杆用锁定装置的制作方法

1.本发明涉及用于将如流体压力缸的活塞杆那样进行直线运动的杆锁定于停止位置的杆用锁定装置。


背景技术：

2.将如流体压力缸的活塞杆那样进行直线运动的杆锁定于停止位置的锁定装置例如如专利文献1、专利文献2所公开的那样是公知的。
3.该锁定装置构成为，使杆插通于呈u字形或c字形的金属制的锁定构件(制动构件)的内部，利用该锁定构件紧固杆，由此将杆锁定于停止位置。在解除锁定时，利用缸装置的锁定解除活塞推开锁定构件，由此将杆从基于锁定构件的紧固状态释放。
4.在这样的锁定装置中，为了提高锁定构件的紧固力(锁定力)，例如考虑通过改变锁定构件的材质、厚度等来增强弹性力、提高锁定构件的紧固面(与杆接触的面)的摩擦力、设置对锁定构件向紧固方向施力的机构等方法。
5.然而，增强锁定构件的弹性力或提高紧固面的摩擦力的方法能够比较简单地提高锁定力，但另一方面，能够提高的锁定力的大小存在极限，有可能无法应对推进力大的杆。
6.另外，设置对锁定构件向紧固方向施力的机构的方法使锁定装置的构造复杂化。
7.现有技术文献
8.专利文献
9.专利文献1：日本特开2009-68567号公报
10.专利文献2：日本特开2015-110980号公报


技术实现要素：

11.发明所要解决的课题
12.本发明的技术课题在于提供一种结构简单且锁定杆时的锁定力大的杆用锁定装置。
13.用于解决课题的方案
14.为了解决上述课题，本发明的锁定装置是将在轴线方向上进行直线运动的杆锁定在停止位置的锁定装置，其特征在于，所述锁定装置具有以沿着所述杆的方式配设并相互连结的多个锁定单元，所述锁定单元具有供所述杆插通的壳体和覆盖该壳体的盖体，在所述壳体的内部收容有：锁定构件，其紧固并锁定所述杆；以及解除活塞，其受到流体压力的作用而解除该锁定构件的锁定，在所述壳体与盖体之间形成有用于使流体压力作用于所述解除活塞的解除压力室，在所述盖体形成有：解除端口，其供给及排出压力流体；以及连通路，其使该解除端口与所述解除压力室连通。
15.在本发明中，也可以是，所述壳体针对每个锁定单元而独立，所述盖体由具有横跨所有锁定单元的壳体的长度的1个构件构成，具有1个所述解除端口和使该1个解除端口与所述多个锁定单元的解除压力室连通的多个所述连通路。
16.此外，在本发明中，也可以是，在相邻的锁定单元的壳体之间，以与所述杆同轴的方式夹设有呈环状的连结间隔件，所述壳体彼此经由该连结间隔件而相互连结，所述杆插通于所述连结间隔件的中心孔的内部。
17.在该情况下，优选的是，在所述壳体的轴线方向一侧的第一端和相反侧的第二端，以与所述杆同轴的方式形成有彼此直径相同的环状的凹台部，在相邻的壳体的彼此相对的所述凹台部嵌合有所述连结间隔件的厚度方向的一半部和另一半部。
18.此外，优选的是，所述连结间隔件在侧面具有包围所述中心孔的环状的凹部，形成于所述锁定构件的侧面的突出部嵌合于该凹部。
19.此外，在本发明中，优选的是，被检测件以能够从所述盖体的外部检测的方式安装于所述解除活塞，在该盖体安装有检测所述被检测件的传感器。
20.在该情况下，优选的是，所述被检测件构成为，在所述解除活塞位于锁定位置时突出于所述盖体的外部，在所述解除活塞位于非锁定位置时没入于所述盖体的内部，所述传感器具有凹字形的俯视形状，以从3个方向包围所述被检测件的方式配设，该传感器的高度比所述被检测件突出于盖体的外部时的高度高，由此，该传感器兼作防止所述被检测件被误操作的安全构件。
21.发明效果
