带保持阀的空气压力缸装置

本申请是名称为“带保持阀的空气压力缸装置”、申请日为2020年01月30日、申请号为202080007644.7的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及具备保持阀的空气压力缸装置。

背景技术

以往，在这种具备保持阀的流体压力缸装置中存在专利文献1(日本·实用新型登记第2524688号公报)所记载的液压缸装置。其现有技术如下那样地构成。

在壳体内形成有缸孔，活塞以能够移动的方式插入于该缸孔。在该活塞的右侧形成有锁定室，在壳体内设置有相对于该锁定室供给及排出压力油的给排路。在该给排路的中途部安装有保持阀，利用该保持阀遮断和开放给排路。在上述的液压缸装置的锁定状态下，在由于某些原因而停止了向锁定室的压力油供给时，通过锁定室内的压力油的压力将保持阀关闭。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本实用新型登记第2524688号公报

发明内容

发明所要解决的课题

上述现有技术存在以下问题。

在上述液压缸中，在停止向工作室(锁定室)供给压力油的状态下，若长时间放置该液压缸装置，则与空气的压缩率相比，油的压缩率小，因此即使工作室内的压力油向外部微量漏出，压力也降低，夹紧力降低。

本发明的目的在于提供一种在停止向流体压力缸装置的工作室供给流体的状态下能够长时间维持工作状态的流体压力缸装置。

用于解决课题的方案

为了达成上述目的，第一发明例如如图1A至图2C、图3及图4、图5及图6、图7A及图7B所示，如下那样地构成空气压力缸装置。

输出构件7以能够沿轴向移动的方式插入壳体5内。在所述输出构件7的所述轴向的基端侧形成有第一工作室20。在所述输出构件7的所述轴向的末端侧形成有第二工作室21。形成于所述壳体5的第一给排路24相对于所述第一工作室20供给及排出压缩空气。形成于所述壳体5的第二给排路26相对于所述第二工作室21供给及排出压缩空气。设置于所述第一给排路24的中途部的第一保持阀30使该第一给排路24遮断及开放。所述第一保持阀30如下那样地构成。在形成于所述壳体5的第一安装孔31安装有所述第一保持阀30的第一外壳32。在所述第一外壳32内形成有第一阀孔33。在所述第一阀孔33的内周壁形成有第一阀座34。以能够移动的方式插入所述第一阀孔33的第一阀构件35被第一闭阀弹簧38朝向所述第一阀座34施力。在隔着所述第一阀座34而与所述第一阀构件35相反侧的所述第一阀孔33中，以密封状且能够移动的方式插入有第一操作构件39。该第一操作构件39以能够抵接的方式与所述第一阀构件35隔开规定的间隙地面对。在同与所述第一阀构件35面对的所述第一操作构件39的端面相反的端面侧形成有第一受压室41。第一连通路44使所述第二工作室21与所述第一受压室41连通。

第一发明起到以下的作用效果。

在本发明的空气压力缸装置中，将具有比油大的压缩率的空气(压缩空气)用作驱动流体。因此，在本发明的空气压力缸装置中，即使被第一保持阀密封于第一工作室的压缩空气从该第一工作室向外部一点一点地漏出，与油的情况相比，压力降低也较少，或者，即使压缩空气的温度降低，与油的情况相比，压力降低也较少，因此，与以往的液压缸装置相比，能够长时间维持工作状态。

另外，在向上述空气压力缸装置的第一工作室供给压缩空气的状态下，在由于某些原因而停止向该第一工作室供给压缩空气时，利用第一工作室内的压缩空气的压力和第一闭阀弹簧的作用力将第一保持阀关闭。由此，可靠地维持第一工作室内的压缩空气的压力。其结果，该第一工作室的压缩空气的压力按压输出构件，能够长时间维持压缩空气的供给停止时的空气压力缸的工作状态。

第一发明优选添加下述的(1)及(2)的结构。

(1)在所述第一工作室20内且在所述输出构件7与所述壳体5的基端壁5a之间安装有保持弹簧22。

在该情况下，在向空气压力缸装置的第一工作室供给压缩空气的状态下，在由于某些原因而停止向该第一工作室供给压缩空气时，利用第一工作室内的压缩空气的压力和第一闭阀弹簧的作用力将第一保持阀关闭。由此，可靠地维持第一工作室内的压缩空气的压力。其结果，该第一工作室的压缩空气的压力和保持弹簧的作用力按压输出构件，能够长时间维持压缩空气的供给停止时的空气压力缸的工作状态。

