の請求項に記載のシリンダ装置を提供する。
請求項７に記載の発明では、前記第１ピストンは、前記第１空圧室の圧力で、前記出力ロッドが押圧対象に当接するまで、又は、前記第１油圧室が移動可能な前記他端側の端部に到達するまで、前記第２空圧室、前記第１油圧室、及び前記第２油圧室を前記他端側に移動する、ことを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１の請求項に記載のシリンダ装置を提供する。
請求項８に記載の発明では、前記第２油圧室の前記第２ピストンが前記第２油圧室に増幅した油圧を発生させる際の、前記第２ピストンの移動量が、前記第２ピストンに配設された前記第２油圧室のシール部材の弾性変形量の範囲内である、ことを特徴とする請求項７に記載のシリンダ装置を提供する。
請求項９に記載の発明では、前記第１油圧室は、前記第２油圧室の前記他端側に形成されており、前記第１ピストンは、前記第２空圧室と前記第２油圧室を貫通して前記第１油圧室まで形成されていることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載のシリンダ装置を提供する。
請求項１０に記載の発明では、前記連通孔と前記第１ピストンのピストンロッドは、前記第１空圧室と前記第２空圧室の間で分離可能に構成されており、
前記移送空圧室は、前記第１空圧室と前記第２空圧室の間に形成され、前記第２空圧室を前記第１空圧室から分離して前記第１油圧室、及び前記第２油圧室と共に前記他端側に移送することを特徴とする請求項９に記載のシリンダ装置を提供する。
請求項１１に記載の発明では、前記連通孔は、前記第１ピストンを貫通して形成されており、前記第１空圧室は、前記第１ピストンを前記分離した第２空圧室の方に移送して、前記分離した連通孔を合体させると共に、前記分離した第１ピストンのピストンロッドを合体させることを特徴とする請求項１０に記載のシリンダ装置を提供する。
請求項１２に記載の発明では、前記連通孔は前記分離する部分に弁機構を備え、前記弁機構は、前記連通孔が分離しているときには前記第１空圧室と前記第２空圧室の間に形成された前記移送空圧室から前記第２空気圧室への流通を止め、前記連通孔が合体しているときには前記第１空圧室と前記第２空圧室との間を流通させる、ことを特徴とする請求項１１に記載のシリンダ装置を提供する。
請求項１３に記載の発明では、前記シリンダの前記一端側に形成された第２吸排気口と、前記第２吸排気口、及び前記移送空圧室と連通し、前記第１ピストンと前記第１ピストンのピストンロッドの内部に形成され、前記第１ピストンの移動に応じて伸縮する移送吸排気路と、を具備したことを特徴とする請求項１１、又は請求項１２に記載のシリンダ装置を提供する。
請求項１４に記載の発明では、前記移送吸排気路は、前記シリンダ内で伸縮することを特徴とする請求項１３に記載のシリンダ装置を提供する。
請求項１５に記載の発明では、前記移送吸排気路は、前記シリンダの外部まで延設されており、延設部分が前記シリンダの内外に摺動することにより伸縮することを特徴とする請求項１３に記載のシリンダ装置を提供する。
請求項１６に記載の発明では、前記シリンダ内の前記他端側に設けられ、第３吸排気口を有し、前記油圧室を前記一端側に押圧する第３空圧室を具備したことを特徴とする請求項１３、請求項１４、又は請求項１５に記載のシリンダ装置を提供する。
請求項１７に記載の発明では、出力ロッドに工具を装着した請求項１６に記載のシリンダ装置と、前記シリンダ装置に対してワークを所定位置に設置するワーク設置手段と、前記シリンダ装置を駆動して、前記工具で前記設置したワークをプレスするプレス手段と、前記プレスしたワークを前記所定位置から離脱する離脱手段と、を具備したことを特徴とするプレス装置を提供する。
請求項１８に記載の発明では、出力ロッドに工具を装着した請求項１６に記載のシリンダ装置と、前記シリンダ装置に対してワークを所定位置に設置するワーク設置手段と、前記シリンダ装置を駆動して、前記工具で前記設置したワークを押圧しクランプする手段と、前記クランプしたワークを前記所定位置から離脱する離脱手段と、を具備したことを特徴とするワーククランプ装置を提供する。
請求項１９に記載の発明では、請求項１６に記載のシリンダ装置を動作させるシリンダ装置動作方法であって、第３吸排気口を加圧すると共に第１吸排気口と第２吸排気口を減圧することにより第１油圧室と第２油圧室を一端側に移動させて初期状態に設定する第１ステップと、前記第１吸排気口から前記第１空圧室と前記第２空圧室を加圧すると共に前記第２吸排気口から前記第３空圧室を減圧することにより前記第１空圧室と前記第２空圧室を他端側に移動させて、前記出力ロッドを押圧対象に当接させ、又は、前記第１油圧室が移動可能な前記他端側の端部に到達させる、第２ステップと、前記第２吸排気口と前記第３吸排気口を減圧すると共に、前記第１吸排気口を加圧して前記第２空圧室を加圧することにより固定手段を動作させ、前記第１油圧室と前記第２油圧室をシリンダに固定する第３ステップと、前記第１吸排気口から更に加圧して油圧増幅手段を動作させ、出力ロッドを対象に押圧する第４ステップと、前記第１吸排気口と前記第２吸排気口を減圧すると共に、前記第３吸排気口を加圧することにより前記第１油圧室と前記第２油圧室を前記一端側に移動させて初期状態に復帰させる第５ステップと、から構成されたことを特徴とするシリンダ装置動作方法を提供する。
請求項２０に記載の発明では、請求項１７のプレス装置を動作させてワークをプレスする方法であって、前記シリンダ装置を駆動して、前記出力ロッドの位置を初期状態に戻す第１ステップと、ワークを所定位置に設置する第２ステップと、前記シリンダ装置を駆動して、前記出力ロッドに装着した工具がワークに当接し停止するまで、又は、前記第１油圧室が移動可能な前記他端側の端部に到達し停止するまで、前記第１空圧室の圧力で移動させる第３ステップと、前記固定手段により前記第１油圧室と前記第２油圧室を固定する第４ステップと、前記油圧増幅手段により前記第１油圧室の油圧圧力が増幅される第５ステップと、第５ステップにより増幅された油圧圧力により前記出力ロッドに装着した工具がワークを油圧力で押圧し、ワークをプレスする第６ステップと、前記シリンダ装置を駆動して、前記出力ロッドと共に前記出力ロッドに装着した工具を空圧力でワークから離脱させる第７ステップと、プレスが完了したワークを所定の位置から離脱する第８ステップと、を有することを特徴とするワークのプレス方法を提供する。
請求項２１に記載の発明では、請求項１８のワーククランプ装置を動作させてワークを所定位置にクランプする方法であって、ワークを所定位置に設置する第１ステップと、前記シリンダ装置を駆動して、前記出力ロッドに装着した工具がワークに当接し停止するまで、又は、前記第１油圧室が移動可能な前記他端側の端部に到達し停止するまで、前記第１空圧室の圧力で移動させる第２ステップと、前記固定手段により前記第１油圧室と前記第２油圧室を固定する第３ステップと、前記油圧増幅手段により前記第１油圧室の油圧圧力が増幅される第４ステップと、第４ステップにより増幅された油圧圧力により前記出力ロッドに装着した工具がワークを油圧力で押圧し所定の位置にクランプする第５ステップと、を有することを特徴とするワークのクランプ方法を提供する。
請求項２２に記載の発明では、シリンダと、前記シリンダ内でスラスト方向に移動する油圧室と、前記シリンダ内に形成され、前記油圧室を一端側から他端側に移送する移送空圧室と、前記シリンダ内に形成され、前記移送した油圧室を加圧する加圧空圧室と、前記加圧空圧室が前記加圧により前記油圧室に与えるスラスト方向の力からラジアル方向の力を発生させ、当該ラジアル方向の力によって前記油圧室を前記シリンダ内に固定する固定手段と、前記加圧空圧室が前記加圧により前記固定した油圧室に発生させる油圧を増幅する油圧増幅手段と、前記増幅した油圧を出力する出力ロッドと、前記シリンダ内をスラスト方向に移動する、入力側ハウジングと、前記入力側ハウジングと分離して前記他端側に配置された出力側ハウジングとを備え、前記油圧室は、前記出力側ハウジングに配設され、前記出力ロッドが設けられた第１油圧室と、前記入力側ハウジングに配設され、前記固定手段が設けられた第２油圧室と、から構成され、前記加圧空圧室は、前記第１油圧室を加圧する第１ピストンを備えた第１空圧室と、前記第２油圧室を加圧する第２ピストンを備えた第２空圧室と、から構成され、前記移送空圧室は、前記第１油圧室と前記第２油圧室の間に配置されて、前記第１油圧室を一端側から他端側に移送する、ことを特徴とするシリンダ装置を提供する。
請求項２３に記載の発明では、前記第２ピストンは、前記第２空圧室からの圧力で前記他端側に移動し、当該移動により前記第２油圧室を加圧するロッド部分を備え、前記固定手段は、前記ロッド部分により加圧される前記第２油圧室の油圧によって前記ラジアル方向の力を発生させて前記第２油圧室を固定し、前記第２油圧室は、前記固定手段により固定されたのち、前記第１油圧室の前記一端側への移動を規制し、前記油圧増幅手段は、前記第１油圧室に発生した油圧を増幅して前記出力ロッドに出力する、ことを特徴とする請求項２２に記載のシリンダ装置を提供する。
請求項２４に記載の発明では、前記第２空圧室を加圧する第１吸排気口と、前記第２空圧室と前記第２油圧室を貫通して前記移送空圧室を加圧する第３吸排気口と、を備える、ことを特徴とする請求項２２、又は請求項２３に記載のシリンダ装置を提供する。
請求項２５に記載の発明では、前記第２ピストンは、前記第２空圧室からの圧力で前記他端側に移動し、当該移動により前記第２油圧室を加圧するロッド部分を備える、ことを特徴とする請求項２２、請求項２３、又は請求項２４に記載のシリンダ装置を提供する。
請求項２６に記載の発明では、前記第３吸排気口は、前記第２ピストンに固定され、前記第２ピストンと前記ロッド部分を貫通することで、前記第２空圧室と前記第２油圧室を貫通して前記移送空圧室を加圧する吸排気ロッドを備え、前記移送空圧室と前記第１空圧室とを繋ぐ連通路上に配設され、前記第２ピストンと共に移動する前記吸排気ロッドの移動に伴い開閉を行う弁機構を備え、前記第３吸排気口は、前記弁機構が閉状態で前記移送空圧室を加圧し、前記弁機構が開状態で前記第１空圧室を加圧する、ことを特徴とする請求項２５に記載のシリンダ装置を提供する。
請求項２７に記載の発明では、請求項２６に記載のシリンダ装置を動作させるシリンダ装置動作方法であって、前記第３吸排気口から前記移送空圧室を加圧することで、前記出力側ハウジングを前記他端側に移動させ、前記出力ロッドが押圧対象に当接し、又は、前記出力側ハウジングの出力側端部が前記シリンダの前記他端側の端部に当接することで、前記出力側ハウジングの移動を停止させる第１移動停止ステップと、前記第１吸排気口から前記第２空圧室を加圧することで、前記第２ピストンと前記入力側ハウジングを前記他端側に移動させ、前記出力側ハウジングに当接することで移動を停止させる第２移動停止ステップと、前記第１吸排気口から前記第２空圧室を加圧して、前記第２ピストンを前記他端側に更に移動させることで、前記移動が停止した前記入力側ハウジングの前記第２油圧室を、前記ロッド部分で加圧して前記固定手段を動作させ、前記入力側ハウジングと前記出力側ハウジングを前記シリンダに固定すると共に、前記弁機構を開状態にする固定ステップと、前記第３吸排気口から、前記開状態の前記弁機構を通して前記第１空圧室を加圧して前記油圧増幅手段を動作させ、前記出力ロッドの先端から増幅された油圧による推力を発生させる推力発生ステップと、を有することを特徴とするシリンダ装置動作方法を提供する。
【発明の効果】
【0008】
本発明は、空圧室によって油圧室をシリンダ内で移動させることにより、ストロークの確保と推力の確保を両立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】第１実施形態を説明するための図である。
【図2】第１実施形態のシリンダ装置の動作を説明するための図である。
【図3】第１実施形態のシリンダ装置の動作を説明するための図である。
【図4】第１実施形態のシリンダ装置の動作を説明するための図である。
【図5】プレス加工を行う例を説明するための図である。
【図6】第２実施形態のシリンダ装置の動作を説明するための図である。
【図7】第２実施形態のシリンダ装置の動作を説明するための図である。
【図8】第２実施形態のシリンダ装置の動作を説明するための図である。
【図9】第３実施形態のシリンダ装置を説明するための図である。
【図10】第４実施形態のシリンダ装置を説明するための図である。
【図11】第４実施形態の部品図である。
【図12】第４実施形態の第１動作の状態を表す説明図である。
【図13】第４実施形態の第１動作の他の状態を表す説明図である。
【図14】第４実施形態の第２動作の状態を表す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
（第１実施形態の概要）
従来のエアハイドロシリンダの場合、エアシリンダ部分では、ストロークは大きいが推力が小さいという特徴があり、油圧シリンダ部分では、ストロークは小さいが推力が大きいという特徴がある。
そこで、本実施形態のシリンダ装置１（図１）では、シリンダ２内で油圧室３０をスラスト方向に移動し、当該移動した油圧室３０を空圧室２０で加圧して油圧を発生させることにより、必要なストロークを確保すると共に必要な推力を発生する。
従来のエアハイドロシリンダの場合、エアシリンダ部分では、ストロークは大きいが推力が小さいという特徴があり、油圧シリンダ部分では、ストロークは小さいが推力が大きいという特徴がある。
そこで、本実施形態のシリンダ装置１（図１）では、シリンダ２内で油圧室３０をスラスト方向に移動し、当該移動した油圧室３０を空圧室２０で加圧して油圧を発生させることにより、必要なストロークを確保すると共に必要な推力を発生する。
【0011】
より詳細には、空圧室２０は、第１ピストン１１を加圧する第１空圧室２１と、第２ピストン１２を加圧する第２空圧室２２から構成されている。
第１空圧室２１と第２空圧室２２は、抜止めボルト１７の内部を介して形成された連通孔８７によって連通している。
第１空圧室２１と第２空圧室２２は、抜止めボルト１７の内部を介して形成された連通孔８７によって連通している。
【0012】
第２空圧室２２は、シリンダ２内をスラスト方向に移動する油圧発生部５５に形成されており、第１空圧室２１から分離できるようになっている。
また、当該分離に伴って連通孔８７も連通孔８７ａと連通孔８７ｂに分離し、第１ピストン１１のロッド部分５０もロッド部分５０ａとロッド部分５０ｂに分離し、連通孔８７ｂ、ロッド部分５０ｂは油圧発生部５５と共にスラスト方向に移動可能に形成されている。
また、当該分離に伴って連通孔８７も連通孔８７ａと連通孔８７ｂに分離し、第１ピストン１１のロッド部分５０もロッド部分５０ａとロッド部分５０ｂに分離し、連通孔８７ｂ、ロッド部分５０ｂは油圧発生部５５と共にスラスト方向に移動可能に形成されている。
【0013】
油圧発生部５５は、第２空圧室２２に加えて、油圧室３０を内蔵しており、油圧室３０は、第１ピストン１１を介して第１空圧室２１により加圧される第１油圧室３１と、第２ピストン１２を介して第２空圧室２２により加圧される第２油圧室３２から構成されている。
【0014】
油圧発生部５５と第１空圧室２１の間には、油圧発生部５５を第３吸排気口８の側に移送する移送空圧室８５が形成されている。
移送空圧室８５は、ロッド部分５０ａに形成された移送吸排気路８６を経由して第２吸排気口６と連通しており、第２吸排気口６から移送空圧室８５にエアが供給されると、移送空圧室８５が油圧発生部５５を押圧し、これを第３吸排気口８の方へ移送する。これにより出力ロッド７の長いストロークが得られる。
この油圧発生部５５が第３吸排気口８方向に移送され、出力ロッド７がそのストロークの途中でワーク１００に当接し、あるいは、油圧発生部５５がシリンダエンド（蓋４）に当接する。
移送空圧室８５は、ロッド部分５０ａに形成された移送吸排気路８６を経由して第２吸排気口６と連通しており、第２吸排気口６から移送空圧室８５にエアが供給されると、移送空圧室８５が油圧発生部５５を押圧し、これを第３吸排気口８の方へ移送する。これにより出力ロッド７の長いストロークが得られる。
この油圧発生部５５が第３吸排気口８方向に移送され、出力ロッド７がそのストロークの途中でワーク１００に当接し、あるいは、油圧発生部５５がシリンダエンド（蓋４）に当接する。
【0015】
油圧発生部５５を移送した後、第１空圧室２１は、第１吸排気口５からエアを供給されて、第１ピストン１１を第３吸排気口８の方へ移送し、連通孔８７ａ、８７ｂとロッド部分５０ａ、５０ｂが合体して連通孔８７とロッド部分５０が復元される。
ロッド部分５０ｂの入力側端面には溝が形成されており、この溝によって、ロッド部分５０ａとロッド部分５０ｂとが当接した状態においても、移送空気圧室８５と移送吸排気路８６は連通している。
ロッド部分５０ｂの入力側端面には溝が形成されており、この溝によって、ロッド部分５０ａとロッド部分５０ｂとが当接した状態においても、移送空気圧室８５と移送吸排気路８６は連通している。
【0016】
当該復元後に更に第１空圧室２１にエアを供給して圧力を高めると、第２空圧室２２が第２ピストン１２を押圧して第２油圧室３２に油圧が発生する。これにより、第２油圧室３２の薄肉部１５がラジアル方向に弾性変形してシリンダ２の内壁に当接し、油圧発生部５５がシリンダ２に固定される。
【0017】
更に、第１空圧室２１にエアを供給して圧力を高めると、第１ピストン１１がロッド部分５０を介して第１油圧室３１を押圧し、これによって増幅された大きな油圧が推力となって出力ロッド７に出力される。
以上のようにして、シリンダ装置１は、エアシリンダによる長いストロークと、油圧シリンダによる大きな油圧の両方を兼ね備えることができる。
以上のようにして、シリンダ装置１は、エアシリンダによる長いストロークと、油圧シリンダによる大きな油圧の両方を兼ね備えることができる。
【0018】
（第１実施形態の詳細）
図１（ａ）は、第１実施形態に係るシリンダ装置１のスラスト方向（中心線の方向）の断面図を示しており、図１（ｂ）は、部品図を示している。
なお、図１（ａ）では、図面の複雑化を避けるためＯリングを省略してある。省略したＯリングは、エアや油などの流体を封じる空間を構成する部材間に配設されることで、当該空間をシールし、流体の遺漏を防ぐために設置されるもので、図１（ｂ）の部品図では、Ｏリングも図示してある。
図１（ａ）は、第１実施形態に係るシリンダ装置１のスラスト方向（中心線の方向）の断面図を示しており、図１（ｂ）は、部品図を示している。
なお、図１（ａ）では、図面の複雑化を避けるためＯリングを省略してある。省略したＯリングは、エアや油などの流体を封じる空間を構成する部材間に配設されることで、当該空間をシールし、流体の遺漏を防ぐために設置されるもので、図１（ｂ）の部品図では、Ｏリングも図示してある。
【0019】
シリンダ装置１は、シリンダ２の両開放端を蓋３、４で塞いで構成されており、内部には、スラスト方向に移動可能な油圧発生部５５が収納（内蔵）されている。
油圧発生部５５は、ピストンハウジング１４を筐体とし、その内部に収納された第２空圧室２２、第２油圧室３２、及び第１油圧室３１などから構成された油圧発生機能を有するアセンブリである。
油圧発生部５５は、移送空圧室８５の圧力により出力側に移送される。
そして、第２油圧室３２は、第２空圧室２２によって発生した油圧によって移動した油圧発生部５５をシリンダ２内で固定する。第１油圧室３１は、第１空圧室２１によって内部に発生した油圧力が増幅され、油圧発生部５５が固定されたことにより増幅された油圧力を出力ロッド７の方向に推進力として出力する。
油圧発生部５５は、ピストンハウジング１４を筐体とし、その内部に収納された第２空圧室２２、第２油圧室３２、及び第１油圧室３１などから構成された油圧発生機能を有するアセンブリである。
油圧発生部５５は、移送空圧室８５の圧力により出力側に移送される。
そして、第２油圧室３２は、第２空圧室２２によって発生した油圧によって移動した油圧発生部５５をシリンダ２内で固定する。第１油圧室３１は、第１空圧室２１によって内部に発生した油圧力が増幅され、油圧発生部５５が固定されたことにより増幅された油圧力を出力ロッド７の方向に推進力として出力する。