22.本发明的锁定装置能够得到与锁定单元的数量成正比的锁定力，因此，与具有1个锁定单元的以往的锁定装置相比，锁定力非常大，而且，仅通过根据杆的推进力来决定锁定单元的数量，就能够简单地得到具有必要的锁定力的锁定装置。
附图说明
23.图1是表示本发明的锁定装置的第一实施方式的俯视图。
24.图2是沿图1的ii-ii线的剖视图，是锁定单元处于将杆锁定的状态时的图。
25.图3是沿着图2的iii-iii线的剖视图。
26.图4是沿着图2的iv-iv线的剖视图。
27.图5是表示图2的左侧的锁定单元切换为非锁定状态时的状态的剖视图。
28.图6是沿着图5的vi-vi线的剖视图。
29.图7是表示本发明的锁定装置的第二实施方式的剖视图，是将锁定装置与流体压力缸直接连接的图。
30.图8是表示本发明的锁定装置的第三实施方式的俯视图。
31.图9是沿着图8的ix-ix线的剖视图。
32.附图标记的说明
33.1a、1b、1c锁定装置；2锁定单元；4壳体；4b第一端；
34.4c第二端；5盖体；6锁定构件；6c突出部；15解除活塞；
35.17解除压力室；18解除端口；19连通路；26被检测件；30传
36.感器；34连结间隔件；35中心孔；36凹部；37凹台部。
具体实施方式
37.图1～图6表示本发明的锁定装置的第一实施方式，如图2所示，该锁定装置1a经由
托架51安装于例如流体压力缸那样的具备沿轴线l方向进行直线运动的杆r的设备的机体50，将杆r锁定在停止位置。图2和图3是锁定装置1a处于锁定状态、锁定构件6紧固杆r而锁定时的图，图5和图6是锁定装置1a处于非锁定状态、锁定构件6释放杆r时的图。
38.如图1和图2所示，锁定装置1a具有多个(在图示的例子中为2个)锁定单元2、2。多个锁定单元2、2沿着杆r配置成一列，与位于列的一端及另一端的杆引导用的轴环7a及7b一起被夹持在配置于列的一端及另一端的按压板8a及8b之间，通过将多个螺栓9从一方的按压板8a穿过多个锁定单元2而拧入另一方的按压板8b，从而相互连结。
39.也参照图3，锁定单元2具有上表面开放的金属制的壳体4和覆盖该壳体4的上表面的呈板状的金属制的盖体5，杆r贯穿壳体4的内部。
40.壳体4针对每个锁定单元2而独立，但盖体5由具有横跨所有的锁定单元2的壳体4的长度的1个构件构成，1个盖体5通过多个盖螺钉5a安装于多个壳体4、4的上表面。
41.需要说明的是，壳体4和盖体5可以由同种金属形成，但也能够由不同种类的金属形成，例如，能够由铝合金形成壳体4，由钢形成盖体5。
42.锁定构件6收容于壳体4的内部。该锁定构件6是呈u字形或c字形的金属制的构件，具有相对的一对锁定臂6a、6a，在该一对锁定臂6a、6a的基端部彼此相连的部分形成有杆插通孔10，杆r插通该杆插通孔10。
43.对锁定构件6形成一对锁定臂6a、6a的间隔变窄的方向的闭合趋势(日文：閉
じ
癖)，通过该闭合趋势，一对锁定臂6a、6a如图2以及图3所示，从两侧紧固杆r并进行锁定。
44.如图2的右侧的锁定单元2所示，在杆插通孔10的内表面形成有螺旋槽10a。该螺旋槽10a成为附着于杆插通孔10的内表面、杆r的外表面的磨损粉末、润滑脂等的退避槽，或者作为这些磨损粉末、润滑脂等的排出路发挥功能。
45.另外，在壳体4的内部设置有锁定解除机构13。该锁定解除机构13使锁定构件6从紧固杆r的锁定位置(参照图2、图3)向释放杆r的非锁定位置(参照图5、图6)位移，具有形成于壳体4与盖体5之间的活塞室14、以在上下方向上位移自如的方式收容于该活塞室14的内部的解除活塞15、设置于该解除活塞15的一部分的楔状的操作部15a、以及在相互间的间隔变窄或变宽的方向上位移自如的一对滚针16、16。在活塞室14的内部，在解除活塞15的上表面与盖体5的下表面之间形成有解除压力室17，该解除压力室17通过形成于盖体5的内部的连通路19与形成于盖体5的上表面中央的1个解除端口18连通。