(2)例如，如图3及图4所示，设置在所述第二给排路26的中途部的第二保持阀50使该第二给排路26遮断及开放。该第二保持阀50如下述那样构成。在形成于所述壳体5的第二安装孔51安装有所述第二保持阀50的第二外壳52。在所述第二外壳52内形成有第二阀孔53。在所述第二阀孔53的内周壁形成有第二阀座54。以能够移动的方式插入所述第二阀孔53的第二阀构件55被所述第二闭阀弹簧58朝向所述第二阀座54施力。以密封状且能够移动的方式插入隔着所述第二阀座54与所述第二阀构件55相反侧的所述第二阀孔53的第二操作构件59以能够抵接的方式与所述第二阀构件55隔开规定的间隙地面对。在同与所述第二阀构件55面对的所述第二操作构件59的端面相反的端面侧形成有第二受压室61。第二连通路64使所述第一工作室20与所述第二受压室61连通。

在该情况下，在本发明的空气压力缸装置中，将具有比油大的压缩率的空气(压缩空气)用作驱动流体。因此，在本发明的空气压力缸装置中，即使被第二保持阀密封的压缩空气从第二工作室向外部一点一点地漏出，与油的情况相比，压力降低也较少，或者，即使压缩空气的温度降低，与油的情况相比，压力降低也较少，因此，与以往的具备液压缸装置的夹紧装置相比，能够长时间维持工作状态。

另外，在向空气压力缸装置的第二工作室供给压缩空气的状态下，在由于某些原因而停止向该第二工作室供给压缩空气时，利用第二工作室内的压缩空气的压力和第二闭阀弹簧的作用力将第二保持阀关闭。由此，可靠地维持第二工作室内的压缩空气的压力。其结果，该第二工作室的压缩空气的压力克服保持弹簧的作用力而按压输出构件，从而能够长时间维持压缩空气的供给停止时的空气压力缸的工作状态。

为了达成上述目的，第二发明如下那样地构成空气压力缸装置。

输出构件7以能够沿轴向移动的方式插入壳体5内。在所述输出构件7的所述轴向的基端侧形成有第一工作室20。在所述输出构件7的所述轴向的末端侧形成有第二工作室21。形成于所述壳体5的第一给排路24相对于所述第一工作室20供给及排出压缩空气。形成于所述壳体5的第二给排路26相对于所述第二工作室21供给及排出压缩空气。设置在所述第二给排路26的中途部的第二保持阀50使该第二给排路26遮断及开放。所述第二保持阀50如下那样地构成。在形成于所述壳体5的第二安装孔51安装有所述第二保持阀50的第二外壳52。在所述第二外壳52内形成有第二阀孔53。在所述第二阀孔53的内周壁形成有第二阀座54。以能够移动的方式插入所述第二阀孔53的第二阀构件55被第二闭阀弹簧58朝向所述第二阀座54施力。在隔着所述第二阀座54与所述第二阀构件55相反侧的所述第二阀孔53中，以密封状且能够移动的方式插入有第二操作构件59。该第二操作构件59以能够抵接的方式与所述第二阀构件55隔开规定的间隙地面对。在同与所述第二阀构件55面对的所述第二操作构件59的端面相反的端面侧形成有第二受压室61。第二连通路64使所述第一工作室20与所述第二受压室61连通。

在该情况下，在本发明的空气压力缸装置中，将具有比油大的压缩率的空气(压缩空气)用作驱动流体。因此，即使被第二保持阀密封的压缩空气从第二工作室向外部一点一点地漏出，与油的情况相比，压力降低也较少，或者，即使压缩空气的温度降低，与油的情况相比，压力降低也较少，因此，与以往的具备液压缸装置的夹紧装置相比，能够长时间维持工作状态。

另外，在向上述空气压力缸装置的第二工作室供给压缩空气的状态下，在由于某些原因而停止向该第二工作室供给压缩空气时，利用第二工作室内的压缩空气的压力和第二闭阀弹簧的作用力将第二保持阀关闭。由此，可靠地维持第二工作室内的压缩空气的压力。其结果，该第二工作室的压缩空气的压力按压输出构件，能够长时间维持压缩空气的供给停止时的空气压力缸的工作状态。