【0020】
このように、シリンダ装置１は、シリンダ２内でスラスト方向に移動する油圧室３０（第１油圧室３１、第２油圧室３２）と、シリンダ２内に形成され、当該油圧室３０を一端側から他端側に移送する移送空圧室８５を備えている。
更に、シリンダ装置１は、シリンダ２内に形成され、当該移送した油圧室を加圧する加圧空圧室２０（第１空圧室２１、第２空圧室２２）と、加圧空圧室２０が加圧により油圧室３０に与えるスラスト方向の力から後述するようにラジアル方向の力を発生させ、当該ラジアル方向の力によって油圧室３０をシリンダ２内に固定する固定手段と、加圧空圧室２０が加圧により当該固定した油圧室３０に発生させる油圧を増幅する油圧増幅手段と、当該増幅した油圧を出力する出力ロッド７を備えている。
更に、シリンダ装置１は、シリンダ２内に形成され、当該移送した油圧室を加圧する加圧空圧室２０（第１空圧室２１、第２空圧室２２）と、加圧空圧室２０が加圧により油圧室３０に与えるスラスト方向の力から後述するようにラジアル方向の力を発生させ、当該ラジアル方向の力によって油圧室３０をシリンダ２内に固定する固定手段と、加圧空圧室２０が加圧により当該固定した油圧室３０に発生させる油圧を増幅する油圧増幅手段と、当該増幅した油圧を出力する出力ロッド７を備えている。
【0021】
シリンダ装置１を構成する部品の材質は、アルミニウム、ステンレス、鉄などの金属である。
シリンダ装置１の大きさは、一例として、外径が２０ミリ程度、ストローク長さが５０ミリ程度であるが、これよりも大きくても、あるいは、小さくてもよい。以上が、シリンダ装置１の構成の概略である。
シリンダ装置１の大きさは、一例として、外径が２０ミリ程度、ストローク長さが５０ミリ程度であるが、これよりも大きくても、あるいは、小さくてもよい。以上が、シリンダ装置１の構成の概略である。
【0022】
以下では、第１吸排気口５が形成された一端側を加圧用のエアが入力される側であるため入力側と呼び、第３吸排気口８が形成された他端側を油圧が出力される側であるため出力側と呼ぶことにする。
また、シリンダ２内の部品が最も入力側に位置する状態を初期状態と呼ぶことにする。
図１（ａ）は、初期状態から油圧発生部５５が出力側へ移送された状態を示している。
また、シリンダ２内の部品が最も入力側に位置する状態を初期状態と呼ぶことにする。
図１（ａ）は、初期状態から油圧発生部５５が出力側へ移送された状態を示している。
【0023】
シリンダ２は、両端面が開放された円筒部材であって、シリンダ装置１の筐体を構成している。
シリンダ２の入力側端部は、円柱状の部材で構成された蓋３によって閉塞されている。
蓋３の出力側には、シリンダ２を挿入する凹部４３が形成されており、シリンダ２の入力側端部の外周に形成された雄ネジと凹部４３の内周面に形成された雌ネジを嵌合させることにより、シリンダ２と蓋３は、ネジ止めされて接合されている。
シリンダ２の入力側端部は、円柱状の部材で構成された蓋３によって閉塞されている。
蓋３の出力側には、シリンダ２を挿入する凹部４３が形成されており、シリンダ２の入力側端部の外周に形成された雄ネジと凹部４３の内周面に形成された雌ネジを嵌合させることにより、シリンダ２と蓋３は、ネジ止めされて接合されている。
【0024】
凹部４３の中央には、蓋３の中心線に沿って貫通する貫通孔が形成されており、当該貫通孔の出力側からは、内部に移送吸排気路８６が形成されたロッド部分５０ａが摺動可能に挿入されている。
また、蓋３の当該貫通孔の入力側端面には、移送吸排気路８６を経由して移送空圧室８５にエアを供給する第２吸排気口６が形成されている。
また、蓋３の当該貫通孔の入力側端面には、移送吸排気路８６を経由して移送空圧室８５にエアを供給する第２吸排気口６が形成されている。
【0025】
ロッド部分５０ａは、初期状態では蓋３の貫通孔に収納されており、第１ピストン１１が出力側に移動すると、当該貫通孔から繰り出される。
このように、ロッド部分５０ａは、シリンダ２内で伸縮するように構成されており、入力側に移動した場合に第２吸排気口６に当接せず、出力側に移動した場合に貫通孔から抜けない長さに設定されている。
このように、ロッド部分５０ａは、シリンダ２内で伸縮するように構成されており、入力側に移動した場合に第２吸排気口６に当接せず、出力側に移動した場合に貫通孔から抜けない長さに設定されている。
【0026】
このように、シリンダ装置１は、シリンダ２の一端側（入力側）に形成された第２吸排気口６と、第２吸排気口６と連通し、第１ピストン１１とピストンロッド（ロッド部分５０ａ）の内部に形成され、第１ピストン１１の移動に応じて伸縮する移送吸排気路８６を備えており、当該移送吸排気路８６は、シリンダ２内で伸縮する。
【0027】
シリンダ２内の入力側の端部部分には、シリンダ２の内壁に沿ってスラスト方向に摺動する第１ピストン１１が設けられている。
第１ピストン１１の入力側端面と凹部４３の底面は対面しており、凹部４３の底面には、溝が形成された凸部４４が形成されている。
第１ピストン１１の入力側端面と凹部４３の底面は対面しており、凹部４３の底面には、溝が形成された凸部４４が形成されている。
【0028】
凸部４４により、第１ピストン１１の入力側への移動範囲が規制されるため、第１ピストン１１が最も入力側に寄った場合でも、凹部４３、第１ピストン１１の端面、及びシリンダ２の内壁で囲まれた空間が形成される。
蓋３の側面には、第１吸排気口５から当該空間に連通する吸排気路が形成されており、これによって、第１吸排気口５からの吸気や排気によって加減圧が可能な第１空圧室２１が当該空間に形成される。
凸部４４に溝が形成されているのは、第１吸排気口５からエアが供給された場合に、第１ピストン１１の端面全体にエアが速やかに行き渡るようにするためである。
蓋３の側面には、第１吸排気口５から当該空間に連通する吸排気路が形成されており、これによって、第１吸排気口５からの吸気や排気によって加減圧が可能な第１空圧室２１が当該空間に形成される。
凸部４４に溝が形成されているのは、第１吸排気口５からエアが供給された場合に、第１ピストン１１の端面全体にエアが速やかに行き渡るようにするためである。
【0029】
第１ピストン１１の出力側端面と入力側端面には、中心線に沿ってロッド部分５０ａが形成されている。
ロッド部分５０ａのうち、入力側端面に形成された部分は、先に説明したように、蓋３に形成された貫通孔に摺動可能に挿入されている。
一方、ロッド部分５０ａのうち、出力側端面に形成された部分は、合体部材８１に形成された貫通孔に摺動可能に挿入されている。
ロッド部分５０ａのうち、入力側端面に形成された部分は、先に説明したように、蓋３に形成された貫通孔に摺動可能に挿入されている。
一方、ロッド部分５０ａのうち、出力側端面に形成された部分は、合体部材８１に形成された貫通孔に摺動可能に挿入されている。
【0030】
ロッド部分５０ａの内部には、先に説明したように中心線に沿って貫通孔で形成された移送吸排気路８６が形成されている。移送吸排気路８６は、第２吸排気口６と移送空圧室８５を導通する。
なお、ロッド部分５０ａの入力側端面に形成された部分と、出力側端面に形成された部分は、外径が異なっていてもよい。
なお、ロッド部分５０ａの入力側端面に形成された部分と、出力側端面に形成された部分は、外径が異なっていてもよい。
【0031】
第１ピストン１１の出力側には、円柱状の合体部材８１が配置されている。合体部材８１の外径は、シリンダ２の内径よりも小さく設定されており、合体部材８１は、シリンダ２の内周に接触せずにスラスト方向に移動することができる。
合体部材８１の出力側端面の中央には、凹部が形成されており、当該凹部の底面には、ロッド部分５０ａを挿通する貫通孔が形成されている。
合体部材８１の出力側端面の中央には、凹部が形成されており、当該凹部の底面には、ロッド部分５０ａを挿通する貫通孔が形成されている。
【0032】
第１ピストン１１と合体部材８１の間には、両者を離れる方向に付勢するコイルバネ１９が設けられている。
コイルバネ１９は、第１ピストン１１の出力側端面と合体部材８１の入力側端面の対応する位置に形成された凹部に設置されている。
コイルバネ１９は、第１ピストン１１の出力側端面と合体部材８１の入力側端面の対応する位置に形成された凹部に設置されている。
【0033】
また、第１ピストン１１には、抜止めボルト１７を挿通するための貫通孔が形成されており、合体部材８１には、抜止めボルト１７を固定するためのネジ孔が貫通して設けられている。
合体部材８１の貫通孔は、入力側がザグリ加工されており、第１ピストン１１の貫通孔から当該ザグリ加工された部分まで円筒部材であるカラー１６が挿入されている。
合体部材８１の貫通孔は、入力側がザグリ加工されており、第１ピストン１１の貫通孔から当該ザグリ加工された部分まで円筒部材であるカラー１６が挿入されている。
【0034】
そして、カラー１６には、抜止めボルト１７が挿入され、抜止めボルト１７の先端が合体部材８１に形成された雌ネジに嵌合してネジ止めされている。
また、第１ピストン１１の貫通孔の入力側は、ザグリ加工されており、抜止めボルト１７の頭部が当該ザグリ部分に当接することにより、第１ピストン１１の合体部材８１からの抜けを防止している。
また、第１ピストン１１の貫通孔の入力側は、ザグリ加工されており、抜止めボルト１７の頭部が当該ザグリ部分に当接することにより、第１ピストン１１の合体部材８１からの抜けを防止している。
【0035】
図示しないがカラー１６の外周面と第１ピストン１１の貫通孔の内周面の間にはＯリングが設けられており、第１ピストン１１は、カラー１６に対してスラスト方向に摺動することができる。
このように、第１ピストン１１は、コイルバネ１９によって合体部材８１から離れる方向に付勢されると共に、抜止めボルト１７によって、第１ピストン１１が合体部材８１から所定距離以上離れないように最大離隔量が規制されている。
このように、第１ピストン１１は、コイルバネ１９によって合体部材８１から離れる方向に付勢されると共に、抜止めボルト１７によって、第１ピストン１１が合体部材８１から所定距離以上離れないように最大離隔量が規制されている。
【0036】
この最大離隔量は、第１ピストン１１の出力側端面と合体部材８１の入力側端面の間に、第１ピストン１１が合体部材８１側に押し込まれるストロークを確保するための間隙５１が形成される量に設定されている。
以上の構成によって、初期状態では、コイルバネ１９によって第１ピストン１１と合体部材８１は、抜止めボルト１７によって規制される量だけ離れているが、合体部材８１と後述の抜止めナット１８が合体し、油圧発生部５５が薄肉部１５で固定された後に第１空圧室２１に圧力が加わると、第１ピストン１１は、合体部材８１に接近する。
以上の構成によって、初期状態では、コイルバネ１９によって第１ピストン１１と合体部材８１は、抜止めボルト１７によって規制される量だけ離れているが、合体部材８１と後述の抜止めナット１８が合体し、油圧発生部５５が薄肉部１５で固定された後に第１空圧室２１に圧力が加わると、第１ピストン１１は、合体部材８１に接近する。
【0037】
抜止めボルト１７は、中心線に沿って貫通する連通孔８７ａが形成されており、抜止めナット１８側の連通孔８７ｂと結合して第１空圧室２１と第２空圧室２２を連通する連通孔８７を形成する。
このように、第１空圧室２１は、第１吸排気口５を有すると共に第２空圧室２２の一端側（入力側）に形成されており、シリンダ装置１は、第１空圧室２１と第２空圧室２２を連通する連通孔（連通孔８７）を備えている。
このように、第１空圧室２１は、第１吸排気口５を有すると共に第２空圧室２２の一端側（入力側）に形成されており、シリンダ装置１は、第１空圧室２１と第２空圧室２２を連通する連通孔（連通孔８７）を備えている。
【0038】
合体部材８１の出力側には、油圧発生部５５が配置されている。
油圧発生部５５は、略円筒状の形状を有するピストンハウジング１４を筐体とし、当該筐体内に形成されている第２空圧室２２、第２油圧室３２、第１油圧室３１を駆動して油圧を発生させる油圧発生アセンブリである。
油圧発生部５５は、略円筒状の形状を有するピストンハウジング１４を筐体とし、当該筐体内に形成されている第２空圧室２２、第２油圧室３２、第１油圧室３１を駆動して油圧を発生させる油圧発生アセンブリである。
【0039】
ピストンハウジング１４は、入力側から第２空圧室２２、第２油圧室３２、第１油圧室３１を形成する内部形状を有する概略円筒形の部材である。
ピストンハウジング１４の中央部には、シリンダ２の内周面と所定のクリアランスを隔てて摺動する薄肉部１５が外筒部に形成されており、薄肉部１５の両側の部分は、薄肉部１５よりも外径が小さく形成されている。
ピストンハウジング１４の中央部には、シリンダ２の内周面と所定のクリアランスを隔てて摺動する薄肉部１５が外筒部に形成されており、薄肉部１５の両側の部分は、薄肉部１５よりも外径が小さく形成されている。
【0040】
ピストンハウジング１４の入力側の端部には、ピストンハウジング１４の開口部を閉塞する抜止めナット１８が、ピストンハウジング１４に形成された雌ネジと、抜止めナット１８に形成された雄ネジを嵌合させることによりネジ止めされて固定されている。
【0041】
抜止めナット１８の出力側には、凹部が形成されており、ピストンハウジング１４内で抜止めナット１８の出力側に配置された第２ピストン１２の端面と当該凹部が形成する空間により第２空圧室２２が形成される。
【0042】
また、抜止めナット１８の側面とシリンダ２の内周面の間は、図示しないＯリングによりシールされており、抜止めナット１８の入力側端面、シリンダ２の内周面、及び第１ピストン１１の出力側端面で囲まれた空間により移送空圧室８５が形成されている。
移送空圧室８５は、第２吸排気口６から移送吸排気路８６を介してエアが供給されると、油圧発生部５５と合体部材８１を分離し、油圧発生部５５をシリンダ２内で出力側に移送する。
このように、移送空圧室８５は、第１空圧室２１と第２空圧室２２の間に形成され、第２空圧室２２を第１空圧室２１から分離して後述の第１油圧室３１、及び第２油圧室３２と共に他端方向（出力側）に移送する。
移送空圧室８５は、第２吸排気口６から移送吸排気路８６を介してエアが供給されると、油圧発生部５５と合体部材８１を分離し、油圧発生部５５をシリンダ２内で出力側に移送する。
このように、移送空圧室８５は、第１空圧室２１と第２空圧室２２の間に形成され、第２空圧室２２を第１空圧室２１から分離して後述の第１油圧室３１、及び第２油圧室３２と共に他端方向（出力側）に移送する。
【0043】
抜止めナット１８に形成された凹部の中央には、ロッド部分５０ｂを摺動可能に挿通する貫通孔が形成されており、ロッド部分５０ｂの入力側端面は、抜止めナット１８の入力側端面より突出している。
【0044】
ロッド部分５０ｂは、第２空圧室２２、後述の第２ピストン１２、張出部５７、第２油圧室３２、蓋３４を中心線に沿って貫通している。
ロッド部分５０ｂは、第１油圧室３１を押圧するプッシャロッドとして機能しており、合体部材８１と抜止めナット１８の合体時には、第１空圧室２１の圧力によってロッド部分５０ａと当接してロッド部分５０を形成する。
ロッド部分５０ｂは、第１油圧室３１を押圧するプッシャロッドとして機能しており、合体部材８１と抜止めナット１８の合体時には、第１空圧室２１の圧力によってロッド部分５０ａと当接してロッド部分５０を形成する。
【0045】
このように、第１油圧室３１は、第２油圧室３２の他端側に形成されており、第１ピストン（第１ピストン１１とロッド部分５０）は、第２空圧室２２と第２油圧室３２を貫通して第１油圧室３１まで形成されている。
また、連通孔（連通孔８７）と第１ピストン１１のピストンロッド（ロッド部分５０）は、第１空圧室２１と第２空圧室２２の間でロッド部分５０ａとロッド部分５０ｂに分離可能に構成されている。
また、連通孔（連通孔８７）と第１ピストン１１のピストンロッド（ロッド部分５０）は、第１空圧室２１と第２空圧室２２の間でロッド部分５０ａとロッド部分５０ｂに分離可能に構成されている。
【0046】
更に、抜止めナット１８の底面には、抜止めボルト１７に対応する位置に連通孔８７ｂが形成されており、合体部材８１と抜止めナット１８の合体時には、連通孔８７ｂが連通孔８７ａと連通して連通孔８７を形成する。
連通孔８７ｂの入力側端部には、チェック弁（逆止弁）８８が形成されている。チェック弁８８は、連通孔８７ｂが連通孔８７ａと結合（合体）しているときには、開いてエアを流通させ、結合（合体）していないときには、閉じてエアの流通を規制する弁機構である。
連通孔８７ｂの入力側端部には、チェック弁（逆止弁）８８が形成されている。チェック弁８８は、連通孔８７ｂが連通孔８７ａと結合（合体）しているときには、開いてエアを流通させ、結合（合体）していないときには、閉じてエアの流通を規制する弁機構である。
【0047】
チェック弁８８は、図１（ｃ）に示したように、円筒形状を有し、先端部分の内径が狭まった弁座が形成された円筒部材８２の内部に球体（弁体）８３とコイルバネ８４（図が煩雑にならないように矢線で示してある）を収納して構成されている。
コイルバネ８４は、球体８３を円筒部材８２の開口部の方に付勢し、球体８３の外径は、円筒部材８２の先端開口部の内径よりも大きいため、当該開口部に係合して開口部を閉塞している。
チェック弁８８は、円筒部材８２が抜けないように構成されている。すなわち、図示しないが、円筒部材８２の外周面に楕円形状の溝がスラスト方向に形成され、当該溝にラジアル方向からピンが嵌め込まれている。これにより、円筒部材８２がコイルバネ８４に押されて入力側に移動しても、ある程度動くと溝がピンに引っかかって抜けないようになっている。
コイルバネ８４は、球体８３を円筒部材８２の開口部の方に付勢し、球体８３の外径は、円筒部材８２の先端開口部の内径よりも大きいため、当該開口部に係合して開口部を閉塞している。
チェック弁８８は、円筒部材８２が抜けないように構成されている。すなわち、図示しないが、円筒部材８２の外周面に楕円形状の溝がスラスト方向に形成され、当該溝にラジアル方向からピンが嵌め込まれている。これにより、円筒部材８２がコイルバネ８４に押されて入力側に移動しても、ある程度動くと溝がピンに引っかかって抜けないようになっている。
【0048】
一方、抜止めボルト１７の貫通孔の先端には、外径が円筒部材８２の開口部の内径よりも小さい突起部８９が形成されており、連通孔８７ａと連通孔８７ｂが結合する際には、突起部８９が球体８３を円筒部材８２の内部に押し込んで開口部が開口し、連通孔８７ａと連通孔８７ｂが連結する。
【0049】
このように、チェック弁８８を設けたのは、連通孔８７ｂが連通孔８７ａと分離している場合に、移送空圧室８５のエアが第２空圧室２２に流れ込んで出力ロッド７がワーク１００に当接する前に第２油圧室３２が作動して油圧発生部５５が固定されるのを防ぐためである。
このように、連通孔（連通孔８７）は、第１ピストン１１を貫通して形成されており、第１空圧室２１は、第１ピストン１１を分離した第２空圧室２２の方に移送して、分離した連通孔（連通孔８７ａ、８７ｂ）と分離したピストンロッド（ロッド部分５０ａ、５０ｂ）を合体させる。
このように、連通孔（連通孔８７）は、第１ピストン１１を貫通して形成されており、第１空圧室２１は、第１ピストン１１を分離した第２空圧室２２の方に移送して、分離した連通孔（連通孔８７ａ、８７ｂ）と分離したピストンロッド（ロッド部分５０ａ、５０ｂ）を合体させる。
【0050】
図１（ａ）に戻り、第２ピストン１２の出力側には、第２油圧室３２を形成するために、シリンダ２の内周面から中心線方向に張り出した張出部５７が形成されている。
第２ピストン１２の出力側端面と、張出部５７の入力側端面の間には、張出部５７から離れる方向に第２ピストン１２を付勢するコイルバネ３３が設置されており、コイルバネ３３の中心を第１ピストン１１のロッド部分５０ｂと第２ピストン１２のロッド部分５８が挿通している。
第２ピストン１２の出力側端面と、張出部５７の入力側端面の間には、張出部５７から離れる方向に第２ピストン１２を付勢するコイルバネ３３が設置されており、コイルバネ３３の中心を第１ピストン１１のロッド部分５０ｂと第２ピストン１２のロッド部分５８が挿通している。
