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技術 プル型クランプ装置

出願人 パスカルエンジニアリング株式会社
発明者 高橋卓也
出願日 2015年5月27日 (5年7ヶ月経過) 出願番号 2015-107701
公開日 2016年12月28日 (3年11ヶ月経過) 公開番号 2016-223473
状態 特許登録済
技術分野 工作機械の治具 アクチュエータ
主要キーワード ロッド貫通孔 ピストンロッド間 弁体収容孔 短絡通路 ロッド孔 流体圧通路 流体圧供給源 クランプロッド
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年12月28日)のものです。
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図面 (12)

課題

シリンダ本体の壁部内に第1,第2クランプ流体圧作動室流体圧を供給/排出する流体圧通路を形成したプル型クランプ装置を提供する。

解決手段

シリンダ本体3と、直列状に形成された第1,第2シリンダ孔4a,4bと、第1,第2ピストン部5a,5bと、共通のピストンロッド6とを有するタンデム型流体圧シリンダ2によりピストンロッドを退入方向へクランプ駆動するようにしたプル型クランプ装置1において、シリンダ本体は、シリンダ孔形成壁部3aと、ロッド側端壁3bと、第1,第2シリンダ孔の間を仕切仕切り壁7とを備え、第1,第2シリンダ孔のうちの、第1,第2ピストン部に対してロッド側端壁側に第1,第2クランプ用流体圧作動室11a,11bが夫々形成され、シリンダ本体の壁部内に、1つの共通の流体圧ポート31から第1,第2クランプ用流体圧作動室に流体圧を供給可能なクランプ用流体圧通路32が形成された。

概要

背景

流体圧シリンダにより駆動するクランプ装置において、そのクランプ駆動力強化する場合、(a)流体圧シリンダを大径化する方式、(b)倍力機構を組み込む方式、(c)直列的に配置した複数の流体圧シリンダ(タンデム型流体圧シリンダ)を採用する方式等が実用に供されている。

前記(c)の方式を採用するクランプ装置又は流体圧シリンダに関して、特許文献1や特許文献2に記載の技術が公知である。

特許文献1の流体圧シリンダは、3つの複動型の流体圧シリンダを共通のシリンダ本体に直列状に構成したものである。この流体圧シリンダにおいては、シリンダ本体内に3つの独立のシリンダ孔を直列状に形成し、それら3つのシリンダ孔に夫々ピストン部材可動に装着し、これらピストン部材に貫通固着された共通のピストンロッドをシリンダ本体の一端からシリンダ本体外まで延ばし、各シリンダ孔においてピストン部材の両側に夫々流体圧作動室を形成している。3つのシリンダ孔の各々において、2つの流体圧作動室に外部から流体圧を供給/排出可能な2つの流体圧ポートをシリンダ本体に形成している。

特許文献2の流体圧シリンダにおいては、シリンダ本体に形成した大径シリンダ孔アウタピストンが可動に装着され、アウタピストンから先端側へ延びるアウタロッドがアウタピストンに固着され、アウタロッドに小径シリンダ孔が形成され、小径シリンダ孔の先端がロッドカバー閉塞され、小径シリンダ孔にインナピストン相対移動可能に装着され、シリンダ本体のヘッド側端壁から延びてアウタピストンを貫通したインナロッドの先端部にインナピストンが固着され、アウタピストンの両側に第1,第2流体圧作動室が形成され、インナピストンの先端側に第3流体圧作動室が形成され、インナロッドの内部の軸孔インナチューブが装着されている。

シリンダ本体に形成した第1流体圧ポートから第1流体圧作動室へ通ずる第1流体圧通路と、シリンダ本体に形成した第2流体圧ポートからインナロッド内のインナチューブの外側を通って第2流体圧作動室に通ずる第2流体圧通路と、第1流体圧ポートからインナチューブ内を通って第3流体圧作動室に通ずる第3流体圧通路とが形成されている。