46.形成有解除端口18的位置是相邻的锁定单元2、2的解除压力室17、17彼此最接近的位置。因此，能够利用最短的连通路19、19使解除端口18与2个解除压力室17、17连通。
47.另外，由于从1个解除端口18向多个解除压力室17、17供给压力流体，因此只要将1根配管与该解除端口18连接即可，因此配管变得简单。
48.从图3可知，解除活塞15的操作部15a由以朝向下端(末端)侧厚度逐渐变小的方式形成的构件构成，通过连结螺钉15b与解除活塞15的下表面中央部连结，该操作部15a的下端进入一对滚针16、16之间，由此操作部15a的一方的侧面与一方的滚针16接触，操作部15a的另一方的侧面与另一方的滚针16接触。解除活塞15及操作部15a均为金属制，滚针16也为金属制。
49.并且，当从图2和图3所示的状态通过解除端口18向解除压力室17供给压缩空气等压力流体时，解除活塞15下降，如图5和图6所示，楔状的操作部15a将一对滚针16、16向左右
推开，因此通过该滚针16、16将锁定构件6的一对锁定臂6a、6a向左右推开，解除锁定臂6a、6a对杆r的紧固。因此，杆r成为能够沿轴线l方向位移的状态。因此，解除活塞15下降了的位置是该解除活塞15的锁定解除位置(非锁定位置)。
50.此外，标注有附图标记20的构件是安装于一对锁定臂6a、6a的上端部内侧面的金属制的辊支承件，且是用于防止因与滚针16、16的接触而引起的锁定臂6a、6a的损伤、磨损等的构件。
51.另外，在解除活塞15的下表面与锁定构件6的上端面之间夹设有对解除活塞15向上施力的复位弹簧21，当从如图6那样向解除压力室17内供给压力流体而解除活塞15正在向锁定解除位置下降的状态起排出解除压力室17内的压力流体时，如图3那样解除活塞15通过复位弹簧21上升而复位到锁定位置。伴随于此，一对滚针16、16推开锁定臂6a、6a的状态被解除，因此锁定构件6因闭合趋势而恢复到锁定位置，锁定臂6a、6a锁定杆r。
52.这样的动作在2个锁定单元2、2中同时进行。因此，锁定装置1a锁定杆r时的锁定力与仅具有1个锁定单元2的锁定装置相比为2倍的大小。
53.一对滚针16、16由辊保持架22支承。该辊保持架22具有呈圆筒状的主体部22a和形成于该主体部22a的上端部外周的凸缘部22b，在壳体4的内部的比解除活塞15靠下方的位置，以与解除活塞15同轴的方式配设，在主体部22a的内部嵌合有一对锁定臂6a、6a的上端部6b、6b，在这些上端部6b、6b之间夹设有滚针16、16。而且，在主体部22a的周壁的相对的位置形成有横长的支承孔22c，一对滚针16、16的一端以及另一端以沿着支承孔22c在横向上位移自如的方式嵌合于相对的支承孔22c的内部。锁定臂6a、6a的上端部6b、6b的轴线l方向的宽度比锁定臂6a、6a的其他部分的宽度窄。
54.另外，辊保持架22能够在上下方向上位移，在凸缘部22b与形成于壳体4的台阶部4a之间夹设有压缩弹簧23。这样，通过辊保持架22能够上下移动，如图6所示，在解除活塞15下降而利用操作部15a推开一对滚针16、16时，滚针16、16与辊保持架22一起稍微下降，从而该滚针16、16容易旋转，因此能够容易地推开一对锁定臂6a、6a。