【0051】
以上の構成によって、初期状態では、第２ピストン１２の入力側端面は、抜止めナット１８の凹部の縁部分先端に当接し、第２ピストン１２の出力側端面と張出部５７の入力側端面の間には、第２ピストン１２が張出部５７側に押し込まれるストロークを確保するための間隙５２が設けられている。
また、ピストンハウジング１４の間隙５２が形成された部分には、第２ピストン１２が張出部５７の方に移動する際に、間隙５２の空気をピストンハウジング１４とシリンダ２の間の空間に逃がすための貫通孔４０が形成されている。
また、ピストンハウジング１４の間隙５２が形成された部分には、第２ピストン１２が張出部５７の方に移動する際に、間隙５２の空気をピストンハウジング１４とシリンダ２の間の空間に逃がすための貫通孔４０が形成されている。
【0052】
張出部５７の中心線上には、第２油圧室３２に至る貫通孔が設けられており、第２ピストン１２のロッド部分５８が摺動可能に挿入されている。
更に、ロッド部分５８は、中心線上に第２ピストン１２を貫通する貫通孔が形成されており、第１ピストン１１のロッド部分５０が当該貫通孔を摺動可能に挿通している。
このようにロッド部分５８は、円筒状に形成されており、張出部５７を貫通して第２油圧室３２に露出した端部が第２油圧室３２の油を加圧するピストンとして機能する。
更に、ロッド部分５８は、中心線上に第２ピストン１２を貫通する貫通孔が形成されており、第１ピストン１１のロッド部分５０が当該貫通孔を摺動可能に挿通している。
このようにロッド部分５８は、円筒状に形成されており、張出部５７を貫通して第２油圧室３２に露出した端部が第２油圧室３２の油を加圧するピストンとして機能する。
【0053】
ここで、第１空圧室２１と第２空圧室２２のエアの圧力をＰ１、第２空圧室２２における第２ピストン１２の断面積（エアから圧力を受ける部分をスラスト方向に投影した面積、以下同様）をＳ１、第２油圧室３２におけるロッド部分５８の断面積をＳ２、コイルバネ３３が第２ピストン１２を付勢する力をＦ１とすると、第２油圧室３２の油圧Ｐ２は、Ｐ２＝（Ｐ１・Ｓ１－Ｆ１）／Ｓ２となる。そのため、（Ｐ１・Ｓ１－Ｆ１）／Ｓ２＞Ｐ１なら、第２空圧室２２の圧力が増幅されて第２油圧室３２に伝達される。
油圧発生部５５は、この条件が満たされるように構成されており、次に述べるように第２油圧室３２は、増大した油圧で油圧発生部５５を強固に固定する。
油圧発生部５５は、この条件が満たされるように構成されており、次に述べるように第２油圧室３２は、増大した油圧で油圧発生部５５を強固に固定する。
【0054】
第２油圧室３２は、入力側が張出部５７で仕切られ、外周部分がピストンハウジング１４の薄肉部１５で仕切られ、出力側が蓋３４で仕切られた空間で構成されており、油圧用の油が充填されている。
第２油圧室３２は、第２ピストン１２がスラスト方向の力によって張出部５７の方に押圧されると、ロッド部分５８が第２油圧室３２に挿入されるため、上記の式に従って加圧される。特に出力ロッド７がワーク１００に当接すると（より詳細には、出力ロッド７の先端に取り付けられた工具がワーク１００に当接すると）、急激に加圧される。
第２油圧室３２は、第２ピストン１２がスラスト方向の力によって張出部５７の方に押圧されると、ロッド部分５８が第２油圧室３２に挿入されるため、上記の式に従って加圧される。特に出力ロッド７がワーク１００に当接すると（より詳細には、出力ロッド７の先端に取り付けられた工具がワーク１００に当接すると）、急激に加圧される。
【0055】
第２油圧室３２は、第２ピストン１２がスラスト方向の力によって張出部５７の方に押圧されると、ロッド部分５８が第２油圧室３２に挿入されるため、上記の式に従って加圧される。この時、加圧された圧力は周囲の内壁を均等に押圧する。第２油圧室３２の内壁のスラスト方向の断面積は、入力側と出力側を比較すると、出力側よりもロッド部分５８の端面積の分だけ入力側の方が小さい。このため、第２油圧室３２内部の油が内壁を押圧する力は断面積が大きい出力側の方が大きくなるので、第２油圧室３２には出力側へ移動しようとする力が働く。したがって油圧発生部５５には第２油圧室３２により出力ロッド７を押圧する方向に力が作用するが、出力ロッド７は移動できないので油圧発生部５５もその場で停止する。
以上のように第２油圧室３２内部で高まった油圧は、出力ロッド７の停止に伴いスラスト方向に移動できなくなり、剛性が弱い薄肉部１５に圧力が作用し、矢線で示したラジアル方向（中心線から外に向かう方向）に弾性変形して膨張し、薄肉部１５の外周面がシリンダ２の内周面に押圧される。これにより、薄肉部１５とシリンダ２の間に摩擦力が発生し、油圧発生部５５がシリンダ２内でスラスト方向に固定される。
以上のように第２油圧室３２内部で高まった油圧は、出力ロッド７の停止に伴いスラスト方向に移動できなくなり、剛性が弱い薄肉部１５に圧力が作用し、矢線で示したラジアル方向（中心線から外に向かう方向）に弾性変形して膨張し、薄肉部１５の外周面がシリンダ２の内周面に押圧される。これにより、薄肉部１５とシリンダ２の間に摩擦力が発生し、油圧発生部５５がシリンダ２内でスラスト方向に固定される。
【0056】
このように、シリンダ装置１は、第２油圧室３２の油圧によってラジアル方向の力を発生させて第２油圧室３２と第１油圧室３１を固定する固定手段を備えている。
より詳細には、固定手段は、ラジアル方向の力によって弾性変形した第２油圧室３２の側壁をシリンダ２の内壁に押圧することにより第２油圧室３２と第１油圧室３１を固定している。
より詳細には、固定手段は、ラジアル方向の力によって弾性変形した第２油圧室３２の側壁をシリンダ２の内壁に押圧することにより第２油圧室３２と第１油圧室３１を固定している。
【0057】
また、油圧室（油圧室３０）は、加圧空圧室（空圧室２０）が加圧により油圧室に与える他端側方向の力と出力ロッド７が油圧室に与える一端側方向の力と、を受けて油圧を発生させている。
そして、加圧空圧室（空圧室２０）は、第１油圧室３１を加圧する第１ピストン１１を備えた第１空圧室３１と、第２油圧室３２を加圧する第２ピストン１２を備えた第２空圧室２２と、から構成されている。
そして、加圧空圧室（空圧室２０）は、第１油圧室３１を加圧する第１ピストン１１を備えた第１空圧室３１と、第２油圧室３２を加圧する第２ピストン１２を備えた第２空圧室２２と、から構成されている。
【0058】
蓋３４は、外周面に雄ネジが形成されており、ピストンハウジング１４の出力側端部に形成された雌ネジにねじ込んで固定されている。
蓋３４の中心には、出力側にザグリ部分が形成された貫通孔が形成されており、当該貫通孔には、第１ピストン１１のロッド部分５０の先端部分が挿入されている。
蓋３４の中心には、出力側にザグリ部分が形成された貫通孔が形成されており、当該貫通孔には、第１ピストン１１のロッド部分５０の先端部分が挿入されている。
【0059】
そして、第１ピストン１１の先端部分に形成されたネジ孔には、抜止めボルト３５がネジ止めにより固定されている。
抜止めボルト３５の頭部が蓋３４の貫通孔に形成されたザグリ部に当接することにより、ロッド部分５０の抜けを防止している。
抜止めボルト３５の頭部が蓋３４の貫通孔に形成されたザグリ部に当接することにより、ロッド部分５０の抜けを防止している。
【0060】
蓋３４の出力側には、中心線に沿って出力側に出力ロッド７が形成された第３ピストン１３が配置されており、蓋３４の出力側端面、第３ピストン１３の入力側端面、後述する給油口栓３８の入力側端面、及びピストンハウジング１４の内周面で空間によって仕切られた第１油圧室３１が形成されている。
第３ピストン１３の入力側端面の中央には、ロッド部分５８が過度に挿入された場合に、これを逃がす凹部が形成されている。
第３ピストン１３の入力側端面の中央には、ロッド部分５８が過度に挿入された場合に、これを逃がす凹部が形成されている。
【0061】
出力ロッド７は、第３ピストン１３の入力側端部に至るまで中心線上に貫通孔が形成された円筒構造を有している。
そして、貫通孔の入力側には、第１油圧室３１に給油してからこれを密閉するための給油口栓３８がネジ機構により固定されている。
そして、貫通孔の入力側には、第１油圧室３１に給油してからこれを密閉するための給油口栓３８がネジ機構により固定されている。
【0062】
当該構成により、合体部材８１と抜止めナット１８が合体した後に、第１ピストン１１がピストンハウジング１４に近づくと、ロッド部分５０ｂが第１油圧室３１に挿入されて第１油圧室３１の油が加圧され、出力ロッド７が当該加圧された油圧を受けて出力側に移動する。
ここで、第１空圧室２１と第２空圧室２２のエアの圧力をＰ１、第１空圧室２１における第１ピストン１１の断面積をＳ３、第１油圧室３１の油圧をＰ３、第１油圧室３１における第１ピストン１１の断面積をＳ４とする。
この場合、Ｐ３＝Ｓ３・Ｐ１／Ｓ４となり、Ｓ３＞Ｓ４なら、第１空圧室２１の圧力が増幅されて第１油圧室３１に伝達される。
ここで、第１空圧室２１と第２空圧室２２のエアの圧力をＰ１、第１空圧室２１における第１ピストン１１の断面積をＳ３、第１油圧室３１の油圧をＰ３、第１油圧室３１における第１ピストン１１の断面積をＳ４とする。
この場合、Ｐ３＝Ｓ３・Ｐ１／Ｓ４となり、Ｓ３＞Ｓ４なら、第１空圧室２１の圧力が増幅されて第１油圧室３１に伝達される。
【0063】
なお、後述するようにコイルバネ３６によって入力側に付勢されているが、これによる力をＦ２とし、第１油圧室３１における第３ピストン１３の断面積をＳ５とすると、出力ロッド７がワーク１００を押圧する力Ｆ３は、Ｆ３＝（Ｐ１・Ｓ３・Ｓ５／Ｓ４）－Ｆ２となる。
【0064】
シリンダ装置１の油圧系は、第１空圧室２１の圧力が第１油圧室３１で増幅されて、ワーク１００の加工に必要な力Ｆ３を出力ロッド７により発揮するように（推力が増大するように）設定されている。
このように、油圧室３０（空圧室２０）は、出力ロッド７が設けられた第１油圧室３１（第１空圧室２１）と、固定手段が設けられた第２油圧室３２（第２空圧室２２）から構成されており、油圧増幅手段は、第１油圧室３１に発生した油圧を増幅して出力ロッド７に出力している。
このように、油圧室３０（空圧室２０）は、出力ロッド７が設けられた第１油圧室３１（第１空圧室２１）と、固定手段が設けられた第２油圧室３２（第２空圧室２２）から構成されており、油圧増幅手段は、第１油圧室３１に発生した油圧を増幅して出力ロッド７に出力している。
【0065】
ピストンハウジング１４の出力側の開放端には、ネジ溝が形成されており、中心に出力ロッド７を挿通する貫通孔が形成された抜止めナット３７がネジ止めされている。
第３ピストン１３の出力側端面と、抜止めナット３７の入力側端面の間には、両者が離れる方向に付勢するコイルバネ３６が設置されており、コイルバネ３６の中心を出力ロッド７が挿通している。
このように、第１油圧室３１は、出力ロッド７を出力方向に押圧する出力ピストン（第３ピストン１３）を備えており、シリンダ装置１は、当該出力ピストンを出力方向に対向する方向に付勢する付勢手段を具備している。
第３ピストン１３の出力側端面と、抜止めナット３７の入力側端面の間には、両者が離れる方向に付勢するコイルバネ３６が設置されており、コイルバネ３６の中心を出力ロッド７が挿通している。
このように、第１油圧室３１は、出力ロッド７を出力方向に押圧する出力ピストン（第３ピストン１３）を備えており、シリンダ装置１は、当該出力ピストンを出力方向に対向する方向に付勢する付勢手段を具備している。
【0066】
コイルバネ３６は、空圧室２０（第１空圧室２１、第２空圧室２２）が加圧される際に、第２油圧室３２が加圧されて油圧発生部５５がシリンダ２にクランプされる前に、出力ロッド７が移動してしまうことで、ワークと当接する位置が変動してしまうのを防ぐ機能を有している。
コイルバネ３６は、油圧発生部５５の内部において、第３ピストンと１３と出力ロッド７を入力側（蓋３４の方向）に付勢する機能を有し、出力ロッド７の出力側への動作が、空圧室２０の加圧と第１油圧室３１の加圧以外（例えば、外乱）で生じることを防ぐ機能を有している。この時、コイルバネ３６により、第３ピストン１３（出力ロッド７）と、蓋３４もしくは油圧発生部５５の一部とが当接してもよいし、図１で示されているように第１油圧室３１内部の油により隔離され当接していなくてもよい。
またコイルバネ３６は、出力ロッド７が空圧室２０の加圧と第１油圧室３１の加圧により前進動作を行った後に、第３ピストン１３と出力ロッド７が元の位置に後退する場合の動作補助の機能を有している。
なお、コイルバネ３６を有しない構成も可能である。但し、第３ピストン１３の出力側端面と、油圧発生部５５の入力側端面が終始当接しない状態であることが条件となる。この形態は、出力ロッド７の移動量が極端に短く、ほとんど動作しない場合や、逆に移動量が極端に長く、最適なコイルバネを設計・製造できない場合に適している。
コイルバネ３６は、油圧発生部５５の内部において、第３ピストンと１３と出力ロッド７を入力側（蓋３４の方向）に付勢する機能を有し、出力ロッド７の出力側への動作が、空圧室２０の加圧と第１油圧室３１の加圧以外（例えば、外乱）で生じることを防ぐ機能を有している。この時、コイルバネ３６により、第３ピストン１３（出力ロッド７）と、蓋３４もしくは油圧発生部５５の一部とが当接してもよいし、図１で示されているように第１油圧室３１内部の油により隔離され当接していなくてもよい。
またコイルバネ３６は、出力ロッド７が空圧室２０の加圧と第１油圧室３１の加圧により前進動作を行った後に、第３ピストン１３と出力ロッド７が元の位置に後退する場合の動作補助の機能を有している。
なお、コイルバネ３６を有しない構成も可能である。但し、第３ピストン１３の出力側端面と、油圧発生部５５の入力側端面が終始当接しない状態であることが条件となる。この形態は、出力ロッド７の移動量が極端に短く、ほとんど動作しない場合や、逆に移動量が極端に長く、最適なコイルバネを設計・製造できない場合に適している。
【0067】
蓋４は、円柱状の部材であって、入力側にシリンダ２を挿入するための凹部が形成されている。
当該凹部の内周面には雌ネジが形成されており、これがシリンダ２の対応する外周面に形成された雄ネジと嵌合することにより両者は、ネジ止めされている。
蓋４の中心線上には、出力ロッド７を挿通するための貫通孔が形成されており、出力ロッド７は、当該貫通孔を経由して蓋４の外部まで延設されている。
蓋４の凹部の底面には、蓋３の凸部４４と同様に、先端に溝が形成された凸部４５が形成されている。ピストンハウジング１４（油圧発生部５５）が出力方向に移動すると、抜止めナット３７が蓋４の凸部４５と当接する。凸部４５先端の溝は、この当接状態において第２吸排気口６から供給されるエアが、抜止めナット３７と出力ロッド７の間を通って第３ピストン１３の端面全体にエアが速やかに行き渡るようにするために形成されている。
当該凹部の内周面には雌ネジが形成されており、これがシリンダ２の対応する外周面に形成された雄ネジと嵌合することにより両者は、ネジ止めされている。
蓋４の中心線上には、出力ロッド７を挿通するための貫通孔が形成されており、出力ロッド７は、当該貫通孔を経由して蓋４の外部まで延設されている。
蓋４の凹部の底面には、蓋３の凸部４４と同様に、先端に溝が形成された凸部４５が形成されている。ピストンハウジング１４（油圧発生部５５）が出力方向に移動すると、抜止めナット３７が蓋４の凸部４５と当接する。凸部４５先端の溝は、この当接状態において第２吸排気口６から供給されるエアが、抜止めナット３７と出力ロッド７の間を通って第３ピストン１３の端面全体にエアが速やかに行き渡るようにするために形成されている。
【0068】
更に、蓋４の側面には、第３吸排気口８からシリンダ２の内部に連通する吸排気路が設けられており、シリンダ２内の出力側には第３吸排気口８から吸排気される第３空圧室４１が形成されている。
第３空圧室４１は、第１吸排気口５と第２吸排気口６を開放して減圧し、第３吸排気口８からエアを供給して加圧することにより、油圧発生部５５を入力側に移動して、シリンダ装置１を初期状態に復帰させるのに用いられる。
このように、シリンダ装置１は、シリンダ２内の他端側に設けられ、第３吸排気口８を有し、油圧室（油圧室３０）を一端側に押圧する第３空圧室を４１備えている。
第３空圧室４１は、第１吸排気口５と第２吸排気口６を開放して減圧し、第３吸排気口８からエアを供給して加圧することにより、油圧発生部５５を入力側に移動して、シリンダ装置１を初期状態に復帰させるのに用いられる。
このように、シリンダ装置１は、シリンダ２内の他端側に設けられ、第３吸排気口８を有し、油圧室（油圧室３０）を一端側に押圧する第３空圧室を４１備えている。
【0069】
図２～図４は、シリンダ装置１の動作を説明するための図である。
まず、図２（ａ）に示したように、第１吸排気口５と第２吸排気口６を開放して空圧室２０（第１空圧室２１、第２空圧室２２）と移送空圧室８５を減圧しつつ、第３吸排気口８からエアを供給して第３空圧室４１を加圧し、空圧室２０、移送空圧室８５、油圧室３０（第１油圧室３１、第２油圧室３２）を初期状態に設定する。
まず、図２（ａ）に示したように、第１吸排気口５と第２吸排気口６を開放して空圧室２０（第１空圧室２１、第２空圧室２２）と移送空圧室８５を減圧しつつ、第３吸排気口８からエアを供給して第３空圧室４１を加圧し、空圧室２０、移送空圧室８５、油圧室３０（第１油圧室３１、第２油圧室３２）を初期状態に設定する。
【0070】
次に、図２（ｂ）に示したように、第３吸排気口８を開放して第３空圧室４１を減圧しつつ、第１吸排気口５の開放を維持し、第２吸排気口６からエアを供給して移送空圧室８５を加圧する。
このとき供給された一部のエアは連通孔８７ａを通り、第１吸排気口５から排出されるが、供給されるエアの方が多いので、移送空圧室８５の圧力が上昇し、抜止めナット１８が油圧発生部５５を押圧することにより、出力ロッド７がワーク１００に当接するまで油圧発生部５５が出力側にスライドして移動する。
このとき供給された一部のエアは連通孔８７ａを通り、第１吸排気口５から排出されるが、供給されるエアの方が多いので、移送空圧室８５の圧力が上昇し、抜止めナット１８が油圧発生部５５を押圧することにより、出力ロッド７がワーク１００に当接するまで油圧発生部５５が出力側にスライドして移動する。
【0071】
当接により、出力ロッド７は、ワーク１００に出力方向の力を及ぼす。図では、力の大きさを矢線の大きさで示している。
第１ピストン１１と合体部材８１から成る部分と油圧発生部５５が分離し、油圧発生部５５が出力側に移送されることにより出力ロッド７の長いストロークが得られる。
第１ピストン１１と合体部材８１から成る部分と油圧発生部５５が分離し、油圧発生部５５が出力側に移送されることにより出力ロッド７の長いストロークが得られる。
【0072】
次に、図３（ｃ）に示したように、油圧発生部５５が移動して出力ロッド７の先端（より詳細には出力ロッド７に取り付けられた工具の先端、図では省略）がワーク１００に当接すると、第２吸排気口６を開放して移送空圧室８５を減圧し、第１吸排気口５からエアを供給して第１空圧室２１を加圧する。
供給したエアの一部は、移送空圧室８５に遺漏して第２吸排気口６から排出されるが、連通孔８７ａを通過するエアの量に比べて第１吸排気口５から流入する量が多いため（第１吸排気口５から勢いよくエアを注入するため）、第１空圧室２１の圧力が上昇して、第１ピストン１１と合体部材８１が出力方向に移動する。
供給したエアの一部は、移送空圧室８５に遺漏して第２吸排気口６から排出されるが、連通孔８７ａを通過するエアの量に比べて第１吸排気口５から流入する量が多いため（第１吸排気口５から勢いよくエアを注入するため）、第１空圧室２１の圧力が上昇して、第１ピストン１１と合体部材８１が出力方向に移動する。
【0073】
また、合体部材８１の移動に伴い、ロッド部分５０ａが蓋３の貫通孔から繰り出されてシリンダ２内において伸張する。
これにより、合体部材８１の出力側端面と抜止めナット１８の入力側端面が当接し、第１ピストン１１と合体部材８１から成る部分と、油圧発生部５５が合体する。