另外，本发明提供一种空气压力缸装置，其特征在于，该空气压力缸装置具备：输出构件(7)，以能够沿轴向移动的方式插入壳体(5)内；第一工作室(20)，形成于所述输出构件(7)的所述轴向的基端侧；第二工作室(21)，形成于所述输出构件(7)的所述轴向的末端侧；第一给排路(24)，形成于所述壳体(5)，并且相对于所述第一工作室(20)供给及排出压缩空气；第二给排路(26)，形成于所述壳体(5)，并且相对于所述第二工作室(21)供给及排出压缩空气；以及第二保持阀(50)，设置于所述第二给排路(26)的中途部，且使该第二给排路(26)遮断及开放，所述第二保持阀(50)具备：所述第二保持阀(50)的第二外壳(52)，安装于形成于所述壳体(5)的第二安装孔(51)；第二阀孔(53)，形成在所述第二外壳(52)内；第二阀座(54)，形成于所述第二阀孔(53)的内周壁；第二阀构件(55)，以能够移动的方式插入所述第二阀孔(53)，且被第二闭阀弹簧(58)朝向所述第二阀座(54)施力；第二操作构件(59)，以密封状且能够移动的方式插入隔着所述第二阀座(54)与所述第二阀构件(55)相反侧的所述第二阀孔(53)，且以能够抵接的方式与所述第二阀构件(55)隔开规定的间隙地面对；第二受压室(61)，形成在同与所述第二阀构件(55)面对的所述第二操作构件(59)的端面相反的端面侧；以及第二连通路(64)，使所述第一工作室(20)与所述第二受压室(61)连通。

附图说明

图1A表示本发明的第一实施方式，是夹紧装置的释放状态下的剖视的示意图。

图1B是上述夹紧装置的锁定状态下的剖视的示意图。

图2A是图1A中的A部分的放大图，是表示上述夹紧装置所具备的第一保持阀的图。

图2B是图1B中的B部分的放大图，是表示上述夹紧装置所具备的第一保持阀的图。

图2C是与图2A类似的图，是表示上述夹紧装置所具备的第一保持阀被关闭的状态的图。

图3表示本发明的第二实施方式，是与图1A类似的图。

图4是图3中的C部分的放大图，是表示上述夹紧装置所具备的第二保持阀的图。

图5表示本发明的第三实施方式，是与图1A类似的图。

图6是图5中的D部分的放大图，是表示上述夹紧装置所具备的第一保持阀的图。

图7A表示本发明的第四实施方式，是回旋式夹紧装置的剖视的示意图。

图7B是图7A中的E-E线截面图。

具体实施方式

以下，根据图1A至图2C对本发明的第一实施方式进行说明。在该实施方式中，例示了将本发明的空气压力缸装置应用于夹紧装置的情况。

在固定台1的上部沿左右方向形成有T型槽2，可动构件3能够沿着该T型槽2向左右方向移动。该可动构件3所具有的T型腿4插入T型槽2。壳体5以朝向横向的姿势固定于该可动构件3。在该壳体5的内部形成有缸孔6，输出构件7以能够沿左右方向(轴向)移动的方式插入到该缸孔6内。该输出构件7具有从右侧依次形成的活塞8和输出杆9。安装于该输出杆9的末端部9a的楔构件10沿着形成于可动构件3的上部的引导面11被向左右方向引导。销14从可动构件3的上部向水平方向突出设置。夹紧臂15能够以销14为中心摆动。在夹紧臂15的右下部形成有半球状的凹部16。半球状的传递构件17的球状部分插入该凹部16，传递构件17的平面与楔构件10的楔面10a卡合。另外，本实施方式的传递构件17也可以代替形成为半球状，而是圆柱状等其他形状的构件。

上述的输出构件7的活塞8以密封状且能够向左右方向移动地插入缸孔6内。在该缸孔6的内部且活塞8的右侧形成有锁定室(第一工作室)20。另外，在活塞8的左侧形成有释放室(第二工作室)21。在锁定室20内且活塞8与壳体5的右壁(基端壁)5a之间安装有保持弹簧22，该保持弹簧22相对于壳体5对活塞8向左方施力。

在上述壳体5的右下部形成有第一给排口23。使该第一给排口23与锁定室20之间连通的第一给排路24形成于壳体5的右壁(基端壁)5a内。通过该第一给排路24将压缩空气相对于锁定室20供给及排出。另外，在壳体5的左上部形成有第二给排口25。使该第二给排口25与释放室21之间连通的第二给排路26形成于壳体5的左壁(末端壁)5b内。通过该第二给排路26将压缩空气相对于释放室21供给及排出。在第一给排路24的中途部设置有第一保持阀30，通过该第一保持阀30将该第一给排路24遮断及开放。