概要

シリンダ本体の壁部内に第1,第2クランプ用流体圧作動室に流体圧を供給/排出する流体圧通路を形成したプル型クランプ装置を提供する。シリンダ本体3と、直列状に形成された第1,第2シリンダ孔4a,4bと、第1,第2ピストン部5a,5bと、共通のピストンロッド6とを有するタンデム型流体圧シリンダ2によりピストンロッドを退入方向へクランプ駆動するようにしたプル型クランプ装置1において、シリンダ本体は、シリンダ孔形成壁部3aと、ロッド側端壁3bと、第1,第2シリンダ孔の間を仕切仕切り壁7とを備え、第1,第2シリンダ孔のうちの、第1,第2ピストン部に対してロッド側端壁側に第1,第2クランプ用流体圧作動室11a,11bが夫々形成され、シリンダ本体の壁部内に、1つの共通の流体圧ポート31から第1,第2クランプ用流体圧作動室に流体圧を供給可能なクランプ用流体圧通路32が形成された。

目的

本発明の目的は、シリンダ本体の壁部内に第1,第2クランプ用流体圧作動室に流体圧を供給/排出する流体圧通路を形成したプル型クランプ装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

タンデム型流体圧シリンダによりピストンロッドを退入方向へクランプ駆動するようにしたプル型クランプ装置において、前記タンデム型流体圧シリンダは、シリンダ本体と、このシリンダ本体内直列状に形成された第1,第2シリンダ孔と、これら第1,第2シリンダ孔に夫々可動に装着された第1,第2ピストン部と、これら第1,第2ピストン部に固着されて第1ピストン部側からシリンダ本体外まで延びる共通のピストンロッドとを有し、前記シリンダ本体は、シリンダ孔形成壁部と、このシリンダ孔形成壁部と一体のロッド側端壁と、第1,第2シリンダ孔の間を仕切ると共にピストンロッドが貫通する仕切り壁とを備え、第1,第2シリンダ孔のうちの、第1,第2ピストン部に対してロッド側端壁側に第1,第2クランプ用流体圧作動室が夫々形成され、前記シリンダ本体の壁部内に、1つの共通の流体圧ポートから第1,第2クランプ用流体圧作動室に流体圧を供給可能なクランプ用流体圧通路が形成されたことを特徴とするプル型クランプ装置。

請求項2

前記第2シリンダ孔の内径が前記第1シリンダ孔の内径及び前記仕切り壁の外径よりも大きく形成されたことを特徴とする請求項1に記載のプル型クランプ装置。

請求項3

前記仕切り壁のピストンロッド貫通孔内周壁部に装着された複数の鋼球と、これら鋼球が係合するように前記ピストンロッドの外周部に形成された複数の螺旋溝とを有するピストンロッド旋回機構を設けたことを特徴とする請求項1に記載のプル型クランプ装置。

請求項4

前記第1シリンダ孔のうちの、第1ピストン部に対して仕切り壁側に第1アンクランプ用流体圧作動室が形成され、前記シリンダ本体の壁部内に第1アンクランプ用流体圧作動室に流体圧を供給可能なアンクランプ流体圧通路が形成されたことを特徴とする請求項3に記載のプル型クランプ装置。

請求項5

前記シリンダ本体は、第2シリンダ孔の端部を閉塞するヘッド側端壁を有し、前記第2シリンダ孔のうちの、第2ピストン部に対してヘッド側端壁側に第2アンクランプ用流体圧作動室が形成されたことを特徴とする請求項4に記載のプル型クランプ装置。

請求項6

前記ピストンロッド内に第1,第2アンクランプ用流体圧作動室を連通するロッド内流体圧通路が形成されたことを特徴とする請求項5に記載のプル型クランプ装置。

請求項7

前記第2ピストン部から前記仕切り壁側へ所定長さ延び且つ仕切り壁に流体密摺動自在に挿入された筒部であって前記ピストンロッドに外嵌された筒部が前記第2ピストン部に一体形成され、前記ピストンロッドの外周側に第1,第2アンクランプ用流体圧作動室を連通するロッド外流体圧通路が形成されたことを特徴とする請求項5に記載のプル型クランプ装置。