これにより、合体部材８１の出力側端面と抜止めナット１８の入力側端面が当接し、第１ピストン１１と合体部材８１から成る部分と、油圧発生部５５が合体する。
【0074】
合体の際に、連通孔８７ａと連通孔８７ｂが接続し、連通孔８７が形成される。
ロッド部分５０ａも第１ピストン１１と共に出力側に移動するが、合体部材８１と抜止めナット１８が合体した時点では、ロッド部分５０ａの出力側端面とロッド部分５０ｂの入力側端面の間には間隙２３が確保されるようになっている。
間隙２３があるため、まず、第２油圧室３２に先に油圧が発生し、薄肉部１５が膨張してシリンダ２と当接し、油圧発生部５５が第２空圧室２２に固定される。
油圧発生部５５が固定される過程では、油圧発生部５５は、第２油圧室３２のスラスト方向の内壁の断面積において、出力側の断面積が入力側の断面積よりも、ロッド部分５８の端面積の分だけ大きいため、面積差分の押圧力が出力ロッド７の方向に発生し、出力ロッド７がワークに当接して停止しているので、移動が停止する。これにより第２油圧室３２内部の油はスラスト方向に移動できないので内部圧が更に上昇し、薄肉部１５をラジアル方向に押圧し、弾性変形させ、シリンダ２の内周面に当接させる。これにより油圧発生部５５がシリンダ２内で固定される。
ロッド部分５０ａも第１ピストン１１と共に出力側に移動するが、合体部材８１と抜止めナット１８が合体した時点では、ロッド部分５０ａの出力側端面とロッド部分５０ｂの入力側端面の間には間隙２３が確保されるようになっている。
間隙２３があるため、まず、第２油圧室３２に先に油圧が発生し、薄肉部１５が膨張してシリンダ２と当接し、油圧発生部５５が第２空圧室２２に固定される。
油圧発生部５５が固定される過程では、油圧発生部５５は、第２油圧室３２のスラスト方向の内壁の断面積において、出力側の断面積が入力側の断面積よりも、ロッド部分５８の端面積の分だけ大きいため、面積差分の押圧力が出力ロッド７の方向に発生し、出力ロッド７がワークに当接して停止しているので、移動が停止する。これにより第２油圧室３２内部の油はスラスト方向に移動できないので内部圧が更に上昇し、薄肉部１５をラジアル方向に押圧し、弾性変形させ、シリンダ２の内周面に当接させる。これにより油圧発生部５５がシリンダ２内で固定される。
【0075】
次に、図３（ｄ）に示したように、合体部材８１と抜止めナット１８が合体した後、第２吸排気口６と第３吸排気口８の開放状態を維持したまま、更に第１吸排気口５からエアを供給する。
すると、第１ピストン１１が更に出力側に移動してロッド部分５０ａの出力側端面とロッド部分５０ｂの入力側端面が当接し、両者が合体してロッド部分５０が形成される。
すると、第１ピストン１１が更に出力側に移動してロッド部分５０ａの出力側端面とロッド部分５０ｂの入力側端面が当接し、両者が合体してロッド部分５０が形成される。
【0076】
これにより、第１ピストン１１がロッド部分５０を介して第１油圧室３１を圧し、油が加圧されて油圧が上昇する。
第２油圧室３２の油圧により油圧発生部５５は固定されており、薄肉部１５の把持力により、油圧発生部５５がスラスト方向に堅持されているので、第１油圧室３１の油圧力が発生するスラスト方向の力を受けても動かない。そのため第１油圧室３１で上昇した油圧は第３ピストン１３を押し出す方向に働き、出力ロッド７がコイルバネ３６の付勢力に抗して矢線に示したように大きな力でワーク１００を押圧する。
この時ワーク１００において、出力ロッド７が当接後、押圧されてその場で固定されるのみで、出力ロッド７から印加される油圧力により移動もしくは変形等が無い場合は、第３ピストン１３が第１油圧室３１室内をスラスト方向に移動することがないので、第１油圧室３１内部の油をＯリングの移動とともに外部に持ち出すことが無い。
また第２油圧室３２は、内部の油が密閉されていて体積が一定であるため、薄肉部１５がラジアル方向に膨らむと、そのラジアル方向の体積増加分だけスラスト方向の体積が減少して短くなり、短くなった分、第２ピストン１２が前進できる。薄肉部１５のラジアル方向の変形量は極わずかであり、そのためそれに伴うスラスト方向の変化量も僅かで、第２ピストンが移動する量も小さくほとんど動かない。そのためＯリングが移動して第２油圧室１２内部の油を外部に持ち出すことがほとんど無い。通常の設計では、第２ピストン１２の移動量は、Ｏリング等のシール部材の弾性変形範囲内の量になるよう設定されており、この場合はＯリングが全く移動しないので内部油が外部に持ち出されることが無い。
第２油圧室３２の油圧により油圧発生部５５は固定されており、薄肉部１５の把持力により、油圧発生部５５がスラスト方向に堅持されているので、第１油圧室３１の油圧力が発生するスラスト方向の力を受けても動かない。そのため第１油圧室３１で上昇した油圧は第３ピストン１３を押し出す方向に働き、出力ロッド７がコイルバネ３６の付勢力に抗して矢線に示したように大きな力でワーク１００を押圧する。
この時ワーク１００において、出力ロッド７が当接後、押圧されてその場で固定されるのみで、出力ロッド７から印加される油圧力により移動もしくは変形等が無い場合は、第３ピストン１３が第１油圧室３１室内をスラスト方向に移動することがないので、第１油圧室３１内部の油をＯリングの移動とともに外部に持ち出すことが無い。
また第２油圧室３２は、内部の油が密閉されていて体積が一定であるため、薄肉部１５がラジアル方向に膨らむと、そのラジアル方向の体積増加分だけスラスト方向の体積が減少して短くなり、短くなった分、第２ピストン１２が前進できる。薄肉部１５のラジアル方向の変形量は極わずかであり、そのためそれに伴うスラスト方向の変化量も僅かで、第２ピストンが移動する量も小さくほとんど動かない。そのためＯリングが移動して第２油圧室１２内部の油を外部に持ち出すことがほとんど無い。通常の設計では、第２ピストン１２の移動量は、Ｏリング等のシール部材の弾性変形範囲内の量になるよう設定されており、この場合はＯリングが全く移動しないので内部油が外部に持ち出されることが無い。
【0077】
ここで、シリンダエンドでの油圧力発生について、すなわち、出力ロッド７がワークに当接する前に、油圧発生部５５が出力側のシリンダエンド（蓋４）に当接した状態で油圧力を発生させる場合について説明する。この動作例は、出力ロッド７がワーク１００に当接しなくても油圧推進力を発生できる事例である。
以下その動作について説明する。
油圧発生部５５が前進し、シリンダエンド（蓋４）に当接した後、合体部材８１が出力側に移動し、油圧発生部５５と合体すると、第２空圧室２２により第２ピストンが第２油圧室３２を押圧する。油圧発生部５５は前進できないので、第２油圧室３２内部の油は蓋３４と第２ピストン１２とにより狭窄され加圧される。すると薄肉部１５が弾性変形し、シリンダ２の内壁を固定する。油圧発生部５５がシリンダ２に固定されるとスラスト方向の把持力が上昇し剛性が高まるので、第１油圧室３１で発生するスラスト方向の油圧推力を受け止めることができ、出力ロッド７に油圧推進力が発生する。
これにより、出力ロッド７がワークに当接していない状態においても出力ロッド７に油圧推進力を印加することができる。
以下その動作について説明する。
油圧発生部５５が前進し、シリンダエンド（蓋４）に当接した後、合体部材８１が出力側に移動し、油圧発生部５５と合体すると、第２空圧室２２により第２ピストンが第２油圧室３２を押圧する。油圧発生部５５は前進できないので、第２油圧室３２内部の油は蓋３４と第２ピストン１２とにより狭窄され加圧される。すると薄肉部１５が弾性変形し、シリンダ２の内壁を固定する。油圧発生部５５がシリンダ２に固定されるとスラスト方向の把持力が上昇し剛性が高まるので、第１油圧室３１で発生するスラスト方向の油圧推力を受け止めることができ、出力ロッド７に油圧推進力が発生する。
これにより、出力ロッド７がワークに当接していない状態においても出力ロッド７に油圧推進力を印加することができる。
【0078】
押圧によりワーク１００への加工が終了すると、図４（ｅ）に示したように、第２吸排気口６と第３吸排気口８の開放状態を維持したまま第１吸排気口５を開放して第１空圧室２１と第２空圧室２２を減圧する。
これにより、第１油圧室３１と第２油圧室３２の油圧が低下する。
第１油圧室３１では、コイルバネ３６の付勢力により第３ピストン１３が入力側に戻り、ロッド部分５０ｂもコイルバネ３３の付勢力で入力側に戻る。これにより、出力ロッド７は、ワーク１００に力を及ぼさなくなる。
これにより、第１油圧室３１と第２油圧室３２の油圧が低下する。
第１油圧室３１では、コイルバネ３６の付勢力により第３ピストン１３が入力側に戻り、ロッド部分５０ｂもコイルバネ３３の付勢力で入力側に戻る。これにより、出力ロッド７は、ワーク１００に力を及ぼさなくなる。
【0079】
第２油圧室３２では、コイルバネ３３の付勢力によってロッド部分５８が入力側に戻ると共に、薄肉部１５の弾性変形が復元力により戻る。これにより、油圧発生部５５の固定が解除される。
更に、コイルバネ１９の付勢力により第１ピストン１１が合体部材８１に対して入力側に移動し、ロッド部分５０ａとロッド部分５０ｂが離反して間隙２３が生じる。
更に、コイルバネ１９の付勢力により第１ピストン１１が合体部材８１に対して入力側に移動し、ロッド部分５０ａとロッド部分５０ｂが離反して間隙２３が生じる。
【0080】
次に、図４（ｆ）に示したように、第１吸排気口５と第２吸排気口６を開放したまま、第３吸排気口８からエアを供給して、第３空圧室４１を加圧する。
これによって、第１ピストン１１と合体部材８１から成る部分と油圧発生部５５が入力側に押されてシリンダ２の端部まで移動し、初期状態が復元する。この際に、ロッド部分５０ａは、蓋３の貫通孔に収納される。
ここで、シリンダ装置１を用いてワーク１００を押圧し、クランプする例を説明する。
シリンダ装置１にはワーク１００を押圧しクランプするのに最適なクランプ用部材が出力ロッド７の先端に組付いている。
シリンダ装置１は次の順でワーク１００を押圧し、クランプされる部材へのクランプ動作を行う。
（１）まず、第１吸排気口５と第２吸排気口６を開放して第３吸排気口８にエアを供給することにより、シリンダ装置１を初期状態とし、これによってクランプ部材を後退させて、設置台の上にワーク１００を所定位置に設置する。この時ワーク１００は、押圧されても動かないように設置されている。
（２）次に、第１吸排気口５と第３吸排気口８を開放して第２吸排気口６からエアを供給する。
すると、エアによる駆動で出力ロッド７が出力方向に前進し、クランプ部材の先端がワーク１００に当接する。
（３）クランプ部材の先端が当接すると、第２吸排気口６と第３吸排気口８を開放し、第１吸排気口５からエアを供給する。
すると空圧室２０の圧力が高まって、油圧発生部５５がシリンダ２に固定され、出力ロッド７が油圧で駆動される。これにより、強い力でクランプ部材がワーク１００に押しつけられて、強い力でワーク１００を押圧するので、ワーク１００がクランプされる。
（４）ワーク１００をクランプされる部材から解放する場合は、第１吸排気口５と第２吸排気口６を開放して第３吸排気口８からエアを供給し、エア駆動によりクランプ部材を後退させ、次いでワーク１００を所定位置から離脱する。このようにクランプ装置は、離脱手段を備えている。
以下、ワーク１００を交換しながら、以上のサイクルを繰り返す。
これによって、第１ピストン１１と合体部材８１から成る部分と油圧発生部５５が入力側に押されてシリンダ２の端部まで移動し、初期状態が復元する。この際に、ロッド部分５０ａは、蓋３の貫通孔に収納される。
ここで、シリンダ装置１を用いてワーク１００を押圧し、クランプする例を説明する。
シリンダ装置１にはワーク１００を押圧しクランプするのに最適なクランプ用部材が出力ロッド７の先端に組付いている。
シリンダ装置１は次の順でワーク１００を押圧し、クランプされる部材へのクランプ動作を行う。
（１）まず、第１吸排気口５と第２吸排気口６を開放して第３吸排気口８にエアを供給することにより、シリンダ装置１を初期状態とし、これによってクランプ部材を後退させて、設置台の上にワーク１００を所定位置に設置する。この時ワーク１００は、押圧されても動かないように設置されている。
（２）次に、第１吸排気口５と第３吸排気口８を開放して第２吸排気口６からエアを供給する。
すると、エアによる駆動で出力ロッド７が出力方向に前進し、クランプ部材の先端がワーク１００に当接する。
（３）クランプ部材の先端が当接すると、第２吸排気口６と第３吸排気口８を開放し、第１吸排気口５からエアを供給する。
すると空圧室２０の圧力が高まって、油圧発生部５５がシリンダ２に固定され、出力ロッド７が油圧で駆動される。これにより、強い力でクランプ部材がワーク１００に押しつけられて、強い力でワーク１００を押圧するので、ワーク１００がクランプされる。
（４）ワーク１００をクランプされる部材から解放する場合は、第１吸排気口５と第２吸排気口６を開放して第３吸排気口８からエアを供給し、エア駆動によりクランプ部材を後退させ、次いでワーク１００を所定位置から離脱する。このようにクランプ装置は、離脱手段を備えている。
以下、ワーク１００を交換しながら、以上のサイクルを繰り返す。
【0081】
図５（ａ）は、シリンダ装置１を用いてプレス加工（抜き加工）を行う例を説明するための図である。
図示しないプレス装置は、出力方向を下方にしてシリンダ装置１を固定している。
出力ロッド７の先端には、抜き型用の工具であるパンチ７１が出力ロッド７と同軸に固定されており、その下方には、下から設置台７３、ワーク１００、治具７２の順で設置されている。これらは、ワーク設置手段として機能している。
図示しないプレス装置は、出力方向を下方にしてシリンダ装置１を固定している。
出力ロッド７の先端には、抜き型用の工具であるパンチ７１が出力ロッド７と同軸に固定されており、その下方には、下から設置台７３、ワーク１００、治具７２の順で設置されている。これらは、ワーク設置手段として機能している。
【0082】
本実施形態のパンチ７１は、円柱形状を有しており、金属板で構成されたワーク１００に円形の孔を空ける金型である。但し、パンチ７１の円形形状は一例であり、形状は問われず、ワーク１００に空ける孔の形状に対応して任意形状を選択することが可能である。
治具７２は、パンチの際に、ワーク１００を設置台７３に押圧してワーク１００を固定する部材であって、パンチ７１を通過させる貫通孔が形成されている。
設置台７３にも、パンチする際にパンチ７１を逃がす貫通孔が形成されている。
治具７２は、パンチの際に、ワーク１００を設置台７３に押圧してワーク１００を固定する部材であって、パンチ７１を通過させる貫通孔が形成されている。
設置台７３にも、パンチする際にパンチ７１を逃がす貫通孔が形成されている。
【0083】
以上の構成において、シリンダ装置１は、次の順でプレス加工を行う。
（１）まず、第１吸排気口５と第２吸排気口６を開放して第３吸排気口８にエアを供給することにより、シリンダ装置１を初期状態とし、これによってパンチ７１を後退させて、設置台７３の上にワーク１００と治具７２を所定位置に設置する。
（２）次に、治具７２でワーク１００を設置台７３に押圧して固定する。そして、第１吸排気口５と第３吸排気口８を開放して第２吸排気口６からエアを供給する。
すると、エアによる駆動で出力ロッド７が出力方向に前進し、パンチ７１の先端がワーク１００に当接する。
（１）まず、第１吸排気口５と第２吸排気口６を開放して第３吸排気口８にエアを供給することにより、シリンダ装置１を初期状態とし、これによってパンチ７１を後退させて、設置台７３の上にワーク１００と治具７２を所定位置に設置する。
（２）次に、治具７２でワーク１００を設置台７３に押圧して固定する。そして、第１吸排気口５と第３吸排気口８を開放して第２吸排気口６からエアを供給する。
すると、エアによる駆動で出力ロッド７が出力方向に前進し、パンチ７１の先端がワーク１００に当接する。
【0084】
（３）パンチ７１の先端が当接すると、第２吸排気口６と第３吸排気口８を開放し、第１吸排気口５からエアを供給する。
すると空圧室２０の圧力が高まって、油圧発生部５５がシリンダ２に固定され、出力ロッド７が油圧で駆動される。これにより、強い力でパンチ７１がワーク１００に押しつけられて、ワーク１００が穿孔される。このようにプレス装置は、プレス手段を備えている。
（４）ワーク１００に孔が空けられると、第１吸排気口５と第２吸排気口６を開放して第３吸排気口８からエアを供給し、エア駆動によりパンチ７１を引き上げ、次いでワーク１００を所定位置から離脱する。このようにプレス装置は、離脱手段を備えている。
すると空圧室２０の圧力が高まって、油圧発生部５５がシリンダ２に固定され、出力ロッド７が油圧で駆動される。これにより、強い力でパンチ７１がワーク１００に押しつけられて、ワーク１００が穿孔される。このようにプレス装置は、プレス手段を備えている。
（４）ワーク１００に孔が空けられると、第１吸排気口５と第２吸排気口６を開放して第３吸排気口８からエアを供給し、エア駆動によりパンチ７１を引き上げ、次いでワーク１００を所定位置から離脱する。このようにプレス装置は、離脱手段を備えている。
【0085】
図５（ｂ）は、シリンダ装置１を用いたプレス加工でワーク１００に凹部を形成する例を説明するための図である。
出力ロッド７の先端には、プレス加工用の工具であるオス金型７４が出力ロッド７と同軸に固定されている。
オス金型７４は、円柱形状を有するオス型の金型であって、先端に凹部を形成するための突起部が形成されており、出力ロッド７に同軸に取り付けられている。
メス金型７５は、メス型の金型であって、オス金型７４の突起部を受ける凹部が形成されている。
出力ロッド７の先端には、プレス加工用の工具であるオス金型７４が出力ロッド７と同軸に固定されている。
オス金型７４は、円柱形状を有するオス型の金型であって、先端に凹部を形成するための突起部が形成されており、出力ロッド７に同軸に取り付けられている。
メス金型７５は、メス型の金型であって、オス金型７４の突起部を受ける凹部が形成されている。
【0086】
以上の構成において、シリンダ装置１は、次の順でプレス加工を行う。
（１）まず、第１吸排気口５と第２吸排気口６を開放して第３吸排気口８にエアを供給することにより、シリンダ装置１を初期状態とし、これによってオス金型７４を後退させて、メス金型７５の上にワーク１００と治具７２を設置する。
（２）次に、治具７２でワーク１００をメス金型７５に押圧して固定する。そして、第１吸排気口５と第３吸排気口８を開放して第２吸排気口６からエアを供給する。
すると、エアによる駆動で出力ロッド７が出力方向に前進し、オス金型７４の先端がワーク１００に当接する。
（１）まず、第１吸排気口５と第２吸排気口６を開放して第３吸排気口８にエアを供給することにより、シリンダ装置１を初期状態とし、これによってオス金型７４を後退させて、メス金型７５の上にワーク１００と治具７２を設置する。
（２）次に、治具７２でワーク１００をメス金型７５に押圧して固定する。そして、第１吸排気口５と第３吸排気口８を開放して第２吸排気口６からエアを供給する。
すると、エアによる駆動で出力ロッド７が出力方向に前進し、オス金型７４の先端がワーク１００に当接する。
【0087】
（３）オス金型７４の先端が当接すると、第２吸排気口６と第３吸排気口８を開放し、第１吸排気口５からエアを供給する。
すると空圧室２０の圧力が高まって、油圧発生部５５がシリンダ２に固定され、出力ロッド７が油圧で駆動される。これにより、強い力でオス金型７４がワーク１００に押しつけられて、ワーク１００に凹部が形成される。
（４）ワーク１００に凹部が形成されると、第１吸排気口５と第２吸排気口６を開放して第３吸排気口８からエアを供給し、エア駆動によりオス金型７４を引き上げる。次いでワーク１００を所定位置から離脱する。
すると空圧室２０の圧力が高まって、油圧発生部５５がシリンダ２に固定され、出力ロッド７が油圧で駆動される。これにより、強い力でオス金型７４がワーク１００に押しつけられて、ワーク１００に凹部が形成される。
（４）ワーク１００に凹部が形成されると、第１吸排気口５と第２吸排気口６を開放して第３吸排気口８からエアを供給し、エア駆動によりオス金型７４を引き上げる。次いでワーク１００を所定位置から離脱する。
【0088】