如图2A至图2C(以及图1A、图1B)所示，上述第一保持阀30如下那样地构成。

在上述壳体5的右壁5a沿左右方向形成有第一安装孔31。在该第一安装孔31的内螺纹部螺合有第一保持阀30的第一外壳32。第一外壳32具有筒状的外壳本体32a和固定于该外壳本体32a的左端部的筒状的末端构件32b。在第一保持阀30与第一安装孔31螺合之前，末端构件32b被压入筒状的外壳本体32a的筒孔，外壳本体32a的左端部嵌入形成于末端构件32b的外周壁的凹部。由此，末端构件32b固定于外壳本体32a。在该第一外壳32的内部沿左右方向形成有第一阀孔33。该第一阀孔33具有从左侧依次形成的中径孔33a、小径孔33b以及大径孔33c。在形成于中径孔33a与小径孔33b之间的台阶部形成有第一阀座34。该第一阀座34以随着朝向右方而末端变细的方式形成为锥状。第一阀构件35以能够沿左右方向移动的方式插入中径孔33a内。在第一阀构件35的外周壁沿周向形成有槽，在该槽中安装有作为密封构件的O型圈。由该O型圈的外周部构成第一阀面36，该第一阀面36能够与第一阀座34抵接。在形成于第一阀构件35的凹部37的底面与第一阀孔33的底面之间安装有第一闭阀弹簧38，该第一闭阀弹簧38对第一阀构件35朝向第一阀座34施力。在该第一阀构件35的外周壁沿左右方向形成有连通槽35a，并且在第一阀构件35以使该连通槽35a与凹部37连通的方式形成有贯穿孔35b。开设于该第一阀构件35的右端面的减压孔35c在沿周向形成于上述第一阀构件35的槽的周壁开口。该减压孔35c的槽侧开口部被作为密封构件的O型圈密封。

在上述大径孔(隔着第一阀座34而与第一阀构件35相反侧的第一阀孔33)33c内，第一操作构件39能够向左右方向移动且呈密封状地插入。突起部39b从该第一操作构件39的本体39a朝向第一阀构件35突出设置。该突起部39b的左端面以能够与第一阀构件35的右端面抵接的方式隔开规定的间隙而面对。在上述大径孔33c内且在第一操作构件39的左侧形成有第一阀室40，在第一操作构件39的右侧(同与第一阀构件35面对的第一操作构件39的端面相反的端面侧)形成有第一受压室41。该第一受压室41及释放室21通过第一连通路44和形成于第一外壳32的周壁的贯穿孔46而连通。

在第一外壳32的周壁形成有贯穿孔45。通过该贯穿孔45，第一操作构件39的左侧的第一阀室40与第一给排路24的压缩空气源侧流路24a连通。另外，第一给排路24的锁定室侧流路24b与第一阀孔33的中径孔33a连通。此外，在本实施方式中，贯穿孔45、第一阀孔33、连通槽35a、贯穿孔35b、减压孔35c、凹部37等构成第一给排路24的一部分。

如图1A至图2C所示，上述夹紧装置如下那样地工作。

在图1A的初始状态(释放状态)下，来自压缩空气源的压缩空气通过第二给排口25和第二给排路26供给到释放室21。此时，如图2A所示，第二给排路26的压缩空气也经由第一连通路44向第一保持阀30的第一受压室41供给。于是，第一受压室41的压缩空气使第一操作构件39向左方移动，该第一操作构件39使第一阀构件35从第一阀座34向左方离开。因此，第一保持阀30被打开。因此，压缩空气从锁定室20通过第一给排路24排出。由此，释放室21的压缩空气克服保持弹簧22的向左方的作用力而使输出构件7向右侧极限位置移动。

在使上述夹紧装置从图1A(以及图2A)的释放状态向图1B(以及图2B)的锁定状态进行锁定驱动时，释放室21的压缩空气通过第二给排路26从第二给排口25向外部排出，并且来自压缩空气源的压缩空气通过第一给排口23和第一给排路24向第一保持阀30的第一阀室40供给。于是，该第一阀室40内的压缩空气使第一阀构件35向左方移动而使第一保持阀30打开。由此，压缩空气源的压缩空气通过第一给排路24向锁定室20供给。于是，锁定室20的压缩空气以及保持弹簧22使活塞8向左方移动，该活塞8经由输出杆9使楔构件10向左方移动。接着，楔构件10经由传递构件17使夹紧臂15以销14为中心向绕逆时针的方向转动。该夹紧臂15从上方按压工件W。由此，夹紧装置从释放状态向锁定状态切换。