請求項8

前記仕切り壁に、前記クランプ用流体圧通路を第1アンクランプ用流体圧作動室に連通する流体圧短絡通路が形成され、この流体圧短絡通路に、第1ピストン部がクランプ側へフルストローク移動した場合だけ開弁する開閉弁機構を設けたことを特徴とする請求項4に記載のプル型クランプ装置。

技術分野

0001

本発明は、タンデム型流体圧シリンダによりピストンロッドを退入方向へクランプ駆動するようにしたプル型クランプ装置に関する。

背景技術

0002

流体圧シリンダにより駆動するクランプ装置において、そのクランプ駆動力強化する場合、(a)流体圧シリンダを大径化する方式、(b)倍力機構を組み込む方式、(c)直列的に配置した複数の流体圧シリンダ(タンデム型流体圧シリンダ)を採用する方式等が実用に供されている。

0003

前記(c)の方式を採用するクランプ装置又は流体圧シリンダに関して、特許文献1や特許文献2に記載の技術が公知である。

0004

特許文献1の流体圧シリンダは、3つの複動型の流体圧シリンダを共通のシリンダ本体に直列状に構成したものである。この流体圧シリンダにおいては、シリンダ本体内に3つの独立のシリンダ孔を直列状に形成し、それら3つのシリンダ孔に夫々ピストン部材可動に装着し、これらピストン部材に貫通固着された共通のピストンロッドをシリンダ本体の一端からシリンダ本体外まで延ばし、各シリンダ孔においてピストン部材の両側に夫々流体圧作動室を形成している。3つのシリンダ孔の各々において、2つの流体圧作動室に外部から流体圧を供給/排出可能な2つの流体圧ポートをシリンダ本体に形成している。

0005

特許文献2の流体圧シリンダにおいては、シリンダ本体に形成した大径シリンダ孔アウタピストンが可動に装着され、アウタピストンから先端側へ延びるアウタロッドがアウタピストンに固着され、アウタロッドに小径シリンダ孔が形成され、小径シリンダ孔の先端がロッドカバー閉塞され、小径シリンダ孔にインナピストン相対移動可能に装着され、シリンダ本体のヘッド側端壁から延びてアウタピストンを貫通したインナロッドの先端部にインナピストンが固着され、アウタピストンの両側に第1,第2流体圧作動室が形成され、インナピストンの先端側に第3流体圧作動室が形成され、インナロッドの内部の軸孔インナチューブが装着されている。

0006

シリンダ本体に形成した第1流体圧ポートから第1流体圧作動室へ通ずる第1流体圧通路と、シリンダ本体に形成した第2流体圧ポートからインナロッド内のインナチューブの外側を通って第2流体圧作動室に通ずる第2流体圧通路と、第1流体圧ポートからインナチューブ内を通って第3流体圧作動室に通ずる第3流体圧通路とが形成されている。

先行技術

0007

特開平6−323306号公報
特開平8−200315号公報

発明が解決しようとする課題

0008

特許文献1の流体圧シリンダにおいては、合計6つの流体圧ポートをシリンダ本体に形成して、流体圧シリンダの外部の配管ホースにより6つの流体圧ポートに流体圧を供給/排出する構成であるため、流体圧供給系が複雑化して製作費が高価になり、流体圧シリンダが大形化するという問題がある。

0009

特許文献2の流体圧シリンダでは、第1,第3流体圧作動室に供給する流体圧によりアウタロッド(出力ロッド)を伸長方向へ駆動するすることが可能であるが、第2流体圧作動室の流体圧でアウタロッドを退入方向へ駆動する構成であるため、伸長方向への駆動力を強化可能であるけれども、退入方向への駆動力を強化することができない。それ故、出力ロッドを退入方向へクランプ駆動する形式のプル型クランプ装置に、特許文献2の流体圧シリンダを適用してもクランプ駆動力を強化することはできない。しかも、特許文献2の流体圧シリンダでは、流体圧供給系が複雑化し、製作費が高価になる。