55.另外，当解除活塞15上升到锁定位置时，辊保持架22被压缩弹簧23向上推动到图3所示的初始位置。
56.在解除活塞15的上表面中央安装有呈销状的被检测件26，该被检测件26经由密封构件28滑动自如地插入到形成于盖体5的检测孔27内，随着解除活塞15的上下移动，被检测件26的末端相对于盖体5的上表面出没。该被检测件26在基端具有圆板形的安装部26a，通过使该安装部26a嵌合于形成在解除活塞15的上表面的凹部29内，从而固定地安装于解除活塞15。
57.在盖体5的上表面安装有检测被检测件26的传感器30。该传感器30是透射型的光电传感器，具有：传感器头31，其具有投光部31a和受光部31b；以及引线32，其将检测信号发送到未图示的控制装置，从投光部31a向受光部31b投射检测光，根据受光部31b接收的光量来检测被检测件26的有无。即，在解除活塞15上升而处于锁定位置时，被检测件26向盖体5的上表面突出而遮断检测光，受光部31b接收的光量减少，因此传感器30检测出锁定单元2处于锁定状态，与此相对，在解除活塞15下降而处于锁定解除位置时，被检测件26也下降而没入于盖体5的内部，受光部31b接收的光量增大，因此传感器30检测出锁定单元2处于非锁定状态。
58.但是，传感器30也可以是反射型的光电传感器。在该情况下，在传感器头31的内部排列配设投光部和受光部，从投光部朝向被检测件26投射检测光，由受光部接收由被检测件26反射的反射光，将接收到的反射光转换为电信号并输出至引线。而且，在解除活塞15上升而处于锁定位置时，被检测件26突出于盖体5的上表面而反射检测光，因此传感器30检测出锁定单元2处于锁定状态，在解除活塞15下降而处于锁定解除位置时，被检测件26也下降而没入于盖体5的内部，不反射来自投光部的检测光，因此传感器30检测出锁定单元2处于非锁定状态。
59.另外，传感器30的传感器头31的俯视形状呈凹字形，从3个方向包围被检测件26，传感器头31的高度比被检测件26突出到盖体5上时的高度高。因此，在锁定时，能够防止由于用手指或工具等错误地按下被检测件26而成为非锁定状态。因此，传感器30兼作防止锁定单元2的误操作的安全构件。
60.多个锁定单元2经由呈环状的连结间隔件34而相互连结。如图2以及图4所示，该连结间隔件34具有供杆r插通的中心孔35、以及在厚度方向(轴线l方向)的一侧面以及另一侧面以与中心孔35同轴的方式形成的环状的凹部36。中心孔35的内径比杆r的外径稍大，另外，一侧面的凹部36与另一侧面的凹部36彼此直径相同，并且具有彼此相同的深度。
61.另一方面，在各锁定单元2的壳体4，在轴线l方向一侧的第一端4b及另一侧的第二端4c上，以与杆r同轴的方式分别形成有相互同径及同轴的环状的凹台部37。第一端4b侧的凹台部37的深度与第二端4c侧的凹台部37的深度彼此相等，并且等于连结间隔件34的厚度的1/2。
62.而且，相邻的2个锁定单元2、2的壳体4、4配设成一方的壳体4的第一端4b与另一方的壳体4的第二端4c相对，连结间隔件34的厚度方向的一半部与另一半部嵌合于相对的凹台部37、37。
63.另外，通过在连结间隔件34的凹部36嵌合形成于锁定构件6的侧面的突出部6c，该锁定构件6的一端被连结间隔件34支承。
64.通过夹设这样的连结间隔件34，能够准确地进行相邻的壳体4、4彼此的定位和壳体4、4相对于杆r的定位，其结果是，能够简单且高精度地连结多个锁定单元2、2。