図５（ｃ）は、シリンダ装置１を用いたプレス加工でワーク１００にピン２４を圧入する例を説明するための図である。ピン２４の圧入は、特にストロークが必要なため、後述の第２実施形態のシリンダ装置１ａが適している。
出力ロッド７の先端には、圧入用の工具であるピンホルダ２５が出力ロッド７と同軸に固定されている。
出力ロッド７の出力側には、下から設置台２６、ワーク１００の順で設置されている。
出力ロッド７の先端にはピンホルダ２５が取り付けてある。ピンホルダ２５は、ピン２４が圧入されるまでこれを保持し、圧入後にこれを離す（リリースする）機能を備えている。
シリンダ装置１は、次の括弧で示した数字の順で仮挿入されたピン２４を圧入する。
出力ロッド７の先端には、圧入用の工具であるピンホルダ２５が出力ロッド７と同軸に固定されている。
出力ロッド７の出力側には、下から設置台２６、ワーク１００の順で設置されている。
出力ロッド７の先端にはピンホルダ２５が取り付けてある。ピンホルダ２５は、ピン２４が圧入されるまでこれを保持し、圧入後にこれを離す（リリースする）機能を備えている。
シリンダ装置１は、次の括弧で示した数字の順で仮挿入されたピン２４を圧入する。
【0089】
（１）まず、第１吸排気口５と第２吸排気口６を開放して第３吸排気口８にエアを供給することにより、シリンダ装置１を初期状態とし、これによってピン２４を保持したピンホルダ２５を上方に後退させて、設置台２６の上の所定位置にワーク１００を設置する。ワーク１００には、ピン２４を圧入するための孔が形成されている。
【0090】
（２）次に、第２吸排気口６を開放して第１吸排気口５からエアを供給する。
そして、第１吸排気口５と第３吸排気口８を開放して第２吸排気口６からエアを供給する。
すると、エアによる駆動で出力ロッド７（図示せず）とピンホルダ２５が出力方向に前進し、ピンホルダ２５が保持するピン２４の先端がワーク１００の孔の縁に当接する。
そして、第１吸排気口５と第３吸排気口８を開放して第２吸排気口６からエアを供給する。
すると、エアによる駆動で出力ロッド７（図示せず）とピンホルダ２５が出力方向に前進し、ピンホルダ２５が保持するピン２４の先端がワーク１００の孔の縁に当接する。
【0091】
（３）ピン２４の先端が当接すると、第２吸排気口６と第３吸排気口８を開放し、第１吸排気口５からエアを供給する。
すると空圧室２０の圧力が高まって、油圧発生部５５がシリンダ２に固定され、出力ロッド７が油圧で駆動される。これにより、強い力でピン２４がワーク１００の孔に圧入される。
（４）ワーク１００にピン２４が圧入されると、ピンホルダ２５にピン２４を離させる共に、第１吸排気口５と第２吸排気口６を開放して第３吸排気口８からエアを供給し、エア駆動によりピンホルダ２５を引き上げる。
すると空圧室２０の圧力が高まって、油圧発生部５５がシリンダ２に固定され、出力ロッド７が油圧で駆動される。これにより、強い力でピン２４がワーク１００の孔に圧入される。
（４）ワーク１００にピン２４が圧入されると、ピンホルダ２５にピン２４を離させる共に、第１吸排気口５と第２吸排気口６を開放して第３吸排気口８からエアを供給し、エア駆動によりピンホルダ２５を引き上げる。
【0092】
（第２実施形態）
図６（ａ）は、本実施の形態に係るシリンダ装置１ａのスラスト方向の断面図を示しており、シリンダ装置１ａは、初期状態に設定されている。なお、図６（ａ）では、図の煩雑化を避けるためＯリングは省略してある。
シリンダ装置１ａでは、ロッド部分５０ａが蓋３の貫通孔を貫通して摺動可能に蓋３の外部まで延設されており、ロッド部分５０ａの入力側端部に第２吸排気口６が取り付けられている。他の構成は、シリンダ装置１と同様である。
図６（ａ）は、本実施の形態に係るシリンダ装置１ａのスラスト方向の断面図を示しており、シリンダ装置１ａは、初期状態に設定されている。なお、図６（ａ）では、図の煩雑化を避けるためＯリングは省略してある。
シリンダ装置１ａでは、ロッド部分５０ａが蓋３の貫通孔を貫通して摺動可能に蓋３の外部まで延設されており、ロッド部分５０ａの入力側端部に第２吸排気口６が取り付けられている。他の構成は、シリンダ装置１と同様である。
【0093】
シリンダ装置１ａでは、第１ピストン１１の移動に伴って、ロッド部分５０ａが第２吸排気口６と共に蓋３の外部からも繰り込まれるため、出力ロッド７のストロークを更に伸ばすことができる。
このように、シリンダ装置１ａでは、移送吸排気路８６が、シリンダ２の外部まで延設されており、延設部分がシリンダ２の内外に摺動することにより伸縮する。
このように、シリンダ装置１ａでは、移送吸排気路８６が、シリンダ２の外部まで延設されており、延設部分がシリンダ２の内外に摺動することにより伸縮する。
【0094】
図６（ａ）～図８（ｆ）は、シリンダ装置１ａの動作を説明するための図である。
図６（ａ）～図８（ｆ）は、図２（ａ）～図４（ｆ）に対応しており、以下では、重複する説明は省略し、相違点を説明する。
図６（ａ）、（ｂ）に示したように、シリンダ装置１ａでは、伸縮用のロッド部分５０ａが蓋３の入力側の外部に設けられている。
また、出力ロッド７のストロークを大きくするため、間隙５１のスラスト方向の長さがシリンダ装置１よりも大きく設定されている。
図６（ａ）～図８（ｆ）は、図２（ａ）～図４（ｆ）に対応しており、以下では、重複する説明は省略し、相違点を説明する。
図６（ａ）、（ｂ）に示したように、シリンダ装置１ａでは、伸縮用のロッド部分５０ａが蓋３の入力側の外部に設けられている。
また、出力ロッド７のストロークを大きくするため、間隙５１のスラスト方向の長さがシリンダ装置１よりも大きく設定されている。
【0095】
図７（ｃ）、（ｄ）に示したように、蓋３の外部に設けられたロッド部分５０ａがシリンダ２の内部に繰り込まれるため、第１空圧室２１が大きく膨張し、出力ロッド７のストロークが大きくなる。
また、間隙５１も大きいため、油圧発生時のストロークも大きくなり、ワーク１００が押圧方向に移動する。この動作は、図５（ｃ）でピン２４を圧入する場合に好適である。
また、間隙５１も大きいため、油圧発生時のストロークも大きくなり、ワーク１００が押圧方向に移動する。この動作は、図５（ｃ）でピン２４を圧入する場合に好適である。
【0096】
図８（ｅ）、（ｆ）に示したように、復帰時にロッド部分５０ａがシリンダ２の外部に繰り出されるため、出力ロッド７は、大きなストロークでワーク１００から離隔することができる。
【0097】
（第３実施形態）
本実施の形態に係るシリンダ装置１ｂは、クランパによって油圧発生部５５をシリンダ２に固定する。
図９（ａ）は、シリンダ装置１ｂのスラスト方向の断面図を表している。
なお、この図では、全図は示さずに第２空圧室２２と第２油圧室３２付近を切り出して示している。
第２油圧室３２の入力側端面は、ピストンハウジング１４に固定された円柱部材９５の端面と、円柱部材９５の周囲に配置された円環部材９１の端面から構成されている。
円環部材９１は、内周面が円柱部材９５の外周面と接しており、外周面がピストンハウジング１４の内周面と接している。これら接した面はＯリングによってシールされており、気密性を保ったまま円環部材９１は、スラスト方向に移動することができる。
円柱部材９５の入力側には、雌ネジが掲載されており、第１実施形態における抜け止めナット１８に相当する部材が組付いている。抜け止めナット１８に相当する部材の入力側外周には雄ネジが形成されており、ナット９７がねじ込まれて固定されている。
本実施の形態に係るシリンダ装置１ｂは、クランパによって油圧発生部５５をシリンダ２に固定する。
図９（ａ）は、シリンダ装置１ｂのスラスト方向の断面図を表している。
なお、この図では、全図は示さずに第２空圧室２２と第２油圧室３２付近を切り出して示している。
第２油圧室３２の入力側端面は、ピストンハウジング１４に固定された円柱部材９５の端面と、円柱部材９５の周囲に配置された円環部材９１の端面から構成されている。
円環部材９１は、内周面が円柱部材９５の外周面と接しており、外周面がピストンハウジング１４の内周面と接している。これら接した面はＯリングによってシールされており、気密性を保ったまま円環部材９１は、スラスト方向に移動することができる。
円柱部材９５の入力側には、雌ネジが掲載されており、第１実施形態における抜け止めナット１８に相当する部材が組付いている。抜け止めナット１８に相当する部材の入力側外周には雄ネジが形成されており、ナット９７がねじ込まれて固定されている。
【0098】
ナット９７の出力側端面と、円環部材９１の間には、コイルバネ９６が設置されており、円環部材９１は、第２油圧室３２を構成する空間を確保しつつ（図示しないが、この空間を確保するために円環部材９１の出力側への移動を規制する規制手段が設けられている）、コイルバネ９６によって出力側に付勢されている。
このため、円環部材９１は、第２油圧室３２の油圧が上昇すると、入力側に移動し、油圧が低下すると、出力側に移動して元に戻るようになっている。
このため、円環部材９１は、第２油圧室３２の油圧が上昇すると、入力側に移動し、油圧が低下すると、出力側に移動して元に戻るようになっている。
【0099】
図９（ｂ）に示したように、円環部材９１の入力側端部には、入力側（図面左側）に行くほど外径が小さくなるテーパ部９２が形成されている。
そして、円環部材９１のテーパ部９２とナット９７の出力側端面との間に形成された空間には、クランパ９０が配置されている。
クランパ９０は、入力側に行くほど内径が小さくなるテーパ部９３が形成された円環部材であって、テーパ部９３の角度は、テーパ部９２の角度と等しくなっている。
そして、円環部材９１のテーパ部９２とナット９７の出力側端面との間に形成された空間には、クランパ９０が配置されている。
クランパ９０は、入力側に行くほど内径が小さくなるテーパ部９３が形成された円環部材であって、テーパ部９３の角度は、テーパ部９２の角度と等しくなっている。
【0100】
図９（ｃ）に示したようにクランパ９０は、矢線で示したラジアル方向に広がるように４分割されている。
クランパ９０の外周面は、シリンダ２の内周面と平行に形成されており、初期状態では、クランパ９０の外周面とシリンダ２の内周面に所定のクリアランスが形成され、両者の間に摩擦力が生じないようになっている。
クランパ９０の外周面は、シリンダ２の内周面と平行に形成されており、初期状態では、クランパ９０の外周面とシリンダ２の内周面に所定のクリアランスが形成され、両者の間に摩擦力が生じないようになっている。
【0101】
更に、クランパ９０の外周面には円周方向に溝が形成されており、当該溝には、Ｏリング９４が設置されている。
一般的にＯリングは、気密性を保つために設置されるが、Ｏリング９４は、ラジアル方向に広がったクランパ９０を引き戻すために設置されている。
そのため、クランパ９０の外周面に形成された溝の高さは、Ｏリング９４の直径よりも大きく設定されており、Ｏリング９４がシリンダ２の内周面に接しないようになっている。
なお、本実施形態では、Ｏリング９４を用いているが、ラジアル方向に広がって内径が大きくなった場合に、元の内径に縮んで戻ろうとする部材であれば、他の部材を用いることができる。例えば、弾力性があるひも状の円環状弾性部材を使用してもよい。また、コイルバネの両端を繋いで円環状にしたものを使用してもよい。
一般的にＯリングは、気密性を保つために設置されるが、Ｏリング９４は、ラジアル方向に広がったクランパ９０を引き戻すために設置されている。
そのため、クランパ９０の外周面に形成された溝の高さは、Ｏリング９４の直径よりも大きく設定されており、Ｏリング９４がシリンダ２の内周面に接しないようになっている。
なお、本実施形態では、Ｏリング９４を用いているが、ラジアル方向に広がって内径が大きくなった場合に、元の内径に縮んで戻ろうとする部材であれば、他の部材を用いることができる。例えば、弾力性があるひも状の円環状弾性部材を使用してもよい。また、コイルバネの両端を繋いで円環状にしたものを使用してもよい。
【0102】
このように構成されたシリンダ装置１ｂにおいて、初期状態では、第２油圧室３２の圧力が低いため、円環部材９１は、コイルバネ９６によって出力側に付勢されており、これによって、ナット９７の出力側端面と円環部材９１のテーパ部９２の間に十分なクリアランスが確保される。
そのため、クランパ９０は、Ｏリング９４の収縮力により中心軸方向に束ねられてクランパ９０とシリンダ２の内周面との間にクリアランスが生じ、油圧発生部５５は、スラスト方向に移動することができる。
そのため、クランパ９０は、Ｏリング９４の収縮力により中心軸方向に束ねられてクランパ９０とシリンダ２の内周面との間にクリアランスが生じ、油圧発生部５５は、スラスト方向に移動することができる。
【0103】
一方、第２油圧室３２の圧力が高まると、油圧によってクランパ９０が入力側方向に押されて移動する。
すると、クランパ９０には、ナット９７の出力側端面と円環部材９１のテーパ部９２で挟まれて、図９（ｂ）の矢線で示したように、両端側からスラスト方向の力を受ける。
具体的に説明すると、第２ピストン１２が前進すると、第２油圧室３２の圧力が上昇し、圧力の上昇は連通路３２ａを通り円環部材９１の端面空間の油圧室３２ｂ（第２油圧室）まで達する。
円環部材９１は、Ｏリング９４がクランパ９０を収縮させようとする力よりも、第２油圧室３２の圧力により発生するスラスト方向に移動しようとする力の方が大きくなったとき、クランパ９０を押し広げながら入力側に移動する。この時、第２ピストン１２により押しのけられた第２油圧室３２内部の油が、連通路３２ａを通り端面空間に流入するので円環部材９１がスラスト方向に移動する。
すると、クランパ９０には、ナット９７の出力側端面と円環部材９１のテーパ部９２で挟まれて、図９（ｂ）の矢線で示したように、両端側からスラスト方向の力を受ける。
具体的に説明すると、第２ピストン１２が前進すると、第２油圧室３２の圧力が上昇し、圧力の上昇は連通路３２ａを通り円環部材９１の端面空間の油圧室３２ｂ（第２油圧室）まで達する。
円環部材９１は、Ｏリング９４がクランパ９０を収縮させようとする力よりも、第２油圧室３２の圧力により発生するスラスト方向に移動しようとする力の方が大きくなったとき、クランパ９０を押し広げながら入力側に移動する。この時、第２ピストン１２により押しのけられた第２油圧室３２内部の油が、連通路３２ａを通り端面空間に流入するので円環部材９１がスラスト方向に移動する。
【0104】
このスラスト方向の力は、円環部材９１のテーパ部９２とクランパ９０のテーパ部９３の当接により、図９（ｂ）の矢線で示したように、ラジアル方向の力に変換され、その結果、クランパ９０は、ラジアル方向に押し出される。
これにより、クランパ９０の外周面とシリンダ２の内周面が当接して摩擦力が発生し、油圧発生部５５は、シリンダ２内で固定される。
第３実施形態で用いたクランパ９０による固定方法は、第１実施形態、第２実施形態、及び後述の第４実施形態で用いることも可能である。
これにより、クランパ９０の外周面とシリンダ２の内周面が当接して摩擦力が発生し、油圧発生部５５は、シリンダ２内で固定される。
第３実施形態で用いたクランパ９０による固定方法は、第１実施形態、第２実施形態、及び後述の第４実施形態で用いることも可能である。
【0105】
この例では、第２油圧室３２に発生した油圧で、スラスト方向に移動するテーパ部材（円環部材９１）をクランパ９０に押圧することによりラジアル方向の力を発生させ、当該力によってクランパ９０をシリンダの内壁に押圧することにより前記第２油圧室３２と前記第１油圧室３１を固定している。
【0106】
以上に説明した各実施の形態により、次のような効果を得ることができる。
（１）エアピストンと油圧ピストンを巧みに組み合わせてエアハイドロ機構を内蔵することにより、ワーク１００に当接するまではエアピストンとして動作させ、ワーク１００に当接してからは油圧シリンダとして動作させることができ、油圧ポンプ等の個別付帯設備や施工に手間が掛る油圧配管等が必要ないエア供給のみで、エアピストンによる長いストロークの移動と油圧ピストンの特徴である大きな推力を出力の両方を実現することができる。
（２）エアピストンによって必要なストロークを稼いだ後、薄肉部１５の弾性変形やクランパ９０の押し出しなどによってスラスト方向の力をラジアル方向の力に変換して油圧ピストンをシリンダ２内で固定することができる。
（３）ラジアル方向の力を油圧により増大させて油圧ピストンを固定することができるため、強固に固定することができる。
（４）シリンダ２内に固定した油圧シリンダに油圧を発せさることにより大きな力を発生させることができる。
（５）必要なストロークのほとんどをエアピストンでカバーし、必要最小限のストロークを油圧ピストンで行うため、油圧ピストンのストローク量が小さくてすみ、そのため、油の遺漏による損耗を最小限に抑えることができる。
特に出力ロッド７がワーク１００に当接し、その後出力ロッド７の移動を伴わないで油圧力だけをワークに印加する使用方法の場合は、各油圧室内部での各油圧ピストンの移動量が各シール部材の弾性変形の範囲内でしかないので、各油圧室内部の油の遺漏を発生させないことができる。
（１）エアピストンと油圧ピストンを巧みに組み合わせてエアハイドロ機構を内蔵することにより、ワーク１００に当接するまではエアピストンとして動作させ、ワーク１００に当接してからは油圧シリンダとして動作させることができ、油圧ポンプ等の個別付帯設備や施工に手間が掛る油圧配管等が必要ないエア供給のみで、エアピストンによる長いストロークの移動と油圧ピストンの特徴である大きな推力を出力の両方を実現することができる。
（２）エアピストンによって必要なストロークを稼いだ後、薄肉部１５の弾性変形やクランパ９０の押し出しなどによってスラスト方向の力をラジアル方向の力に変換して油圧ピストンをシリンダ２内で固定することができる。
（３）ラジアル方向の力を油圧により増大させて油圧ピストンを固定することができるため、強固に固定することができる。
（４）シリンダ２内に固定した油圧シリンダに油圧を発せさることにより大きな力を発生させることができる。
（５）必要なストロークのほとんどをエアピストンでカバーし、必要最小限のストロークを油圧ピストンで行うため、油圧ピストンのストローク量が小さくてすみ、そのため、油の遺漏による損耗を最小限に抑えることができる。
特に出力ロッド７がワーク１００に当接し、その後出力ロッド７の移動を伴わないで油圧力だけをワークに印加する使用方法の場合は、各油圧室内部での各油圧ピストンの移動量が各シール部材の弾性変形の範囲内でしかないので、各油圧室内部の油の遺漏を発生させないことができる。
【0107】
次に第４実施形態について説明する。
説明した第１～第３実施形態では、一体形成されたピストンハウジング１４内に、シリンダ２にピストンハウジング１４を固定（クランプ）する固定動作に寄与する第２油圧室３２と、エアハイドロ機構により出力ロッド７の先端に増幅された油圧による推力を発生させる推力発生動作に寄与する第１油圧室３１とが収容されている。
これに対して第４実施形態では、第２油圧室３２を有する入力側ハウジング（第２ハウジング６２）と、第１油圧室３１を有する出力側ハウジング（第１ハウジング６１と第３ハウジング６３）とを、独立して移動可能に分離して構成する。これにより、固定動作と、推力発生動作とを別々に行うことができる。
また、入力側ハウジングと出力側ハウジングとの間に、両者を分離する移動空圧室６６を設けると共に、移動空圧室６６にエアを供給することで出力側ハウジングを出力側に移動させる第３吸排気口８を設ける。入力側ハウジングは、第２空圧室２２に第１吸排気口５からエアを供給することで出力方向に移動する。
この第４実施形態では、移動空圧室６６が、第１油圧室３１と第２油圧室３２の間に配置されて、第１油圧室３１を一端側から他端側（出力側）に移送する移送空圧室として機能している。
第２ハウジング６２は入力側ハウジングとして機能し、第１ハウジング６１と第３ハウジング６３が出力側ハウジングとして機能する。
説明した第１～第３実施形態では、一体形成されたピストンハウジング１４内に、シリンダ２にピストンハウジング１４を固定（クランプ）する固定動作に寄与する第２油圧室３２と、エアハイドロ機構により出力ロッド７の先端に増幅された油圧による推力を発生させる推力発生動作に寄与する第１油圧室３１とが収容されている。