在使上述夹紧装置从图1B(以及图2B)的锁定状态向图1A(以及图2A)的释放状态释放驱动时，来自压缩空气源的压缩空气通过第二给排路26向释放室21供给，并且经由第一连通路44向第一保持阀30的第一受压室41供给。于是，该第一受压室41内的压缩空气使第一操作构件39向左方移动，该第一操作构件39使第一阀构件35以从第一阀座34分离的方式向左方移动。由此，第一保持阀30被打开，锁定室20内的压缩空气通过第一给排路24向外部排出。在此，即使第一操作构件39使第一阀构件35以从第一阀座34离开的方式向左方移动，O型圈也会因锁定室20的压力而向半径方向的外方膨胀，O型圈堵塞形成于第一阀构件35的外周面与第一阀孔33的中径孔33b之间的间隙，锁定室20的压缩空气有时无法向外部排出。在该情况下，锁定室20的压缩空气通过形成在膨胀后的O型圈的内周壁与第一阀构件35的槽之间的间隙和减压孔35c而向外部排出。其结果，该释放室21内的压缩空气使活塞8、输出杆9和楔构件10向右方移动。接着，夹紧臂15通过弹簧的弹性恢复力向绕顺时针的方向转动。该夹紧臂15与工件W分离。由此，夹紧装置从锁定状态向释放状态切换。

另外，在上述的锁定状态下，从压缩空气源向锁定室20供给的压缩空气有时因某些原因而停止供给。在该情况下，锁定室20内的高压的压缩空气欲通过第一给排路24向比该锁定室20低压的外部流动，但锁定室侧给排路24b内的压缩空气和第一闭阀弹簧38使第一阀构件35朝向第一阀座34向右方移动，使第一保持阀30关闭。其结果，通过保持为高压的锁定室20内的压缩空气和保持弹簧22，维持夹紧装置的锁定状态。

上述的实施方式起到以下的作用效果。

在上述夹紧装置的锁定状态下，在由于某些原因而停止向该锁定室20供给压缩空气时，利用锁定室20内的压缩空气的压力和第一闭阀弹簧38的作用力将第一保持阀30关闭。由此，能够可靠地维持锁定室20内的压缩空气的压力。其结果，该锁定室20的压缩空气的压力以及保持弹簧22的作用力将输出构件7的活塞8向左方按压，能够长时间维持夹紧装置的锁定状态。

另外，在本发明的夹紧装置中，具备利用具有比油大的压缩率的空气(压缩空气)作为驱动流体的空气压力缸装置。因此，在本发明的夹紧装置中，即使由第一保持阀30密封于锁定室20的压缩空气从该锁定室20向外部一点一点地漏出，与油的情况相比压力降低也较少，或者，即使压缩空气的温度降低，与油的情况相比压力降低也较少，因此，与以往的具备液压缸装置的夹紧装置相比，能够长时间维持锁定状态。

图3及图4、图5及图6、图7A及图7B表示本发明的第二实施方式至第四实施方式，原则上对与上述第一实施方式的构成构件相同的构件(或类似的构件)标注相同的参照数字来进行说明。在图3及图4中，例示了应用了第二实施方式的空气压力缸装置的夹紧装置。

图3和图4的第二实施方式与上述第一实施方式的不同点如下。

在第二给排路26的中途部设置有第二保持阀50，通过该第二保持阀50将该第二给排路26遮断及开放。

上述第二保持阀50是与第一实施方式的第一保持阀30相同的构造，参照图3、图4对其构造进行说明。

在上述壳体5的左壁5b沿上下方向形成有第二安装孔51。第二保持阀50的第二外壳52与该第二安装孔51的内螺纹部螺合。第二外壳52具有筒状的外壳本体52a和固定于该外壳本体52a的上端部的筒状的末端构件52b。在第一保持阀30与第一安装孔31螺合之前，末端构件32b被压入筒状的外壳本体32a的筒孔，外壳本体52a的上端部嵌入形成于末端构件52b的外周壁的凹部。由此，末端构件52b固定于外壳本体52a。在该第二外壳52的内部沿上下方向形成有第二阀孔53。该第二阀孔53具有从上侧依次形成的中径孔53a、小径孔53b和大径孔53c。在形成于中径孔53a与小径孔53b之间的台阶部形成有第二阀座54。该第二阀座54以随着朝向下方而末端变细的方式形成为锥状。第二阀构件55以能够沿上下方向移动的方式插入中径孔53a内。在第二阀构件55的外周壁上沿周向形成有槽，在该槽中安装有作为密封构件的O型圈。由该O型圈的外周部构成第二阀面56，该第二阀面56能够与第二阀座54抵接。在形成于第二阀构件55的凹部57的底面与第二阀孔53的底面之间安装有第二闭阀弹簧58，该第二闭阀弹簧58对第二阀构件55朝向第二阀座54施力。在该第二阀构件55的外周壁沿上下方向形成有连通槽55a，并且在第二阀构件55以使该连通槽55a与凹部57连通的方式形成有贯穿孔55b。在该第二阀构件55的右端面开设的减压孔55c在沿周向形成于上述第二阀构件55的槽的周壁开口。该减压孔55c的槽侧的开口部被作为密封构件的O型圈密封。