0010

本発明の目的は、シリンダ本体の壁部内に第1,第2クランプ用流体圧作動室に流体圧を供給/排出する流体圧通路を形成したプル型クランプ装置を提供することである。

課題を解決するための手段

0011

請求項1のプル型クランプ装置は、タンデム型流体圧シリンダによりピストンロッドを退入方向へクランプ駆動するようにしたプル型クランプ装置において、前記タンデム型流体圧シリンダは、シリンダ本体と、このシリンダ本体内に直列状に形成された第1,第2シリンダ孔と、これら第1,第2シリンダ孔に夫々可動に装着された第1,第2ピストン部と、これら第1,第2ピストン部に固着されて第1ピストン部側からシリンダ本体外まで延びる共通のピストンロッドとを有し、前記シリンダ本体は、シリンダ孔形成壁部と、このシリンダ孔形成壁部と一体のロッド側端壁と、第1,第2シリンダ孔の間を仕切ると共にピストンロッドが貫通する仕切り壁とを備え、第1,第2シリンダ孔のうちの、第1,第2ピストン部に対してロッド側端壁側に第1,第2クランプ用流体圧作動室が夫々形成され、前記シリンダ本体の壁部内に、1つの共通の流体圧ポートから第1,第2クランプ用流体圧作動室に流体圧を供給可能なクランプ用流体圧通路が形成されたことを特徴としている。

0012

請求項2のプル型クランプ装置は、請求項1の発明において、前記第2シリンダ孔の内径が前記第1シリンダ孔の内径及び前記仕切り壁の外径よりも大きく形成されたことを特徴としている。

0013

請求項3のプル型クランプ装置は、請求項1の発明において、前記仕切り壁のピストンロッド貫通孔内周壁部に装着された複数の鋼球と、これら鋼球が係合するように前記ピストンロッドの外周部に形成された複数の螺旋溝とを有するピストンロッド旋回機構を設けたことを特徴としている。

0014

請求項4のプル型クランプ装置は、請求項3の発明において、前記第1シリンダ孔のうちの、第1ピストン部に対して仕切り壁側に第1アンクランプ用流体圧作動室が形成され、前記シリンダ本体の壁部内に第1アンクランプ用流体圧作動室に流体圧を供給可能なアンクランプ流体圧通路が形成されたことを特徴としている。

0015

請求項5のプル型クランプ装置は、請求項4の発明において、前記シリンダ本体は、第2シリンダ孔の端部を閉塞するヘッド側端壁を有し、前記第2シリンダ孔のうちの、第2ピストン部に対してヘッド側端壁側に第2アンクランプ用流体圧作動室が形成されたことを特徴としている。

0016

請求項6のプル型クランプ装置は、請求項5の発明において、前記ピストンロッド内に第1,第2アンクランプ用流体圧作動室を連通するロッド内流体圧通路が形成されたことを特徴としている。

0017

請求項7のプル型クランプ装置は、請求項5の発明において、前記第2ピストン部から前記仕切り壁側へ所定長さ延び且つ仕切り壁に流体密摺動自在に挿入された筒部であって前記ピストンロッドに外嵌された筒部が前記第2ピストン部に一体形成され、前記ピストンロッドの外周側に第1,第2アンクランプ用流体圧作動室を連通するロッド外流体圧通路が形成されたことを特徴としている。

0018

請求項8のプル型クランプ装置は、請求項4の発明において、前記仕切り壁に、前記クランプ用流体圧通路を第1アンクランプ用流体圧作動室に連通する流体圧短絡通路が形成され、この流体圧短絡通路に、第1ピストン部がクランプ側へフルストローク移動した場合だけ開弁する開閉弁機構を設けたことを特徴としている。

発明の効果

0019

本願発明は課題解決手段の欄に記載の構成を有するため次の効果を奏する。
請求項1の発明によれば、シリンダ本体の壁部内に、1つの共通の流体圧ポートから第1,第2クランプ用流体圧作動室に流体圧を供給可能なクランプ用流体圧通路が形成されるため、第1,第2クランプ用流体圧作動室へ流体圧を供給する流体圧供給系が簡単化し、クランプ装置を小型化でき、製作コストを低減できる。
第1,第2流体圧作動室の流体圧でピストンロッドを退入方向へ駆動できるため、プル型クランプ装置の駆動力を強化することができる。