65.另外，轴环7a、7b具有呈圆筒状的本体部7a、形成于该本体部7a的端部的环状的嵌合部7b、供杆r插通的引导孔7c、以及包围该引导孔7c的凹部7d。嵌合部7b的外径与连结间隔件34的外径相同，在引导孔7c的内部安装有与杆r的外周面接触的衬套40和杆垫圈41。并且，一方的轴环7a的嵌合部7b嵌合于在锁定装置1a的一端侧(图2的左侧)配置的锁定单元2的第一端4b的凹台部37内，另一方的轴环7b的嵌合部7b嵌合于在锁定装置1a的另一端侧(图2的右侧)配置的锁定单元2的第二端4c的凹台部37内。另外，在轴环7a、7b的凹部7d内嵌合有形成于锁定构件6的侧面的突出部6d。
66.配置于锁定装置1a的一端以及另一端的按压板8a、8b呈矩形的板状，在中心具有用于使轴环7a、7b的本体部7a向外部导出的导出孔8a。
67.在配设于锁定装置1a的一端侧(图2的左侧)的按压板8a上，分别形成有与螺栓9相同数量的用于插通螺栓9的插通孔和用于收容螺栓9的带六角孔的头部的沉孔部，在配设于锁定装置1a的另一端侧(图2的右侧)的按压板8b上，形成有与螺栓9相同数量的用于拧入螺栓9的末端的外螺纹部的螺纹孔。
68.而且，通过将螺栓9从一方的按压板8a侧穿过形成于各锁定单元2的壳体4的插通孔4d而拧入形成于另一方的按压板8b的螺纹孔，从而将多个壳体4相互连结。
69.但是，用于利用螺栓9进行这样的连结的构造是一般的构造，因此省略它们的详细的图示。
70.在这样连结的壳体4、4的上表面，利用盖螺钉5a固定1个盖体5，由此形成锁定装置1a。
71.由于多个壳体4、4与盖体5能够分离，因此锁定单元2的数量能够增减。在增减时，将盖体5以及螺栓9更换为具有与锁定单元2的数量对应的长度的构件。
72.此外，将锁定装置1a固定于机体的托架51安装于按压板8a、8b。
73.在图7中，作为锁定装置1a的第二实施方式，示出了与流体压力缸52直接连接的锁定装置1b。在该第二实施方式的锁定装置1b中，将安装于第一实施方式的锁定装置1a的右侧端的按压板8b和第二轴环7b卸下，取而代之，形成于流体压力缸52的杆盖53的嵌合部53a嵌合于右侧的锁定单元2的第二端4c的凹台部37内，将螺栓9(参照图3)的末端的外螺纹部拧入杆盖53的螺纹孔，从而将锁定装置1b安装于杆盖53。在该情况下，不需要第一实施方式的锁定装置1a所使用的托架51。
74.锁定装置1b的其他结构及作用与第一实施方式的锁定装置1a实质上相同，因此在锁定装置1b的结构中，对与锁定装置1a相同的主要结构部分标注与锁定装置1a相同的附图标记，并省略它们的详细说明。
75.图8及图9表示第三实施方式的锁定装置1c。该锁定装置1c在具有3个锁定单元2这一点上与上述第一实施方式的锁定装置1a不同。但是，各锁定单元2的结构及连结方式与锁定装置1a中的各锁定单元2的结构及连结方式相同。因此，关于该锁定装置1c的结构，对与锁定装置1a相同的主要的结构部分标注与锁定装置1a相同的附图标记并省略其说明。
76.该第三实施方式的锁定装置1c的锁定力为第一实施方式的锁定装置1a的锁定力的1.5倍，与仅具有1个锁定单元2的锁定装置相比为其3倍。
77.此外，在各实施方式的锁定装置1a、1b、1c中，在多个锁定单元2安装有1个盖体5，但该盖体5也可以针对每个锁定单元2而独立。在该情况下，在各盖体5分别形成有解除端口18。
78.这样，本发明的锁定装置能够得到与锁定单元2的数量成正比的锁定力，因此，与仅具有1个锁定单元的以往的锁定装置相比，锁定力非常大，而且，在设计阶段，仅通过根据杆的推进力来决定锁定单元2的数量，就能够简单地得到具有必要的锁定力的锁定装置。