これに対して第４実施形態では、第２油圧室３２を有する入力側ハウジング（第２ハウジング６２）と、第１油圧室３１を有する出力側ハウジング（第１ハウジング６１と第３ハウジング６３）とを、独立して移動可能に分離して構成する。これにより、固定動作と、推力発生動作とを別々に行うことができる。
また、入力側ハウジングと出力側ハウジングとの間に、両者を分離する移動空圧室６６を設けると共に、移動空圧室６６にエアを供給することで出力側ハウジングを出力側に移動させる第３吸排気口８を設ける。入力側ハウジングは、第２空圧室２２に第１吸排気口５からエアを供給することで出力方向に移動する。
この第４実施形態では、移動空圧室６６が、第１油圧室３１と第２油圧室３２の間に配置されて、第１油圧室３１を一端側から他端側（出力側）に移送する移送空圧室として機能している。
第２ハウジング６２は入力側ハウジングとして機能し、第１ハウジング６１と第３ハウジング６３が出力側ハウジングとして機能する。
【0108】
図１０は、第４実施形態におけるシリンダ装置１ｄの構成を表したスラスト方向の断面を表したもので、（ａ）は全体を表し、（ｂ）は拡大した一部分を表している。
図１１はシリンダ２内に配設される各部品を表したもので、（ａ）は各部品の断面を表し、（ｂ）は第１ハウジング６１の正面図と側面図、及び抜止めリング２９の正面図を表し、（ｃ）は円筒部５３ａの断面を拡大した図である。
なお、第１実施形態と同一構造や同一機能の部分については同一の符号を付して適宜その説明を省略する。また、図７（ｄ）では、各部をシールするためのＯリングが表示されているが、その説明は省略する。また、図面を見やすくするため、他の実施形態と同様に、断面を表す表示はせず、図１０（ａ）だけエアが存在する領域に斜線を、油が存在する領域にドットを付している。
図１１はシリンダ２内に配設される各部品を表したもので、（ａ）は各部品の断面を表し、（ｂ）は第１ハウジング６１の正面図と側面図、及び抜止めリング２９の正面図を表し、（ｃ）は円筒部５３ａの断面を拡大した図である。
なお、第１実施形態と同一構造や同一機能の部分については同一の符号を付して適宜その説明を省略する。また、図７（ｄ）では、各部をシールするためのＯリングが表示されているが、その説明は省略する。また、図面を見やすくするため、他の実施形態と同様に、断面を表す表示はせず、図１０（ａ）だけエアが存在する領域に斜線を、油が存在する領域にドットを付している。
【0109】
図１０、１１に示すように、本実施形態のシリンダ装置１ｄでは、第１実施形態におけるピストンハウジング１４（図１参照）に代えて、第１ハウジング６１、第２ハウジング６２、第３ハウジング６３からなるピストンハウジング６０（図示しない）がシリンダ２内に配設されている。
図１０に示すように、入力側から順に、第２ピストン１２と連結されたロッド部分５８を収容する第２ハウジング６２、ロッド部分５０が連接された第１ピストン１１を収容する第１ハウジング６１、出力ロッド７が連接された第３ピストン１３を収容する第３ハウジング６３の順に配設されている。
図１０に示すように、入力側から順に、第２ピストン１２と連結されたロッド部分５８を収容する第２ハウジング６２、ロッド部分５０が連接された第１ピストン１１を収容する第１ハウジング６１、出力ロッド７が連接された第３ピストン１３を収容する第３ハウジング６３の順に配設されている。
【0110】
第２ハウジング６２は、両端側が厚肉部に形成され、その間が薄肉部１５を構成し、薄肉部１５の内側が第２油圧室３２となっている。
第２ハウジング６２の両端の厚肉部には、第２油圧室３２に油を充填するための給油孔が形成され、油を注入した後に給油口栓３８１で密閉されている。
第２ハウジング６２における入力側の端部には、周上に配置された複数のボルト３９ａによって、蓋３９が固定されている。この蓋３９は、第１実施形態における張出部５７に対応している。
蓋３９には入力側に円筒形状の凹部３９ｄ（図１１（ａ）参照）が形成され、凹部３９ｄの底部には中央にロッド部分５８用の貫通孔が形成され、この貫通孔の外側に凹部３９ｄの底部を貫通する連通孔３９ｃが形成されている。この連通孔３９ｃは、後述する第５空圧室６５と第３空圧室４１とを連通する経路の一部を構成している。
蓋３９の入力側端部には、シリンダ２の内周壁とクリアランスを有するフランジ部が形成され、このフランジ部の周面には摺動補助リング２ａが配設されている。摺動補助リング２ａは、他の摺動補助リング２ｂ、２ｃを含め、シリンダ２の内周面と第２ハウジング６２との摺動を円滑にするために配設されている。
第２ハウジング６２の両端の厚肉部には、第２油圧室３２に油を充填するための給油孔が形成され、油を注入した後に給油口栓３８１で密閉されている。
第２ハウジング６２における入力側の端部には、周上に配置された複数のボルト３９ａによって、蓋３９が固定されている。この蓋３９は、第１実施形態における張出部５７に対応している。
蓋３９には入力側に円筒形状の凹部３９ｄ（図１１（ａ）参照）が形成され、凹部３９ｄの底部には中央にロッド部分５８用の貫通孔が形成され、この貫通孔の外側に凹部３９ｄの底部を貫通する連通孔３９ｃが形成されている。この連通孔３９ｃは、後述する第５空圧室６５と第３空圧室４１とを連通する経路の一部を構成している。
蓋３９の入力側端部には、シリンダ２の内周壁とクリアランスを有するフランジ部が形成され、このフランジ部の周面には摺動補助リング２ａが配設されている。摺動補助リング２ａは、他の摺動補助リング２ｂ、２ｃを含め、シリンダ２の内周面と第２ハウジング６２との摺動を円滑にするために配設されている。
【0111】
蓋３９の凹部３９ｄと中央の貫通孔を貫通するように、ロッド部分５８が挿通されている。このロッド部分５８の入力側には、第２ピストン１２が連結ネジ１２ａ（図１１（ａ）参照）で固定されている。
ロッド部分５８は、出力側から入力側に向かって順に径が太くなる、小径部、中径部、大径部を備え、小径部と中径部の境界には段部５８ａが形成されている。このロッド部分５８が蓋３９内を出力方向に移動することで、第２ハウジング６２内に形成される第２油圧室３２が加圧され、この油圧によって薄肉部１５がラジアル方向に弾性変形し、ピストンハウジング６０（６１～６３）がシリンダ２内で固定される。
ロッド部分５８は、出力側から入力側に向かって順に径が太くなる、小径部、中径部、大径部を備え、小径部と中径部の境界には段部５８ａが形成されている。このロッド部分５８が蓋３９内を出力方向に移動することで、第２ハウジング６２内に形成される第２油圧室３２が加圧され、この油圧によって薄肉部１５がラジアル方向に弾性変形し、ピストンハウジング６０（６１～６３）がシリンダ２内で固定される。
【0112】
ロッド部分５８の大径部には、中径部の外周に沿った凹部５８ｂが形成されている。ロッド部分５８の中径部は、コイルバネ３３に挿通され、コイルバネ３３の一端側が凹部５８ｂに配置され、他端側が蓋３９に形成した凹部３９ｄの底面に当接している。
ロッド部分５８の大径部の出力側端面には径方向に張り出したフランジ部５８ｃが形成されている。
ロッド部分５８は、コイルバネ３３を挿通したロッド部分５８の小径部と中径部を蓋３９に通した状態において、抜止めリング２９が入力側から蓋３９にボルト２９ｃで固定されている。抜止めリング２９の内径は、ロッド部分５８のフランジ部５８ｃの外形よりも小さく形成されているため、コイルバネ３３により入力側に付勢されロッド部分５８が抜けないようになっている。
抜止めリング２９は、図１１（ｂ）に示すように、２分割されていて、同一周上にボルト３９ａ（蓋３９の固定用）が貫通する貫通孔２９ａと、ボルト２９ｃで抜止めリング２９を蓋３９に固定するためのボルト穴２９ｂが複数形成されている。また２分割された合わせ目は、蓋３９に組付けても密着せず隙間があり、第５空圧室６５内部のエアと連通孔３９ｃ内部のエアは自由に行き来できる構成となっている。
ロッド部分５８の大径部の出力側端面には径方向に張り出したフランジ部５８ｃが形成されている。
ロッド部分５８は、コイルバネ３３を挿通したロッド部分５８の小径部と中径部を蓋３９に通した状態において、抜止めリング２９が入力側から蓋３９にボルト２９ｃで固定されている。抜止めリング２９の内径は、ロッド部分５８のフランジ部５８ｃの外形よりも小さく形成されているため、コイルバネ３３により入力側に付勢されロッド部分５８が抜けないようになっている。
抜止めリング２９は、図１１（ｂ）に示すように、２分割されていて、同一周上にボルト３９ａ（蓋３９の固定用）が貫通する貫通孔２９ａと、ボルト２９ｃで抜止めリング２９を蓋３９に固定するためのボルト穴２９ｂが複数形成されている。また２分割された合わせ目は、蓋３９に組付けても密着せず隙間があり、第５空圧室６５内部のエアと連通孔３９ｃ内部のエアは自由に行き来できる構成となっている。
【0113】
抜止めリング２９を固定した状態において、ロッド部分５８には、第２ピストン１２が連結ネジ１２ａで固定されている。このように、ロッド部分５８と第２ピストン１２とが分割されているのは、ボルト３９ａによる蓋３９の固定と、ボルト２９ｃによる抜止めリング２９の固定を行うためである。
ロッド部分５８の中央には貫通孔が形成されていて、この貫通孔に吸排気ロッド８ａが挿通されている。この吸排気ロッド８ａは、ロッド部分５８の入力側端部で螺合されている。更に、ロッド部分５８の入力側の端部は第２ピストン１２の端面よりも入力側まで突出しており、この突出部において、吸排気ロッド８ａが径方向から固定ネジ１２ｂで固定されている。
ロッド部分５８の中央には貫通孔が形成されていて、この貫通孔に吸排気ロッド８ａが挿通されている。この吸排気ロッド８ａは、ロッド部分５８の入力側端部で螺合されている。更に、ロッド部分５８の入力側の端部は第２ピストン１２の端面よりも入力側まで突出しており、この突出部において、吸排気ロッド８ａが径方向から固定ネジ１２ｂで固定されている。
【0114】
本実施形態の蓋３には中央部に貫通孔が形成され、この貫通孔に吸排気ロッド８ａが挿通されている。
吸排気ロッド８ａの入力側には第３吸排気口８が接続されている。
吸排気ロッド８ａには、第３吸排気口８と繋がる軸方向の吸排気路８ｂと、この吸排気路８ｂと出力側端部で連続する径方向の連通路８ｆが形成されている。
上述したようにロッド部分５８には吸排気ロッド８ａを通す貫通孔が形成されているが、この貫通孔は、ロッド部分５８の先端から連通路８ｆの手前側まで、貫通孔の径がロッド部分５８の外径よりも大きく形成されることで隙間が形成されている。これにより第３吸排気口８から供給されるエアは、吸排気路８ｂから連通路８ｆを通り、さらに吸排気ロッド８ａの外周とロッド部分５８の内周面との隙間を通り、移動空圧室６６（後述）に供給される。
吸排気ロッド８ａの先端には、中心軸に沿って凹部が形成され、ここに逆止弁５４の開閉ロッド５４ａが圧入されている。
吸排気ロッド８ａの入力側には第３吸排気口８が接続されている。
吸排気ロッド８ａには、第３吸排気口８と繋がる軸方向の吸排気路８ｂと、この吸排気路８ｂと出力側端部で連続する径方向の連通路８ｆが形成されている。
上述したようにロッド部分５８には吸排気ロッド８ａを通す貫通孔が形成されているが、この貫通孔は、ロッド部分５８の先端から連通路８ｆの手前側まで、貫通孔の径がロッド部分５８の外径よりも大きく形成されることで隙間が形成されている。これにより第３吸排気口８から供給されるエアは、吸排気路８ｂから連通路８ｆを通り、さらに吸排気ロッド８ａの外周とロッド部分５８の内周面との隙間を通り、移動空圧室６６（後述）に供給される。
吸排気ロッド８ａの先端には、中心軸に沿って凹部が形成され、ここに逆止弁５４の開閉ロッド５４ａが圧入されている。
【0115】
吸排気ロッド８ａは、第３吸排気口８からのエア（気体）を、後述する移動空圧室６６に供給して第１ハウジング６１と第３ハウジング６３を出力方向に移動させる。
また、吸排気ロッド８ａは、第２ハウジング６２と第１ハウジング６１とが当接して後述する逆止弁５４が開いた状態において、第３吸排気口８からのエアを第１空圧室２１に供給することで、エアハイドロ機構を動作させて、出力ロッド７の先端から推力を出力する。
また、吸排気ロッド８ａは、第２ハウジング６２と第１ハウジング６１とが当接して後述する逆止弁５４が開いた状態において、第３吸排気口８からのエアを第１空圧室２１に供給することで、エアハイドロ機構を動作させて、出力ロッド７の先端から推力を出力する。
【0116】
第２ピストン１２は、入力側の端面が蓋３とシリンダ２の内周面とともに第２空圧室２２を形成し、出力側の端面が蓋３９とシリンダ２とともに第５空圧室６５を形成している。
【0117】
第２ハウジング６２の出力側の端部には、蓋３９と対向して蓋３４の一部が挿入されている。蓋３４の出力側にはフランジ部が形成され、このフランジ部が第２ハウジング６２の出力側端部と当接し、ボルト３４ａで固定されている。
蓋３４の中央には連通孔３４ｄが貫通して形成されている。そして、第２油圧室３２を通るロッド部分５８の先端（小径部）が、連通孔３４ｄの途中まで挿通されている。
蓋３４の連通孔３４ｄの外側には、蓋３４を貫通する連通孔３４ｂが形成されている。 この連通孔３４ｂと、蓋３９の連通孔３９ｃとは、内側が第２油圧室３２に配設されるカラー２８によって連通されている。
蓋３４には、出力側端面から突出する開閉ロッド３４ｅが圧入されている。この開閉ロッド３４ｅは、連通孔３４ｂと繋がる連通孔２７ｈ上の開閉弁５３を開閉するためのものである。
蓋３４の中央には連通孔３４ｄが貫通して形成されている。そして、第２油圧室３２を通るロッド部分５８の先端（小径部）が、連通孔３４ｄの途中まで挿通されている。
蓋３４の連通孔３４ｄの外側には、蓋３４を貫通する連通孔３４ｂが形成されている。 この連通孔３４ｂと、蓋３９の連通孔３９ｃとは、内側が第２油圧室３２に配設されるカラー２８によって連通されている。
蓋３４には、出力側端面から突出する開閉ロッド３４ｅが圧入されている。この開閉ロッド３４ｅは、連通孔３４ｂと繋がる連通孔２７ｈ上の開閉弁５３を開閉するためのものである。
【0118】
第１ハウジング６１は、第２ハウジング６２よりも出力側に配設されている。
第１ハウジング６１の入力側端部の内周面には雌ねじが形成され、蓋２７に形成された雄ねじと螺合することで、蓋２７が第１ハウジング６１の入力側に固定されている。
第２ハウジング６２と第１空圧室２１は、それぞれ対向する蓋３４と蓋２７との間に、移動空圧室６６が形成されている。この移動空圧室６６には、吸排気路８ｂ、連通路８ｆ、連通孔３４ｄを通り、第３吸排気口８からのエアが供給されることで、加圧されて容積が大きくなり、これにより第１ハウジング６１、第３ハウジング６３が出力側に移動する。
第１ハウジング６１の入力側端部の内周面には雌ねじが形成され、蓋２７に形成された雄ねじと螺合することで、蓋２７が第１ハウジング６１の入力側に固定されている。
第２ハウジング６２と第１空圧室２１は、それぞれ対向する蓋３４と蓋２７との間に、移動空圧室６６が形成されている。この移動空圧室６６には、吸排気路８ｂ、連通路８ｆ、連通孔３４ｄを通り、第３吸排気口８からのエアが供給されることで、加圧されて容積が大きくなり、これにより第１ハウジング６１、第３ハウジング６３が出力側に移動する。
【0119】
蓋２７には、出力側に凹部２７ｆ（図１１（ａ）参照）が形成されている。この凹部２７ｆは、第１空圧室２１の入力側端面として機能する。
蓋２７には、凹部２７ｆの底面を貫通し、蓋３４の連通孔３４ｄと連通する連通孔２７ｂが形成されると共に、凹部２７ｆの底面には連通孔２７ｂと繋がる連通溝２７ｄが径方向に形成されている。
また蓋２７には、蓋３４の連通孔３４ｂと繋がる位置から径方向に延び、途中から軸方向外側に曲がった、断面Ｌ字状態の連通孔２７ｈが形成されている。連通孔２７ｈの径方向の端部は、後述する第１ハウジング６１の連通溝６１ｅと繋がっている。
蓋２７には、凹部２７ｆの底面を貫通し、蓋３４の連通孔３４ｄと連通する連通孔２７ｂが形成されると共に、凹部２７ｆの底面には連通孔２７ｂと繋がる連通溝２７ｄが径方向に形成されている。
また蓋２７には、蓋３４の連通孔３４ｂと繋がる位置から径方向に延び、途中から軸方向外側に曲がった、断面Ｌ字状態の連通孔２７ｈが形成されている。連通孔２７ｈの径方向の端部は、後述する第１ハウジング６１の連通溝６１ｅと繋がっている。
【0120】
蓋２７には、連通孔２７ｈ上を通る凹部２７ｉ（図１１（ａ）参照）が形成され、この凹部２７ｉに開閉弁５３が配設されている。開閉弁５３は、凹部２７ｉに挿入される円筒部５３ａと、円筒部５３ａ内の底部と凹部２７ｉの底部との間に配設されて円筒部５３ａを入力側に付勢するコイルバネ５３ｂを備えている。コイルバネ５３ｂで付勢される円筒部５３ａは、固定リング５３ｃにより停止されており、この固定リング５３ｃはボルト５３ｄで蓋２７に固定されている。
固定リング５３ｃの中心には、開閉弁５３を開閉するための開閉ロッド３４ｅが挿入する、開閉ロッド３４ｅの外径よりも大径の貫通孔が中央に形成されている。
固定リング５３ｃの中心には、開閉弁５３を開閉するための開閉ロッド３４ｅが挿入する、開閉ロッド３４ｅの外径よりも大径の貫通孔が中央に形成されている。
【0121】
図１１（ｃ）は円筒部５３ａの断面を拡大した図である。
図１１（ｃ）に示されるように、円筒部５３ａの固定部側は底部で蓋されており、この底部には径方向に貫通する貫通孔５３ｅが形成されている。この貫通孔５３ｅは、コイルバネ５３ｂの一部を収容する筒部５３ｇと貫通している。
また、円筒部５３ａの底部の外周面には、貫通孔５３ｅを通る外周溝５３ｆが形成されている。この外周溝５３ｆを設けることで、貫通孔５３ｅと連通孔２７ｈと位相がずれた場合であっても、連通孔２７ｈを連通させることが可能であり、配設が容易になる。
円筒部５３ａは、コイルバネ５３ｂで付勢されて固定リング５３ｃに当接している状態では、導体部によって連通孔２７ｈの通路を遮断している。
一方、開閉弁５３が開閉ロッド３４ｅにより出力方向に押されると、貫通孔５３ｅが連通孔２７ｈと繋がる。開閉ロッド３４ｅは、蓋３４の出力方向の移動に伴って開閉弁５３に接近し、蓋３４と蓋２７とが当接する直前（開閉ロッド３４ｅの突出長さ分だけ手前）で円筒部５３ａに当接する。更に蓋３４が移動することで、開閉ロッド３４ｅが円筒部５３ａを押し込み、蓋３４が蓋２７に当接したところで貫通孔５３ｅと連通孔２７ｈとが繋がる。
図１１（ｃ）に示されるように、円筒部５３ａの固定部側は底部で蓋されており、この底部には径方向に貫通する貫通孔５３ｅが形成されている。この貫通孔５３ｅは、コイルバネ５３ｂの一部を収容する筒部５３ｇと貫通している。
また、円筒部５３ａの底部の外周面には、貫通孔５３ｅを通る外周溝５３ｆが形成されている。この外周溝５３ｆを設けることで、貫通孔５３ｅと連通孔２７ｈと位相がずれた場合であっても、連通孔２７ｈを連通させることが可能であり、配設が容易になる。
円筒部５３ａは、コイルバネ５３ｂで付勢されて固定リング５３ｃに当接している状態では、導体部によって連通孔２７ｈの通路を遮断している。
一方、開閉弁５３が開閉ロッド３４ｅにより出力方向に押されると、貫通孔５３ｅが連通孔２７ｈと繋がる。開閉ロッド３４ｅは、蓋３４の出力方向の移動に伴って開閉弁５３に接近し、蓋３４と蓋２７とが当接する直前（開閉ロッド３４ｅの突出長さ分だけ手前）で円筒部５３ａに当接する。更に蓋３４が移動することで、開閉ロッド３４ｅが円筒部５３ａを押し込み、蓋３４が蓋２７に当接したところで貫通孔５３ｅと連通孔２７ｈとが繋がる。
【0122】
また蓋２７の入力側には、逆止弁５４が配設されている。
この逆止弁５４は、吸排気ロッド８ａの先端に取り付けられる開閉ロッド５４ａ、ストップリング５４ｂ、球体５４ｃ、円筒部材５４ｄ、コイルバネ５４ｅを備えている。
蓋２７には、逆止弁５４が収容される凹部２７ｇが形成されている。この凹部２７ｇ内には、球体５４ｃ、円筒部材５４ｄ、コイルバネ５４ｅが収容された状態で、ストップリング５４ｂが蓋２７に螺合されている。
コイルバネ５４ｅは、凹部２７ｇの底部と円筒部材５４ｄの底部との間に配置され、逆止弁５４を介して球体５４ｃを入力方向に付勢することで、球体５４ｃによりストップリング５４ｂに形成された通気穴５４ｆを閉じている。