第二操作构件59以能够向上下方向移动的方式呈密封状地插入上述大径孔53c内。突起部59b从该第二操作构件59的本体59a朝向第二阀构件55突出设置。该突起部59a的上端面以能够与第二阀构件55的下端面抵接的方式隔开规定的间隙而面对。在上述大径孔53c内且在第二操作构件59的上侧(与第二阀构件55面对的端面侧)形成有第二阀室60，在第二操作构件59的下侧(同与第二阀构件55面对的端面相反的端面侧)形成有第二受压室61。该第二受压室61及锁定室20通过第二连通路64和形成于第二外壳52的周壁的贯穿孔66而连通。

如图4所示，在第二外壳52的周壁形成有贯穿孔65。通过该贯穿孔65，第二操作构件59的上侧的第二阀室60与第二给排路26的压缩空气源侧给排路26a连通。另外，第二给排路26的释放室侧给排路26b与第二阀孔53的中径孔53a连通。此外，在本实施方式中，贯穿孔65、第二阀孔53、连通槽55a、贯穿孔55b、减压孔55c、凹部57等构成第二给排路26的一部分。

参照图3、图4(以及图2A至图2C)，上述夹紧装置如下那样地工作。

在图3的初始状态(释放状态)下，压缩空气通过第二给排路26向释放室21供给，并且也通过第一连通路44向第一保持阀30的第一受压室41供给。于是，第一受压室41的压缩空气使第一操作构件39向左方移动，该第一操作构件39使第一阀构件35从第一阀座34向左方离开。因此，第一保持阀30被打开。因此，压缩空气从锁定室20通过第一给排路24排出。由此，释放室21的压缩空气克服保持弹簧22的向左方的作用力而使输出构件7的活塞8向右侧极限位置移动。

在使上述夹紧装置从图3(以及图4)的释放状态向锁定状态锁定驱动时，压缩空气通过第一给排路24向锁定室20供给，并且也通过第二连通路64向第二保持阀50的第二受压室61供给。于是，第二受压室61的压缩空气使第二操作构件59向上方移动，该第二操作构件59使第二阀构件55从第二阀座54向上方离开。由此，第二保持阀50被打开，压缩空气从释放室21通过第二给排路26排出。在此，即使第二操作构件59使第二阀构件55以从第二阀座54分离的方式向上方移动，第二阀构件55的O型圈也会因释放室21的压力而向半径方向的外侧膨胀，该O型圈堵塞形成在第二阀构件55的外周面与第二阀孔53的中径孔53b之间的间隙，释放室21的压缩空气有时无法向外部排出。在该情况下，释放室20的压缩空气通过形成于膨胀后的O型圈的内周壁与第二阀构件55的槽之间的间隙和减压孔55c而可靠地向外部排出。其结果，锁定室20的压缩空气和保持弹簧22使活塞8、输出杆9和楔形构件10向左方移动。接着，楔构件10经由传递构件17使夹紧臂15以销14为中心向绕逆时针的方向转动。该夹紧臂15从上方按压工件W。由此，夹紧装置从释放状态向锁定状态切换。

在使上述夹紧装置从锁定状态向图3(以及图4)的释放状态释放驱动时，来自压缩空气源的压缩空气通过第二给排路26向释放室21供给，并且经由第一连通路44向第一保持阀30的第一受压室41供给。于是，该第一受压室41内的压缩空气使第一操作构件39向左方移动，该第一操作构件39使第一阀构件35以从第一阀座34分离的方式向左方移动。由此，第一保持阀30被打开，锁定室20内的压缩空气通过第一给排路24向外部排出。在此，即使第一操作构件39使第一阀构件35以从第一阀座34离开的方式向左方移动，O型圈也会因锁定室20的压力而向半径方向的外方膨胀，O型圈堵塞形成于第一阀构件35的外周面与第一阀孔33的中径孔33b之间的间隙，锁定室20的压缩空气有时无法向外部排出。在该情况下，锁定室20的压缩空气通过形成在膨胀后的O型圈的内周壁与第一阀构件35的槽之间的间隙和减压孔35c而向外部排出。其结果，该释放室21内的压缩空气使活塞8、输出杆9和楔构件10向右方移动。接着，夹紧臂15通过弹簧的弹性恢复力向绕顺时针的方向转动。夹紧臂15与工件W分离。由此，夹紧装置从锁定状态向释放状态切换。