0020

請求項2の発明によれば、第2シリンダ孔の外周側のシリンダ本体の壁部内には、流体圧通路を形成する必要がないため、第2シリンダ孔を第1シリンダ孔よりも大径にして、第2ピストン部の受圧面積を大きくしクランプ駆動力を強化できる。

0021

請求項3の発明によれば、ピストンロッドを伸長、退入させる際に、ピストンロッド旋回機構により、ピストンロッドを旋回させることができる。

0022

請求項4の発明によれば、シリンダ本体の壁部内に第1アンクランプ用流体圧作動室に流体圧を供給可能なアンクランプ用流体圧通路を形成するため、第1アンクランプ用流体圧作動室に流体圧を供給する流体圧供給系が簡単化し、クランプ装置を小型化でき、製作コストを低減できる。

0023

請求項5の発明によれば、第1アンクランプ用流体圧作動室の他に、第2アンクランプ用流体圧作動室を形成するため、ピストンロッドを伸長方向へアンクランプ駆動する駆動力を強化できる。

0024

請求項6の発明によれば、ピストンロッド内に第1,第2アンクランプ用流体圧作動室を連通するロッド内流体圧通路を形成するため、第2アンクランプ用流体圧作動室へ流体圧を供給する流体圧供給系が簡単化し、コンパクトになる。

0025

請求項7の発明によれば、第2ピストン部に仕切り壁側へ延び且つ仕切り壁に流体密に摺動自在に挿入された筒部を形成し、ピストンロッドの外周側に、第1,第2アンクランプ用流体圧作動室を連通するロッド外流体圧通路を形成するため、筒部とピストンロッド間シール部材が不要になるため、ピストンロッドが旋回する際の摩擦抵抗を低減することができる。

0026

請求項8の発明によれば、第1ピストン部がクランプ側へフルストローク移動した場合だけ開閉弁機構が開弁して、クランプ用流体圧通路が第1アンクランプ用流体圧作動室に連通するため、クランプ用流体圧通路の流体圧が立ち上がらない。それ故、クランプ用流体圧通路の流体圧から正常なクランプ状態になっていないこと(クランプ不良)を検知可能になる。

図面の簡単な説明

0027

本発明の実施例1のプル型クランプ装置(アンクランプ状態)の縦断面図である。
図1のプル型クランプ装置(アンクランプ状態)の平面図である。
図1のプル型クランプ装置(クランプ状態)の縦断面図である。
実施例2のプル型クランプ装置(アンクランプ状態)の縦断面図である。
図4のプル型クランプ装置(クランプ状態)の縦断面図である。
実施例3のプル型クランプ装置(アンクランプ状態)の縦断面図である。
図6のプル型クランプ装置(クランプ状態)の縦断面図である。
実施例4のプル型クランプ装置(クランプ状態)の縦断面図である。
図8のA部の拡大図である。
図8のプル型クランプ装置(クランプ不良状態)の縦断面図である。
図10のB部の拡大図である。

0028

以下、本発明を実施するための形態について実施例に基づいて説明する。

0029

図1図3に示すように、本願のプル型クランプ装置1は、鉛直な軸心を有するタンデム型流体圧シリンダ2によりピストンロッド6を退入方向へクランプ駆動するようにしたクランプ装置である。
前記タンデム型流体圧シリンダ2は、鉛直の軸心を有するシリンダ本体3と、このシリンダ本体3内に直列状に形成された第1,第2シリンダ孔4a,4bと、これら第1,第2シリンダ孔4a,4bに夫々可動に装着された第1,第2ピストン部5a,5bと、これら第1,第2ピストン部5a,5bに固着されて第1ピストン部5a側からシリンダ本体3外まで延びる共通のピストンロッド6とを有する。尚、本実施例において「流体圧」は加圧流体を意味する。また、「流体圧」として「油圧加圧油)」を採用しているが、加圧エアを採用してもよい。

0030

前記シリンダ本体3は、シリンダ孔形成壁部3aと、このシリンダ孔形成壁部3aと一体のロッド側端壁3bと、第1,第2シリンダ孔4a,4bの間を仕切ると共にピストンロッド6が貫通する仕切り壁7と、第2シリンダ孔4bの端部を閉塞するヘッド側端壁3dを備えている。
前記第2シリンダ孔4bの内径が第1シリンダ孔4aの内径及び仕切り壁7の外径よりも大きく形成されている。