この逆止弁５４は、吸排気ロッド８ａの先端に取り付けられる開閉ロッド５４ａ、ストップリング５４ｂ、球体５４ｃ、円筒部材５４ｄ、コイルバネ５４ｅを備えている。
蓋２７には、逆止弁５４が収容される凹部２７ｇが形成されている。この凹部２７ｇ内には、球体５４ｃ、円筒部材５４ｄ、コイルバネ５４ｅが収容された状態で、ストップリング５４ｂが蓋２７に螺合されている。
コイルバネ５４ｅは、凹部２７ｇの底部と円筒部材５４ｄの底部との間に配置され、逆止弁５４を介して球体５４ｃを入力方向に付勢することで、球体５４ｃによりストップリング５４ｂに形成された通気穴５４ｆを閉じている。
【0123】
蓋３４と蓋２７とが当接した状態では、開閉ロッド３４ｅに押されて開閉弁５３が開いて連通孔２７ｈが連通状態となるのに対し、逆止弁５４は、まだ閉じた状態である。すなわち、蓋３４と蓋２７とが接した状態では、開閉ロッド５４ａは球体５４ｃから離れた位置関係にある。この状態から、第２ピストン１２とロッド部分５８が更に出力方向に移動すると、ロッド部分５８先端に配設された開閉ロッド５４ａが球体５４ｃに接触し、その後コイルバネ５４ｅに抗して球体５４ｃを押し込むことで逆止弁５４が開く。
【0124】
蓋２７が螺合された第１ハウジング６１内には、中央にロッド部分５０が延設された第１ピストン１１が配設されている。
第１ピストン１１が配設されることで、第１ハウジング６１は第１ピストン１１で仕切られ、入力側に第１空圧室２１が、出力側に第４空圧室６４が形成される。
第１ピストン１１が配設されることで、第１ハウジング６１は第１ピストン１１で仕切られ、入力側に第１空圧室２１が、出力側に第４空圧室６４が形成される。
【0125】
図１１に示すように、第１ハウジング６１には、両端側に周溝６１ａ、６１ｂが全周に渡って形成されている。この周溝６１ａには、上述したように摺動補助リング２ｂ、２ｃが嵌められ、シリンダ２の内周面と第１ハウジング６１との摺動を円滑にしている。
また、第１ハウジング６１には、全長に渡って軸方向（長手方向）に連通溝６１ｅが形成されている。
連通溝６１ｅの入力側端部は、蓋２７の連通孔２７ｈと繋がっている。
周溝６１ａ、６１ｂと連通溝６１ｅとが交叉する箇所には、周溝６１ａ、６１ｂに嵌められた摺動補助リング２ｂ、２ｃによって連通溝６１ｅが塞がれないようにするために、摺動補助リング２ｂ、２ｃの幅よりも広く、厚さよりも深い凹部６１ｃ、６１ｄが形成されている。この連通溝６１ｅとシリンダ２の内周面との間が、第５空圧室６５からのエアの通路となっている。
また、第１ハウジング６１には、全長に渡って軸方向（長手方向）に連通溝６１ｅが形成されている。
連通溝６１ｅの入力側端部は、蓋２７の連通孔２７ｈと繋がっている。
周溝６１ａ、６１ｂと連通溝６１ｅとが交叉する箇所には、周溝６１ａ、６１ｂに嵌められた摺動補助リング２ｂ、２ｃによって連通溝６１ｅが塞がれないようにするために、摺動補助リング２ｂ、２ｃの幅よりも広く、厚さよりも深い凹部６１ｃ、６１ｄが形成されている。この連通溝６１ｅとシリンダ２の内周面との間が、第５空圧室６５からのエアの通路となっている。
【0126】
図１０に戻り、第１ピストン１１が内側に配置された第１ハウジング６１の出力側の端部には、第３ハウジング６３が複数のボルト６３ｅで固定されている。
第３ハウジング６３の出力側には凹部６３ａ（図１１（ａ）参照）が形成されている。この凹部６３ａの底面中央には貫通孔６３ｂが形成され、この貫通孔６３ｂには、ロッド部分５０が挿通されている。
第３ハウジング６３の軸方向の途中にはフランジ部が形成され、このフランジ部にはスラスト方向に連通溝６１ｅと連通するように同位相で溝６３ｃが形成されている。
また、第３ハウジング６３のフランジ部には、溝６３ｃと繋がる位置から径方向に延び途中から軸方向に曲がった、断面Ｌ字状の連通孔６３ｄが形成されている。
断面Ｌ字状の連通孔６３ｄは、第３ハウジング６３の入力側端面まで貫通することで、第４空圧室６４と繋がっている。
一方、溝６３ｃは、その入力側が第１ハウジング６１の外周に形成した連通溝６１ｅと繋がり、出力側が第３空圧室４１と繋がっている。
第３ハウジング６３の出力側には凹部６３ａ（図１１（ａ）参照）が形成されている。この凹部６３ａの底面中央には貫通孔６３ｂが形成され、この貫通孔６３ｂには、ロッド部分５０が挿通されている。
第３ハウジング６３の軸方向の途中にはフランジ部が形成され、このフランジ部にはスラスト方向に連通溝６１ｅと連通するように同位相で溝６３ｃが形成されている。
また、第３ハウジング６３のフランジ部には、溝６３ｃと繋がる位置から径方向に延び途中から軸方向に曲がった、断面Ｌ字状の連通孔６３ｄが形成されている。
断面Ｌ字状の連通孔６３ｄは、第３ハウジング６３の入力側端面まで貫通することで、第４空圧室６４と繋がっている。
一方、溝６３ｃは、その入力側が第１ハウジング６１の外周に形成した連通溝６１ｅと繋がり、出力側が第３空圧室４１と繋がっている。
【0127】
第３ハウジング６３の凹部６３ａには、中央に出力ロッド７が形成された第３ピストン１３が配置されている。
第３ハウジング６３の凹部６３ａは、第３ピストン１３が配置されることで仕切られ、入力側に第１油圧室３１が形成される。
第３ピストン１３には、第１油圧室３１に油を充填するための給油孔が形成され、油を注入した後に給油口栓３８で密閉されている。
なお、第１油圧室３１と出力ロッド７の中央には、軸方向に貫通していない空洞部７ａが形成されている。この空洞部７ａも第１油圧室３１を構成し、空洞部７ａの内部も油が充填されている。
空洞部７ａは、その内径がロッド部分５０の径よりも大きく形成されることで、ロッド部分５０が出入するようになっている。
第３ハウジング６３の凹部６３ａは、第３ピストン１３が配置されることで仕切られ、入力側に第１油圧室３１が形成される。
第３ピストン１３には、第１油圧室３１に油を充填するための給油孔が形成され、油を注入した後に給油口栓３８で密閉されている。
なお、第１油圧室３１と出力ロッド７の中央には、軸方向に貫通していない空洞部７ａが形成されている。この空洞部７ａも第１油圧室３１を構成し、空洞部７ａの内部も油が充填されている。
空洞部７ａは、その内径がロッド部分５０の径よりも大きく形成されることで、ロッド部分５０が出入するようになっている。
【0128】
第３ハウジング６３の出力側端部には、抜止めリング３７ａが複数のボルト３７ｂで固定されている。抜止めリング３７ａの固定は、凹部６３ａに第３ピストン１３が配置され、油が充填され給油口栓３８がされた状態で行われる。
第３ピストン１３と抜止めリング３７ａのそれぞれ対向する面には、凹部１３ｂ、凹部３７ｃが形成され、第３ピストン１３を入力側に付勢するコイルバネ３６が配置されている。
第３ピストン１３と抜止めリング３７ａのそれぞれ対向する面には、凹部１３ｂ、凹部３７ｃが形成され、第３ピストン１３を入力側に付勢するコイルバネ３６が配置されている。
【0129】
第２ハウジング６２は、蓋３９、蓋３４と共に入力側ハウジングを構成し、第１ハウジング６１と第３ハウジング６３は、蓋２７、抜止めナット３７と共に出力側ハウジングを構成している。
そして、蓋３４と蓋２７との間に移動空圧室６６が形成されることで、入力側ハウジング（第２ハウジング６２）と、出力側ハウジング（第１ハウジング６１、第３ハウジング６３）とは、分離され独立して移動可能になっている。
すなわち、入力側ハウジング（第２ハウジング６２）は、第１吸排気口５から第２空圧室２２にエアが供給されることで出力方向に移動する。これに対して、出力側ハウジング（第１ハウジング６１、第３ハウジング６３）は、第３吸排気口８から移動空圧室６６にエアが供給されることで出力方向に移動する。
そして、蓋３４と蓋２７との間に移動空圧室６６が形成されることで、入力側ハウジング（第２ハウジング６２）と、出力側ハウジング（第１ハウジング６１、第３ハウジング６３）とは、分離され独立して移動可能になっている。
すなわち、入力側ハウジング（第２ハウジング６２）は、第１吸排気口５から第２空圧室２２にエアが供給されることで出力方向に移動する。これに対して、出力側ハウジング（第１ハウジング６１、第３ハウジング６３）は、第３吸排気口８から移動空圧室６６にエアが供給されることで出力方向に移動する。
【0130】
次に、第４実施形態のシリンダ装置１ｄによる２種類の動作について説明する。
（第１動作）
図１２、１３の（ａ）～（ｅ）は、シリンダ装置１ｄによる第１動作の各状態を表したものである。
この第１動作では、出力ロッド７の先端がワーク１００に当接することでピストンハウジング６０（６１、６２、６３）の固定を行い、その後に任意のタイミングで出力ロッド７の先端から増幅された油圧力を出力する。
（第１動作）
図１２、１３の（ａ）～（ｅ）は、シリンダ装置１ｄによる第１動作の各状態を表したものである。
この第１動作では、出力ロッド７の先端がワーク１００に当接することでピストンハウジング６０（６１、６２、６３）の固定を行い、その後に任意のタイミングで出力ロッド７の先端から増幅された油圧力を出力する。
【0131】
最初に、シリンダ装置１ｄを初期状態にする動作について説明する。
シリンダ装置１ｄの初期状態とは、図１２（ａ）に示すように、シリンダ２内のピストンハウジング６０と第２ピストン１２を入力側に移動した状態である。
以下、各状態から初期状態にする動作に分けて説明する。
（１）図１０（ａ）、図１２（ｂ）状態、すなわち第１ハウジング６１のみが移動し、第１空圧室にエアを供給せず、エアハイドロ機構を発生させていない状態からの動作
この場合、第３吸排気口８を開放すると共に、第２吸排気口６から所定圧力でエアを供給することにより、第１ハウジング６１、第３ハウジング６３が入力側に移動する。この移動により、移動空圧室６６内のエアは、第３吸排気口８から排出される。
そして、蓋２７と蓋３４とが密着するまで移動し、初期状態となる。
（２）図１３（ｃ）、（ｄ）の状態、すなわち蓋２７と蓋３４が密着しているが、未だ第１空圧室２１にエアが供給されていない状態からの動作
この状態は第１ピストン１１が初期状態である。そのため全体を初期状態に戻す場合は、後述するように、第３吸排気口８と第１吸排気口５を開放し、同時に第２吸排気口６からエアを供給することで初期状態に戻せばよい。
シリンダ装置１ｄの初期状態とは、図１２（ａ）に示すように、シリンダ２内のピストンハウジング６０と第２ピストン１２を入力側に移動した状態である。
以下、各状態から初期状態にする動作に分けて説明する。
（１）図１０（ａ）、図１２（ｂ）状態、すなわち第１ハウジング６１のみが移動し、第１空圧室にエアを供給せず、エアハイドロ機構を発生させていない状態からの動作
この場合、第３吸排気口８を開放すると共に、第２吸排気口６から所定圧力でエアを供給することにより、第１ハウジング６１、第３ハウジング６３が入力側に移動する。この移動により、移動空圧室６６内のエアは、第３吸排気口８から排出される。
そして、蓋２７と蓋３４とが密着するまで移動し、初期状態となる。
（２）図１３（ｃ）、（ｄ）の状態、すなわち蓋２７と蓋３４が密着しているが、未だ第１空圧室２１にエアが供給されていない状態からの動作
この状態は第１ピストン１１が初期状態である。そのため全体を初期状態に戻す場合は、後述するように、第３吸排気口８と第１吸排気口５を開放し、同時に第２吸排気口６からエアを供給することで初期状態に戻せばよい。
【0132】
（３）図１３（ｅ）、図１４（ｃ）の状態からの動作
図１３（ｅ）、図１４（ｃ）は、第２ハウジング６２が固定されていて、第１空圧室２１にエアが供給された後の状態である。
（ｉ）この状態では、第１吸排気口５は加圧した状態のまま第３吸排気口８を開放し、同時に第２吸排気口６から所定圧力でエアを供給する。このとき第２吸排気口６からの供給圧力の方を第１吸排気口５の供給圧力よりも下げておく。
（ｉｉ）第３空圧室４１の圧力は、第３ピストン１３にも働くので第３ピストン１３を入力側に移動させ、第１油圧室３１の油が元に戻ろうとするので第１ピストン１１が入力側に移動しようとする。同時に第４空圧室６４にもエアが供給されるので圧力が高まり、第１ピストン１１を入力側に移動させる。
この時点では第２ピストン１２は移動していないので逆止弁５４は解放されたままである。第２ピストン１２は、第２空圧室２２の方が第５空圧室６５よりも圧力が高く、また各空圧室における第２ピストン１２の断面積においても第２空圧室２２側の方が大きいため、第５空圧室６５の圧力が高まっても入力側へ移動しない。第１ピストン１１の移動は、第３吸排気口８からのエアの排出量の検出や、出力ロッド７の位置変化を検出することで確認することができる。
図１３（ｅ）、図１４（ｃ）は、第２ハウジング６２が固定されていて、第１空圧室２１にエアが供給された後の状態である。
（ｉ）この状態では、第１吸排気口５は加圧した状態のまま第３吸排気口８を開放し、同時に第２吸排気口６から所定圧力でエアを供給する。このとき第２吸排気口６からの供給圧力の方を第１吸排気口５の供給圧力よりも下げておく。
（ｉｉ）第３空圧室４１の圧力は、第３ピストン１３にも働くので第３ピストン１３を入力側に移動させ、第１油圧室３１の油が元に戻ろうとするので第１ピストン１１が入力側に移動しようとする。同時に第４空圧室６４にもエアが供給されるので圧力が高まり、第１ピストン１１を入力側に移動させる。
この時点では第２ピストン１２は移動していないので逆止弁５４は解放されたままである。第２ピストン１２は、第２空圧室２２の方が第５空圧室６５よりも圧力が高く、また各空圧室における第２ピストン１２の断面積においても第２空圧室２２側の方が大きいため、第５空圧室６５の圧力が高まっても入力側へ移動しない。第１ピストン１１の移動は、第３吸排気口８からのエアの排出量の検出や、出力ロッド７の位置変化を検出することで確認することができる。
【0133】
（ｉｉｉ）第２吸排気口６からエアを供給したまま第１吸排気口５を開放する。なお、ここからの動作は、図１３（ｄ）の状態から初期状態に戻す場合も同じである。
第２ピストン１２とロッド部分５８は、第２空圧室２２による出力方向の空圧を受けないため、第５空圧室６５への加圧とコイルバネ３３により入力方向に付勢されて移動を開始する。
（ｉｖ）第３空圧室４１と第４空圧室６４は既に加圧されていて、第１ハウジング６１を入力側に移動させるように力が働いているので、第２ハウジング６２の薄肉部１５による固定（クランプ）が解放されると同時に、第１ハウジング６１と第２ハウジング６２が一体で（蓋２７と蓋３４が密着したまま）入力側へ移動する。このとき第２ハウジング６２の固定が解放されれば移動が開始されるので、フランジ部５８ｃが抜止めリング２９に当接するのを待たなくてよい。
また第２ハウジング６２の固定（クランプ）が解放された状態以降の動作は、図１３（ｃ）の状態から初期状態に戻す場合も同じである。
（ｖ）第２ピストン１２が蓋３に当接して停止する。
（ｖｉ）全体の移動が完了したら第２吸排気口６からのエア供給を停止して開放する。コイルバネ３３により、第２ピストン１２が蓋３に当接したまま第２ハウジング６２が出力側に付勢され、フランジ部５８ｃが抜止めリング２９に当接するまで出力側に移動し、初期状態となる。
第２ピストン１２とロッド部分５８は、第２空圧室２２による出力方向の空圧を受けないため、第５空圧室６５への加圧とコイルバネ３３により入力方向に付勢されて移動を開始する。
（ｉｖ）第３空圧室４１と第４空圧室６４は既に加圧されていて、第１ハウジング６１を入力側に移動させるように力が働いているので、第２ハウジング６２の薄肉部１５による固定（クランプ）が解放されると同時に、第１ハウジング６１と第２ハウジング６２が一体で（蓋２７と蓋３４が密着したまま）入力側へ移動する。このとき第２ハウジング６２の固定が解放されれば移動が開始されるので、フランジ部５８ｃが抜止めリング２９に当接するのを待たなくてよい。
また第２ハウジング６２の固定（クランプ）が解放された状態以降の動作は、図１３（ｃ）の状態から初期状態に戻す場合も同じである。
（ｖ）第２ピストン１２が蓋３に当接して停止する。
（ｖｉ）全体の移動が完了したら第２吸排気口６からのエア供給を停止して開放する。コイルバネ３３により、第２ピストン１２が蓋３に当接したまま第２ハウジング６２が出力側に付勢され、フランジ部５８ｃが抜止めリング２９に当接するまで出力側に移動し、初期状態となる。
【0134】
この初期状態において、図１２（ｂ）に示すように、第１吸排気口５を解放したまま、第２吸排気口６を開放すると共に、第３吸排気口８からエアの供給を開始する。
すると、第３吸排気口８からのエア駆動によりエアハイドロ機構部分が出力側に移動する。すなわち、第３吸排気口８からのエアが、吸排気ロッド８ａの吸排気路８ｂと連通路８ｆ、連通孔３４ｄを通り移動空圧室６６を加圧し、これにより蓋２７、第１ハウジング６１と第１ピストン１１とロッド部分５０、第３ハウジング６３と第３ピストン１３と出力ロッド７、抜止めリング３７ａが出力側に移動する。
そして、図１２（ｂ）は、出力ロッド７の先端部がワーク１００に当接し、出力側ハウジング（６１、６３）の移動が停止した状態である。出力ロッド７の先端がワーク１００に当接したことは、出力ロッド７の移動の停止や、圧力センサで検出した移動空圧室６６の空圧が所定値を超えたことで、当接したと判断する。
なお、第１吸排気口５からはエアが供給されないので、第２空圧室２２の空圧は上昇せず、第１ピストン１１とロッド部分５０は出力方向に移動せず、第２ハウジング６２と第２油圧室３２も移動しない。仮にこの状態から第３吸排気口８を開放し、第２吸気口６からエアを供給すると初期状態に戻る。初期状態と図１２（ｂ）の状態の繰り返しだけであれば、通常の空圧シリンダとして使用することができる。
すると、第３吸排気口８からのエア駆動によりエアハイドロ機構部分が出力側に移動する。すなわち、第３吸排気口８からのエアが、吸排気ロッド８ａの吸排気路８ｂと連通路８ｆ、連通孔３４ｄを通り移動空圧室６６を加圧し、これにより蓋２７、第１ハウジング６１と第１ピストン１１とロッド部分５０、第３ハウジング６３と第３ピストン１３と出力ロッド７、抜止めリング３７ａが出力側に移動する。
そして、図１２（ｂ）は、出力ロッド７の先端部がワーク１００に当接し、出力側ハウジング（６１、６３）の移動が停止した状態である。出力ロッド７の先端がワーク１００に当接したことは、出力ロッド７の移動の停止や、圧力センサで検出した移動空圧室６６の空圧が所定値を超えたことで、当接したと判断する。
なお、第１吸排気口５からはエアが供給されないので、第２空圧室２２の空圧は上昇せず、第１ピストン１１とロッド部分５０は出力方向に移動せず、第２ハウジング６２と第２油圧室３２も移動しない。仮にこの状態から第３吸排気口８を開放し、第２吸気口６からエアを供給すると初期状態に戻る。初期状態と図１２（ｂ）の状態の繰り返しだけであれば、通常の空圧シリンダとして使用することができる。
【0135】
次に、出力ロッド７の先端がワーク１００に当接した後、図１３（ｃ）に示すように、第２吸排気口６を開放したまま、エアを供給していた第３吸排気口８を開放すると共に、第１吸排気口５からエアを供給する。
すると、第２空圧室２２の圧力が上昇して内容積が増加し、第２ピストン１２とロッド部分５８が出力側に移動する。また、ロッド部分５８がコイルバネ３３を介して蓋３９を押すことで、第２ハウジング６２と第２油圧室３２も出力方向に移動する。
そして、第２ハウジング６２が移動し蓋３４が蓋２７に当接すると、出力ロッド７の先端がワーク１００に当接することで既に移動が停止している第１ハウジング６１と共に第２ハウジング６２の移動も停止する。すなわち、ピストンハウジング６０（６１、６２、６３）全体の移動が停止した、図１３（ｃ）の状態となる。
なお、この状態では、図１３（ｃ）に示すように、開閉弁５３は開いた状態、逆止弁５４は閉じた状態である。
すると、第２空圧室２２の圧力が上昇して内容積が増加し、第２ピストン１２とロッド部分５８が出力側に移動する。また、ロッド部分５８がコイルバネ３３を介して蓋３９を押すことで、第２ハウジング６２と第２油圧室３２も出力方向に移動する。
そして、第２ハウジング６２が移動し蓋３４が蓋２７に当接すると、出力ロッド７の先端がワーク１００に当接することで既に移動が停止している第１ハウジング６１と共に第２ハウジング６２の移動も停止する。すなわち、ピストンハウジング６０（６１、６２、６３）全体の移動が停止した、図１３（ｃ）の状態となる。