另外，在上述的锁定状态下，从压缩空气源向锁定室20供给的压缩空气有时因某些原因而停止向锁定室20的供给。在该情况下，锁定室20内的高压的压缩空气欲通过第一给排路24向比该锁定室20的压力低压的外部排出，但锁定室侧给排路24b内的压缩空气的压力以及第一闭阀弹簧38的作用力使第一阀构件35朝向第一阀座34移动，第一保持阀30被关闭。其结果，通过保持为高压的锁定室20内的压缩空气和保持弹簧22，维持夹紧装置的锁定状态。

另外，在上述的释放状态下，从压缩空气源向释放室21供给的压缩空气有时因某些原因而停止向释放室21的供给。在该情况下，释放室21内的高压的压缩空气欲通过第二给排路26向比该释放室21的压力低压的外部排出，但释放室侧给排路26b内的压缩空气的压力以及第二闭阀弹簧58的作用力使第二阀构件55朝向第二阀座54移动，第二保持阀50被关闭。其结果，保持为高压的释放室21内的压缩空气的压力克服保持弹簧22的向左方的作用力而将输出构件7向右方按压，从而维持夹紧装置的释放状态。

上述的实施方式具有以下的优点。

在上述夹紧装置的锁定状态下，在由于某些原因而停止向该锁定室20供给压缩空气时，利用锁定室20内的压缩空气的压力和第一闭阀弹簧38的作用力将第一保持阀30关闭。由此，能够可靠地维持锁定室20内的压缩空气的压力。其结果，该锁定室20的压缩空气的压力以及保持弹簧22的作用力将输出构件7的活塞8向左方按压，能够长时间维持夹紧装置的锁定状态。

另外，在上述夹紧装置的释放状态下，在由于某些原因而停止向该释放室21供给压缩空气时，利用释放室21内的压缩空气的压力和第二闭阀弹簧58的作用力将第二保持阀50关闭。由此，能够可靠地维持释放室21内的压缩空气的压力。其结果，该释放室的压缩空气的压力克服保持弹簧的向左方的作用力而将输出构件7的活塞8向右方按压，能够长时间维持夹紧装置的释放状态。

另外，在本发明的夹紧装置中，具备利用具有比油大的压缩率的空气(压缩空气)作为驱动流体的空气压力缸装置。因此，在本发明的夹紧装置中，即使被第一保持阀30密封于锁定室20的压缩空气从该锁定室20向外部一点一点地漏出，与油的情况相比压力降低也较少，或者，即使压缩空气的温度降低，与油的情况相比压力降低也较少，因此，与以往的具备液压缸装置的夹紧装置相比，能够长时间维持锁定状态。另外，即使被第二保持阀50密封的压缩空气从释放室21向外部一点一点地漏出，与油的情况相比，压力降低也较少，或者，即使压缩空气温度降低，与油的情况相比，压力降低也较少，因此，与以往的具备液压缸装置的夹紧装置相比，能够长时间维持锁定状态。

在图5及图6中，表示第三实施方式的夹紧装置，与上述第一实施方式的不同点如下。

在上述的第一实施方式的夹紧装置中，在壳体5的筒状的主体部内形成有第一连通路44。与此相对，在第三实施方式的夹紧装置中，壳体5具有大致矩形的右壁5a、大致矩形的左壁5b以及圆筒状的主体部5c。在比该主体部5c的外周面(缸孔6的半径方向)向外侧突出设置的右壁5a的凸缘部与左壁5b的凸缘部之间，以密封状安装有管构件66。该筒构件66的筒孔构成第一连通路44的一部分。

图6是表示图5中的D的局部放大图。图6的第一保持阀30的第一外壳32具有筒状的外壳本体32a和安装于该外壳本体32a的左端部的筒状的末端构件32b。在外壳本体32a的左端侧内周壁形成有内螺纹部67，另外，在末端构件32b的右侧外周壁形成有外螺纹部68。末端构件32b的外螺纹部68与外壳本体32a的内螺纹部67螺合，由此末端构件32b与外壳本体32a连结。

另外，在形成于上述的第一阀构件35的左端壁的凹部37的内周壁压入固定有第一闭阀弹簧38的右端外周部。因此，在从壳体5的第一安装孔31拆下第一保持阀30时，能够不将第一闭阀弹簧38留置在第一安装孔31内而将第一保持阀30从第一安装孔31一次性拆下。另外，在拆下后，能够防止构成第一保持阀30的构件脱落。