0031

シリンダ本体3の上部には所定の厚さを有する矩形状の据付け壁部3c(これは、ロッド側端壁3bを含む)が形成され、この据付け壁部3cの下端には水平な据付け面8が形成され、シリンダ孔形成壁部3aの上端部分は据付け壁部3cの一部で構成され、シリンダ孔形成壁部3aをクランプ装置1を取り付けるベース部材9の貫通孔9aに挿入し、据付け面8をベース部材9の上面に当接させた状態で、4つのボルト孔10に挿入される4本のボルトでシリンダ本体3がベース部材9に固定される。

0032

第1,第2シリンダ孔4a,4bのうちの、第1,第2ピストン部5a,5bに対してロッド側端壁3b側に第1,第2クランプ用流体圧作動室11a,11bが夫々形成され、第1,第2シリンダ孔4a,4bのうちの、第1,第2ピストン部5a,5bに対してロッド側端壁3bと反対側に第1,第2アンクランプ用流体圧作動室12a,12bが夫々形成されている。

0033

前記仕切り壁7は、上部側約2/3の大径部7aと、下部側約1/3の小径部7bとを有し、大径部7aの外周部の下端をシリンダ孔形成壁部3aの内面部に装着したストップリング13で受け止めることで、仕切り壁7が下方移動しないように規制されている。大径部7aの下半部の外径は、大径部7aの上半部の外径よりも僅かに大径に形成され、仕切り壁7が上方移動しないように規制されている。

0034

ピストンロッド6は、鉛直の軸心を有し且つ第1ピストン部5aと一体形成され、ピストンロッド6の上半部はロッド側端壁3bのロッド孔14を挿通してシリンダ本体3の上方へ延びている。ピストンロッド6の上端部分には、水平姿勢クランプアーム15の基端部が固定されている。即ち、ピストンロッド6の上端部分には上方程小径化するテーパ部6aが形成され、このテーパ部6aにクランプアーム15の基端部が外嵌装着され、クランプロッド6の上端から螺合させた鉛直の固定ボルト16により座金16aを介してクランプアーム15の基端部がクランプロッド6に締結固定されている。前記ロッド側端壁3bのロッド孔14の内周部にシール部材17とダストシール18とが装着されている。

0035

ピストンロッド6の下半部は、仕切り壁7のロッド孔19(ピストンロッド貫通孔)を挿通して第2シリンダ孔4b内まで延び、ピストンロッド6の下端部分小径軸部6bが第2ピストン部5bのロッド孔20に挿通され、ピストンロッド6の下端部に装着したストップリング21により第2ピストン部5bがピストンロッド6と一体的に上下動するようにピストンロッド6に連結されている。

0036

第1ピストン部5aの外周部にはシール部材22が装着され、第2ピストン部5bの外周部にはシール部材23が装着され、第2ピストン部5bのロッド孔20の内周部にはシール部材24が装着されている。仕切り壁7の上端近傍部の外周部にはシール部材25が装着され、仕切り壁7のロッド孔19の上端近傍部の内周部にはシール部材26が装着されている。ヘッド側端壁3dは、シリンダ孔形成壁部3aに装着されたストップリング27で抜け止めされ、ヘッド側端壁3dの外周部にはシール部材28が装着されている。

0037

前記シリンダ本体3の壁部内に、1つの共通の第1流体圧ポート31から第1,第2クランプ用流体圧作動室11a,11bに流体圧を供給可能なクランプ用流体圧通路32が形成されている。シリンダ本体3の壁部内に第2流体圧ポート33から第1アンクランプ用流体圧作動室12aに流体圧を供給可能なアンクランプ流体圧通路34が形成され、ピストンロッド6内に第1,第2アンクランプ用流体圧作動室12a,12bを連通するロッド内流体圧通路35が形成されている。このロッド内流体圧通路35の上端は第1ピストン部5aの下端近傍部で第1アンクランプ用流体圧作動室12aに連通している。