なお、この状態では、図１３（ｃ）に示すように、開閉弁５３は開いた状態、逆止弁５４は閉じた状態である。
【0136】
このピストンハウジング６０全体の移動が停止した状態において、図１３（ｄ）に示すように、更に第１吸排気口５からエアを供給すると、第２空圧室２２内の圧力がコイルバネ３３の付勢力を越え、第２ピストン１２とロッド部分５８が出力方向に移動する。
これにより第２油圧室３２は、段部５８ａで押圧されて内部圧力が上昇し、薄肉部１５が外向きに弾性変形してピストンハウジング６０全体が、移動が停止状態から、シリンダ２に固定（クランプ）された状態となる。
ピストンハウジング６０が薄肉部１５の弾性変形によりシリンダ２に固定されたか否かについては、シリンダ２の外周部にひずみゲージ（図示しない）を配設し、薄肉部１５によるシリンダ２への押圧力により生じるシリンダ２の変形ひずみを検知し、所定のひずみ量を検知することでピストンハウジング６０の固定を判断する。あるいは第２油圧室３２内の圧力を検出する圧力センサ（図示しない）を配置し、この圧力が所定値（薄肉部１５が弾性変形する値）を超えたか否かにより判断してもよい。なお、圧力センサによる検出対象を第２空圧室２２としてもよい。また、圧力センサに変えて、出力ロッド７の移動を検出するセンサや吸排気ロッド８ａの移動を検出するセンサを設け、移動が停止してから所定時間（第２油圧室の圧力が上昇し肉薄部１５が弾性変形するまでの時間）経過により、固定されたと判断するようにしてもよい。
そして、ピストンハウジング６０が固定された直後に、ロッド部分５８の先端に固定された開閉ロッド５４ａが球体５４ｃを押し、球体５４ｃがストップリング５４ｂから離れることで、逆止弁５４が開く（図１３（ｄ）の状態）。
これにより第２油圧室３２は、段部５８ａで押圧されて内部圧力が上昇し、薄肉部１５が外向きに弾性変形してピストンハウジング６０全体が、移動が停止状態から、シリンダ２に固定（クランプ）された状態となる。
ピストンハウジング６０が薄肉部１５の弾性変形によりシリンダ２に固定されたか否かについては、シリンダ２の外周部にひずみゲージ（図示しない）を配設し、薄肉部１５によるシリンダ２への押圧力により生じるシリンダ２の変形ひずみを検知し、所定のひずみ量を検知することでピストンハウジング６０の固定を判断する。あるいは第２油圧室３２内の圧力を検出する圧力センサ（図示しない）を配置し、この圧力が所定値（薄肉部１５が弾性変形する値）を超えたか否かにより判断してもよい。なお、圧力センサによる検出対象を第２空圧室２２としてもよい。また、圧力センサに変えて、出力ロッド７の移動を検出するセンサや吸排気ロッド８ａの移動を検出するセンサを設け、移動が停止してから所定時間（第２油圧室の圧力が上昇し肉薄部１５が弾性変形するまでの時間）経過により、固定されたと判断するようにしてもよい。
そして、ピストンハウジング６０が固定された直後に、ロッド部分５８の先端に固定された開閉ロッド５４ａが球体５４ｃを押し、球体５４ｃがストップリング５４ｂから離れることで、逆止弁５４が開く（図１３（ｄ）の状態）。
【0137】
なお、第２ピストン１２とロッド部分５８の移動により、移動空圧室６６と繋がる連通孔３４ｄ内の容積も小さくなる。この連通孔３４ｄ内のエアは、図面表記上の便宜から図１３（ｃ）を参照して説明すると、連通路８ｆ、吸排気路８ｂを通り第３吸排気口８から排出される。
一方、第２ピストン１２の移動により第５空圧室６５の容積も小さくなるが、第５空圧室６５内のエアは、第３空圧室４１に移動し、第２吸排気口６から排出される。具体的な経路としては、第５空圧室６５から、凹部３９ｄ、連通孔３９ｃ、カラー２８、連通孔３４ｂ、連通孔２７ｈ、連通溝６１ｅ、溝６３ｃ、第３空圧室４１を通り、第２吸排気口６から排出される経路である（図１３（ｃ）を参照）。
一方、第２ピストン１２の移動により第５空圧室６５の容積も小さくなるが、第５空圧室６５内のエアは、第３空圧室４１に移動し、第２吸排気口６から排出される。具体的な経路としては、第５空圧室６５から、凹部３９ｄ、連通孔３９ｃ、カラー２８、連通孔３４ｂ、連通孔２７ｈ、連通溝６１ｅ、溝６３ｃ、第３空圧室４１を通り、第２吸排気口６から排出される経路である（図１３（ｃ）を参照）。
【0138】
ピストンハウジング６０の固定（クランプ）を検出した後、図１３（ｅ）に示すように、第１吸排気口５からエアの供給を継続したまま、第３吸排気口８からエアを供給する。
第３吸排気口８からのエアは、吸排気ロッド８ａの吸排気路８ｂと連通路８ｆを通って連通孔３４ｄに至り、更に、開状態になっている逆止弁５４と、連通孔２７ｂ、連通溝２７ｄを通り第１空圧室２１の圧力を上昇させる。
そして第１ピストン１１が第１空圧室２１の圧力を受け、ロッド部分５０の先端が、第１油圧室３１を押圧し、増幅された油圧力を第３ピストン１３が受ける。この増幅された油圧力を第３ピストン１３が受けて、大きな推力が出力ロッド７からワーク１００に出力される。
第３吸排気口８からのエアは、吸排気ロッド８ａの吸排気路８ｂと連通路８ｆを通って連通孔３４ｄに至り、更に、開状態になっている逆止弁５４と、連通孔２７ｂ、連通溝２７ｄを通り第１空圧室２１の圧力を上昇させる。
そして第１ピストン１１が第１空圧室２１の圧力を受け、ロッド部分５０の先端が、第１油圧室３１を押圧し、増幅された油圧力を第３ピストン１３が受ける。この増幅された油圧力を第３ピストン１３が受けて、大きな推力が出力ロッド７からワーク１００に出力される。
【0139】
（第２動作）
次に、図１２（ａ）に示した初期状態からの、第２動作について説明する。
図１４は、シリンダ装置１ｄによる第２動作の各状態を表したものである。
この第２動作では、出力ロッド７の先端がワーク１００に当接する前に、ピストンハウジング６０の出力側端部（抜止めリング３７ａ）が蓋４に当接することでピストンハウジング６０の固定を行い、その後に任意のタイミングで出力ロッド７の先端から増幅された油圧力を出力する。
次に、図１２（ａ）に示した初期状態からの、第２動作について説明する。
図１４は、シリンダ装置１ｄによる第２動作の各状態を表したものである。
この第２動作では、出力ロッド７の先端がワーク１００に当接する前に、ピストンハウジング６０の出力側端部（抜止めリング３７ａ）が蓋４に当接することでピストンハウジング６０の固定を行い、その後に任意のタイミングで出力ロッド７の先端から増幅された油圧力を出力する。
【0140】
初期状態において、図１４（ａ）に示すように、第１吸排気口５を解放したまま、第２吸排気口６を開放すると共に、第３吸排気口８からエアの供給を開始する。
すると、第３吸排気口８からのエア駆動によりエアハイドロ機構部分が出力側に移動する。すなわち、第３吸排気口８からのエアが、吸排気ロッド８ａの吸排気路８ｂと連通路８ｆ、連通孔３４ｄを通り移動空圧室６６を加圧し、これにより蓋２７、第１ハウジング６１と第１ピストン１１とロッド部分５０、第３ハウジング６３と第３ピストン１３と出力ロッド７、抜止めリング３７ａが出力側に移動する。
そして、出力ロッド７の先端がワーク１００と当接して出力側ハウジング（６１、６３）の移動が停止する第１動作と異なり、この第２動作では、抜止めリング３７ａが蓋４に当接することで出力側ハウジング（６１、６３）の移動が停止する。
出力側ハウジング（６１、６３）の停止は、第１動作と同様に、出力ロッド７の移動の停止や、圧力センサで検出した移動空圧室６６の空圧が所定値を超えたことで判断する。
すると、第３吸排気口８からのエア駆動によりエアハイドロ機構部分が出力側に移動する。すなわち、第３吸排気口８からのエアが、吸排気ロッド８ａの吸排気路８ｂと連通路８ｆ、連通孔３４ｄを通り移動空圧室６６を加圧し、これにより蓋２７、第１ハウジング６１と第１ピストン１１とロッド部分５０、第３ハウジング６３と第３ピストン１３と出力ロッド７、抜止めリング３７ａが出力側に移動する。
そして、出力ロッド７の先端がワーク１００と当接して出力側ハウジング（６１、６３）の移動が停止する第１動作と異なり、この第２動作では、抜止めリング３７ａが蓋４に当接することで出力側ハウジング（６１、６３）の移動が停止する。
出力側ハウジング（６１、６３）の停止は、第１動作と同様に、出力ロッド７の移動の停止や、圧力センサで検出した移動空圧室６６の空圧が所定値を超えたことで判断する。
【0141】
出力側ハウジング（６１、６３）の移動停止を検出した状態において、図１４（ｂ）に示すように、第３吸排気口８を開放状態に変更し、第１吸排気口５からのエアを供給する。
すると、第２空圧室２２の圧力が上昇して内容積が増加し、第２ピストン１２とロッド部分５８、及び、第２ハウジング６２と第２油圧室３２が出力方向に移動し、蓋３４が蓋２７に当接する。この移動に伴い、移動空圧室６６内のエアは連通路８ｆから吸排気路８ｂを通り第３吸排気口８から排気され、蓋３４と蓋２７とが当接することで移動空圧室６６の容積が最少となる。蓋３４と蓋２７が当接した時点では、開閉弁５３が開状態、逆止弁５４が閉状態である。
なお、蓋３４と蓋２７とが当接した時点では、図１４（ａ）と同様に、ロッド部分５８はコイルバネ３３の付勢力により、フランジ部５８ｃが抜止めリング２９に当接した状態であり、第５空圧室６５の容積は初期状態と同じである。
蓋３４と蓋２７が当接した後、更に第１吸排気口５からエアを供給すると、ロッド部分５８がコイルバネ３３に抗して更に出力方向に移動し、段部５８ａにより第２油圧室３２の内部圧力が上昇し、薄肉部１５の弾性変形により、ピストンハウジング６０がシリンダ２に固定（クランプ）される。
一方、吸排気ロッド８ａ先端の開閉ロッド５４ａが球体５４ｃを押すことで、逆止弁５４が開状態となる。
すると、第２空圧室２２の圧力が上昇して内容積が増加し、第２ピストン１２とロッド部分５８、及び、第２ハウジング６２と第２油圧室３２が出力方向に移動し、蓋３４が蓋２７に当接する。この移動に伴い、移動空圧室６６内のエアは連通路８ｆから吸排気路８ｂを通り第３吸排気口８から排気され、蓋３４と蓋２７とが当接することで移動空圧室６６の容積が最少となる。蓋３４と蓋２７が当接した時点では、開閉弁５３が開状態、逆止弁５４が閉状態である。
なお、蓋３４と蓋２７とが当接した時点では、図１４（ａ）と同様に、ロッド部分５８はコイルバネ３３の付勢力により、フランジ部５８ｃが抜止めリング２９に当接した状態であり、第５空圧室６５の容積は初期状態と同じである。
蓋３４と蓋２７が当接した後、更に第１吸排気口５からエアを供給すると、ロッド部分５８がコイルバネ３３に抗して更に出力方向に移動し、段部５８ａにより第２油圧室３２の内部圧力が上昇し、薄肉部１５の弾性変形により、ピストンハウジング６０がシリンダ２に固定（クランプ）される。
一方、吸排気ロッド８ａ先端の開閉ロッド５４ａが球体５４ｃを押すことで、逆止弁５４が開状態となる。
【0142】
そして、図１４（ｃ）に示すように、第１吸排気口５からのエア供給を維持しながら、第３吸排気口８からエアを供給する。
すると、第３吸排気口８から供給されたエアが、吸排気路８ｂ、連通路８ｆを通り連通孔３４ｄに供給され、更に開状態の開閉弁５３を通り第１空圧室２１の圧力を上昇させる。この上昇した圧力を第１ピストン１１が受けることで、ロッド部分５０の先端が第１油圧室３１を押圧する。
この状態において出力ロッド７はワーク１００等に当接していないフリー状態であるため、第３ピストン１３と出力ロッド７は出力方向に移動可能である。このため、第１空圧室２１の圧力によって、第１ピストン１１とロッド部分５０は、ロッド部分５０の先端が第１油圧室３１を押圧しながら出力方向に移動し、出力ロッド７の空洞部７ａに入り込む。
これにより、空洞部７ａ内の油は、ロッド部分５０の外周面と出力ロッド７の内周面との間を通って第１油圧室３１の凹部６３ａ側に移動する。この第１油圧室３１内の油の移動により第３ピストン１３は、ロッド部分５０の第１油圧室３１内部への挿入ストローク量に応じた距離まで出力方向に移動する。
この状態で、ロッド部分５０の先端が第１油圧室３１を押圧することで上昇する油圧を、第３ピストン１３が受けることで、出力ロッド７の先端から大きな推力が出力される。
なお、ロッド部分５０が空洞部７ａ内を移動して出力ロッド７から推力が出力されるまでの、出力ロッド７の移動量（油圧ストローク）をＬｈとしたとき、ロッド部分５０の第１油圧室３１内部への挿入ストローク量（＝第１ピストン１１の移動量）をＬａ、ロッド部分５０の第１油圧室３１における出力側断面積をＳａ、第１油圧室３１における第３ピストン１３および出力ロッド７の入力側断面積をＳｈとすると、次の式の関係が成り立つ。
Ｌｈ＝Ｌａ×（Ｓａ／Ｓｈ）
すると、第３吸排気口８から供給されたエアが、吸排気路８ｂ、連通路８ｆを通り連通孔３４ｄに供給され、更に開状態の開閉弁５３を通り第１空圧室２１の圧力を上昇させる。この上昇した圧力を第１ピストン１１が受けることで、ロッド部分５０の先端が第１油圧室３１を押圧する。
この状態において出力ロッド７はワーク１００等に当接していないフリー状態であるため、第３ピストン１３と出力ロッド７は出力方向に移動可能である。このため、第１空圧室２１の圧力によって、第１ピストン１１とロッド部分５０は、ロッド部分５０の先端が第１油圧室３１を押圧しながら出力方向に移動し、出力ロッド７の空洞部７ａに入り込む。
これにより、空洞部７ａ内の油は、ロッド部分５０の外周面と出力ロッド７の内周面との間を通って第１油圧室３１の凹部６３ａ側に移動する。この第１油圧室３１内の油の移動により第３ピストン１３は、ロッド部分５０の第１油圧室３１内部への挿入ストローク量に応じた距離まで出力方向に移動する。
この状態で、ロッド部分５０の先端が第１油圧室３１を押圧することで上昇する油圧を、第３ピストン１３が受けることで、出力ロッド７の先端から大きな推力が出力される。
なお、ロッド部分５０が空洞部７ａ内を移動して出力ロッド７から推力が出力されるまでの、出力ロッド７の移動量（油圧ストローク）をＬｈとしたとき、ロッド部分５０の第１油圧室３１内部への挿入ストローク量（＝第１ピストン１１の移動量）をＬａ、ロッド部分５０の第１油圧室３１における出力側断面積をＳａ、第１油圧室３１における第３ピストン１３および出力ロッド７の入力側断面積をＳｈとすると、次の式の関係が成り立つ。
Ｌｈ＝Ｌａ×（Ｓａ／Ｓｈ）
【0143】
以上説明したように、第４実施形態では、入力側ハウジング（６２）と、出力側ハウジング（６１、６３）とを、独立して移動可能に分離して構成している。そして、第２油圧室３２の油圧を上昇させてピストンハウジング６０をシリンダ２に固定するための第１吸排気口５とは別に、出力ロッド７の先端から推力を発生させるための第３吸排気口８を設けている。
これにより、ピストンハウジング６０をシリンダ２に固定するクランプ動作と、出力ロッド７先端からの推力発生動作とを別々に行うことができる。
また、シリンダ内部をピストンハウジング６０のみでエアによる往復運動させることができ、一般的なエアシリンダとしても使用することができる。
これにより、ピストンハウジング６０をシリンダ２に固定するクランプ動作と、出力ロッド７先端からの推力発生動作とを別々に行うことができる。
また、シリンダ内部をピストンハウジング６０のみでエアによる往復運動させることができ、一般的なエアシリンダとしても使用することができる。
【0144】
第４実施形態において、シリンダ２の外周部にひずみゲージを配設し、薄肉部１５によるシリンダ２への押圧力により生じるシリンダ２の変形ひずみを検知してピストンハウジング６０の固定を判断したが、第１実施形態から第３実施形態においても同様に、ひずみゲージを配設してピストンハウジング１４が薄肉部１５の弾性変形により固定されたか否かについて判断してもよい。
なお、説明した第４実施形態においても、段落０１０６で説明した第１実施形態から第３実施形態の効果を得ることができる。
また、説明した第４実施形態では、第２ハウジング６２の薄肉部１５でピストンハウジング６０をシリンダ２に固定する場合について説明したが、図９で説明した第３実施形態と同様に、クランパによってピストンハウジング６０をシリンダ２に固定するようにしてもよい。
また、第４実施形態においても、図５で説明したのと同様にして、プレス加工による抜き加工や凹部を形成することができる。
なお、説明した第４実施形態においても、段落０１０６で説明した第１実施形態から第３実施形態の効果を得ることができる。
また、説明した第４実施形態では、第２ハウジング６２の薄肉部１５でピストンハウジング６０をシリンダ２に固定する場合について説明したが、図９で説明した第３実施形態と同様に、クランパによってピストンハウジング６０をシリンダ２に固定するようにしてもよい。
また、第４実施形態においても、図５で説明したのと同様にして、プレス加工による抜き加工や凹部を形成することができる。
【符号の説明】
【0145】
１、１ａ、１ｂ シリンダ装置
２ シリンダ
３、４、３４ 蓋
５ 第１吸排気口
６ 第２吸排気口
７ 出力ロッド
８ 第３吸排気口
１１ 第１ピストン
１２ 第２ピストン
１３ 第３ピストン
１４ ピストンハウジング
１５ 薄肉部
１６ カラー
１７ 抜止めボルト
１８ 抜止めナット
１９ コイルバネ
２０ 空圧室
２１ 第１空圧室
２２ 第２空圧室
２３、５１、５２ 間隙
２４ ピン
２５ ピンホルダ
２６ 設置台
３０ 油圧室
３１ 第１油圧室
３２ 第２油圧室
３３ コイルバネ
３５ 抜止めボルト
３６ コイルバネ
３７ 抜止めナット
３８ 給油口栓
４０ 貫通孔
４１ 第３空圧室
４３ 凹部
４４ 凸部
４５ 凸部
５０、５０ａ、５０ｂ ロッド部分
５５ 油圧発生部
５７ 張出部
５８ ロッド部分
７１ パンチ
７２ 治具
７３ 設置台
７４ オス金型
７５ メス金型
８１ 合体部材
８２ 円筒部材
８３ 球体
８４ コイルバネ
８５ 移送空圧室
８６ 移送吸排気路
８７、８７ａ、８７ｂ 連通孔
８８ チェック弁（逆止弁）
８９ 突起部
９０ クランパ
９１ 円環部材
９２、９３ テーパ部
９４ Ｏリング
９５ 円柱部材
９６ コイルバネ
９７ ナット
１００ ワーク
２ａ、２ｂ、２ｃ 補強リング
７ａ 空洞部
８ 第３吸排気口
８ａ 吸排気ロッド
８ｂ 吸排気路
８ｄ 連通ロッド
８ｅ、８ｆ 連通路
２７、３４、３９ 蓋
３７ａ 抜止めリング
５３ 開閉弁
５４ 逆止弁
６０ ピストンハウジング
６１ 第１ハウジング
６２ 第２ハウジング
６３ 第３ハウジング
６４ 第４空圧室
６５ 第５空圧室
２ シリンダ
３、４、３４ 蓋
５ 第１吸排気口
６ 第２吸排気口
７ 出力ロッド
８ 第３吸排気口
１１ 第１ピストン
１２ 第２ピストン
１３ 第３ピストン
１４ ピストンハウジング
１５ 薄肉部
１６ カラー
１７ 抜止めボルト
１８ 抜止めナット
１９ コイルバネ
２０ 空圧室
２１ 第１空圧室
２２ 第２空圧室
２３、５１、５２ 間隙
２４ ピン
２５ ピンホルダ
２６ 設置台
３０ 油圧室
３１ 第１油圧室
３２ 第２油圧室
３３ コイルバネ
３５ 抜止めボルト
３６ コイルバネ
３７ 抜止めナット
３８ 給油口栓
４０ 貫通孔
４１ 第３空圧室
４３ 凹部
４４ 凸部
４５ 凸部
５０、５０ａ、５０ｂ ロッド部分
５５ 油圧発生部
５７ 張出部
５８ ロッド部分
７１ パンチ
７２ 治具
７３ 設置台
７４ オス金型
７５ メス金型
８１ 合体部材
８２ 円筒部材
８３ 球体
８４ コイルバネ
８５ 移送空圧室
８６ 移送吸排気路
８７、８７ａ、８７ｂ 連通孔
８８ チェック弁（逆止弁）
８９ 突起部
９０ クランパ
９１ 円環部材
９２、９３ テーパ部
９４ Ｏリング
９５ 円柱部材
９６ コイルバネ
９７ ナット
１００ ワーク
２ａ、２ｂ、２ｃ 補強リング
７ａ 空洞部
８ 第３吸排気口
８ａ 吸排気ロッド
８ｂ 吸排気路
８ｄ 連通ロッド
８ｅ、８ｆ 連通路
２７、３４、３９ 蓋
３７ａ 抜止めリング
５３ 開閉弁
５４ 逆止弁
６０ ピストンハウジング
６１ 第１ハウジング
６２ 第２ハウジング
６３ 第３ハウジング
６４ 第４空圧室
６５ 第５空圧室
【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】