图7A及图7B表示第四实施方式的夹紧装置，与上述第一实施方式的不同点如下所述。

在沿上下方向形成于固定台1的安装孔中螺栓固定有夹紧装置的壳体5。在该壳体5的内部形成有缸孔6，输出构件7以能够沿上下方向(轴向)移动的方式插入到该缸孔6内。该输出构件7具有从下侧依次形成的下杆70、活塞8和输出杆9。在该输出杆9的末端部9a安装有夹紧臂15。下杆70滑动自如地支承于构成壳体5的下壁5a的一部分的支承筒71。

上述输出构件7的活塞8以密封状且能够向上下方向移动地插入缸孔6内。在该缸孔6的内部且活塞8的上侧形成有锁定室(第一工作室)20。另外，在活塞8的下侧形成有释放室(第二工作室)21。

在上述壳体5的上壁形成有第一给排端口23。使该第一给排口23与锁定室20之间连通的第一给排路24形成于壳体5内。通过该第一给排路24将压缩空气相对于锁定室20供给及排出。另外，在壳体5的上壁5b形成有第二给排口25。使该第二给排口25与释放室21之间连通的第二给排路26形成于壳体5内。通过该第二给排路26将压缩空气相对于释放室21供给及排出。在第一给排路24的中途部设置有第一保持阀30，通过该第一保持阀30将该第一给排路24遮断及开放。

横跨上述输出构件7的下杆70的外周壁和支承筒71的内周壁设置有回旋机构。该回旋机构如下那样地构成。

在上述下杆70的外周壁沿周向大致等间隔地设置有引导槽72(在本实施方式中为3个)。这些各引导槽72由剖视时呈弓形的槽构成，从下方起依次具有螺旋状的回旋槽73和直行槽74。多个回旋槽73配置成相互平行状，并且多个直行槽74也配置成相互平行状。

在上述各引导槽72中嵌入卡合球75。各卡合球75旋转自如地支承于设置在支承筒71的内周壁的上部的3个贯穿孔76。遍及这3个卡合球75，套筒77绕轴心旋转自如地外嵌。

安装上述第一保持阀30的第一安装孔31形成于壳体5的上壁5b。相对于该第一安装孔31的轴心倾斜的第一连通路44及第一给排路24的压缩空气源侧流路24a在该第一安装孔31的内周面开口。该第一连通路44及第一给排路24的压缩空气源侧流路24a通过将钻头等刀具沿相对于该第一安装孔31的轴心倾斜的方向插入第一安装孔31而加工形成。即，由于从第一安装孔31的内周面加工形成第一连通路44及第一给排路24的压缩空气源侧流路24a，因此第一连通路44及第一给排路24的压缩空气源侧流路24a在第一安装孔31内的开口位置精度良好。因此，在将第一保持阀30安装于第一安装孔31时，高精度地与第一保持阀30的第一贯穿孔45及第二贯穿孔46面对，因此能够防止流路内的压缩空气泄漏。

上述的各第一至第四实施方式能够进行如下变更。

第一至第三实施方式的缸装置也可以代替应用于向使输出构件7从壳体5进入的方向进行夹紧驱动的夹紧装置，而如第四实施方式那样应用于向使输出构件7向壳体5内后退的方向进行夹紧驱动的夹紧装置。

也可以代替将上述保持弹簧22安装于锁定室20而安装于释放室21。

安装于第一阀构件35和第二阀构件55的槽的密封构件并不限定于O型圈，例如也可以是X型圈、U型密封件等。该密封构件的材质也不限于橡胶、树脂，也可以是金属等其他材料。

在上述的第二实施方式的夹紧装置中，能够省略第一保持阀30。

此外，当然能够在本领域技术人员能够想到的范围内进行各种变更。

附图标记的说明

5：壳体，5a：基端壁(右壁)，7：输出构件，20：第一工作室(锁定室)，21：第二工作室(释放室)，22：保持弹簧，24：第一给排路，26：第二给排路，30：第一保持阀，31：第一安装孔，32：第一外壳，33：第一阀孔，34：第一阀座，35：第一阀构件，38：第一闭阀弹簧，39：第一操作构件，41：第一受压室，44：第一连通路，50：第二保持阀，51：第二安装孔，52：第二外壳，53：第二阀孔，54：第二阀座，55：第二阀构件，58：第二闭阀弹簧，59：第二操作构件，61：第二受压室，64：第二连通路。