0038

第1流体圧ポート31は、据付け壁部3cの据付け面8に臨むように形成され、ベース部材9内の第1流体圧通路9bが第1流体圧ポート31に接続され、第1流体圧通路9bは流体圧供給源(図示略)に接続されている。第2流体圧ポート33は、据付け壁部3cの据付け面8に臨むように形成され、ベース部材9内の第2流体圧通路(図示略)が第2流体圧ポート33に接続され、第2流体圧通路は流体圧供給源(図示略)に接続されている。

0039

クランプ用流体圧通路32は、シリンダ本体3の据付け壁部3cとシリンダ孔形成壁部3aとに形成された流体圧通路32aと、この流体圧通路32aに連通するように仕切り壁7に形成された流体圧通路32bとからなる。流体圧通路32bの下端部に連通するように、仕切り壁7が装着された仕切り壁装着孔4cの内周部と仕切り壁7の外周部には環状溝36が形成されている。仕切り壁7内の流体圧通路32bは環状溝36から水平に延びてから下方へ延びて、第2クランプ用流体圧作動室11bに連通されている。

0040

アンクランプ用流体圧通路34は、第2流体圧ポート33から延び、据付け壁部3cとロッド側端壁3bとシリンダ孔形成壁部3aの内部を通って、第1アンクランプ用流体圧作動室12aの下端部の環状溝37に連通されている。

0041

アンクランプ状態からクランプ状態にピストンロッド6が退入する際にピストンロッド6を平面視にて反時計回り方向へ90°旋回させ、且つクランプ状態からアンクランプ状態にピストンロッド6が伸長する際にピストンロッド6を平面視にて時計回り方向へ90°旋回させるピストンロッド旋回機構40が設けられている。

0042

このピストンロッド旋回機構40は、仕切り壁7のロッド孔19の内周壁部に装着された複数(例えば、3つ)の鋼球41と、これら鋼球41が係合するようにピストンロッド6の外周部に形成された複数(例えば、3本)の係合溝42とを有する。
各係合溝42は、ピストンロッド6の中心に対する開角90°分の螺旋溝42aと、この螺旋溝42aの上端から上方へ直線的に延びる直線溝とで形成されている。

0043

次に、以上説明したプル型クランプ装置1の作用、効果について説明する。
図1のアンクランプ状態から図3のクランプ状態に切換える場合、第1流体圧ポート31から第1,第2クランプ用流体圧作動室11a,11bに流体圧を供給し、第1,第2アンクランプ用流体圧作動室12a,12bから流体圧を排出すると、第1,第2ピストン部5a,5bが受圧してピストンロッド6が退入方向へクランプ駆動されて図3のクランプ状態になる。

0044

アンクランプ状態においてクランプアーム15は図1紙面後方へ向いているが、アンクランプ状態からクランプ状態に切換わる際、ピストンロッド6の下降移動の前半においてはピストンロッド旋回機構40によりピストンロッド6が90°反時計回り方向へ旋回し、下降移動の後半においてはピストンロッド6が旋回することなく下降移動してクランプ対象物をクランプする。

0045

クランプ状態からアンクランプ状態に切換える際には、上記と逆に、第1,第2アンクランプ用流体圧作動室12a,12bに流体圧を供給し、第1,第2クランプ用流体圧作動室11a,11bから流体圧を排出する。このとき、ピストンロッド6の上昇移動の前半においてはピストンロッド6が旋回することなく上昇し、上昇移動の後半においてピストンロッド6が時計回り方向へ90°旋回する。

0046

シリンダ本体3の壁部内に、1つの共通の第1流体圧ポート31から第1,第2クランプ用流体圧作動室11a,11bに流体圧を供給可能なクランプ用流体圧通路32が形成されたため、第1,第2クランプ用流体圧作動室11a,11bへ流体圧を供給する流体圧供給系が簡単化し、クランプ装置1を小型化でき、製作コストを低減できる。第1,第2流体圧作動室11a,11bの流体圧でピストンロッド6を退入方向へクランプ駆動できるため、プル型クランプ装置1の駆動力を強化することができる。

0047

第2シリンダ孔4bの外周側のシリンダ本体3の壁部内には、流体圧通路を形成する必要がないため、第2シリンダ孔4bを第1シリンダ孔4aよりも大径に形成し、第2ピストン部5bの受圧面積を大きくしクランプ駆動力を強化できる。ピストンロッド6を伸長/退入させる際に、ピストンロッド旋回機構40により、ピストンロッド6を旋回させることができる。

0048

シリンダ本体3の壁部内に第1アンクランプ用流体圧作動室12aに流体圧を供給可能なアンクランプ用流体圧通路34を形成するため、第1アンクランプ用流体圧作動室12aに流体圧を供給する流体圧供給系が簡単化し、クランプ装置1を小型化でき、製作コストを低減できる。

0049

第1アンクランプ用流体圧作動室12aの他に、第2アンクランプ用流体圧作動室12bを形成するため、ピストンロッド6を伸長方向へアンクランプ駆動する駆動力を強化できる。ピストンロッド6内に第1,第2アンクランプ用流体圧作動室12a,12bを連通するロッド内流体圧通路35を形成するため、第2アンクランプ用流体圧作動室12bに流体圧を供給する流体圧供給系が簡単化し、コンパクトになる。

0050

実施例2に係るプル型クランプ装置1Aについて、図4図5に基づいて説明する。
このプル型クランプ装置1Aは、前記プル型クランプ装置1の一部の構成要素を省略しただけのものであるので、前記プル型クランプ装置1と同じ構成要素に同じ符号を付して説明を省略し、異なる構成についてのみ説明する。

0051

このプル型クランプ装置1Aのタンデム型流体圧シリンダ2Aにおいては、アンクランプ用駆動力を強化する必要がないため、ヘッド側端壁3dと、ストップリング27と、第2アンクランプ用流体圧作動室12bが省略されている。それ故、プル型クランプ装置1Aの構造が多少簡単化する。

0052

実施例3に係るプル型クランプ装置1Bについて、図6図7に基づいて説明する。
このプル型クランプ装置1Bは、前記プル型クランプ装置1の一部の構成を変更しただけのものであるので、前記プル型クランプ装置1と同じ構成要素に同じ符号を付して説明を省略し、異なる構成についてのみ説明する。

0053

このプル型クランプ装置1Bのタンデム型流体圧シリンダ2Bにおいて、前記仕切り壁7Bは、大径部7aと、この大径部7aの下端から下方へ延びる下端側小径部7bと、大径部7aの上端から上方へ延びる上端側小径部7cとを有する。前記旋回機構40は、上端側小径部7cとピストンロッド6に形成されている。

0054

第2ピストン部5bから仕切り壁7B側へ所定長さ延び且つ仕切り壁7Bの大径部7aと下端側小径部7bに流体密に摺動自在に挿入された筒部29であってピストンロッド6に外嵌固定された筒部29が第2ピストン部5bに一体形成されている。ピストンロッド6の下部は、筒部29に形成したロッド孔29aに挿通され、筒部29は仕切り壁7に形成した挿入孔7hに摺動自在に挿入されている。

0055

ピストンロッド6の外周側に第1,第2アンクランプ用流体圧作動室12a,12bを連通するロッド外流体圧通路30が形成されている。このロッド外流体圧通路30は、係合溝42の下端部分と、筒部29のロッド孔29aの内周部に直線的に形成された直線溝30aとで構成されている。この直線溝30aの上端側部分は、ピストンロッド6が旋回しても、常に何れかの係合溝42の下端部分と連通するように、周方向広幅に形成されている。また、挿入孔7hの下端近傍部において挿入孔7hの内周部にはシール部材38が装着されている。

0056

このプル型クランプ装置1Bにおいては、ピストンロッド6と仕切り壁7Bとの間にシール部材が存在しないため、ピストンロッド6の旋回時にピストンロッド6に作用する摩擦抵抗が小さくなるため、旋回性能を高めることができる。

0057

実施例4に係るプル型クランプ装置1Cについて、図8図11に基づいて説明する。
このプル型クランプ装置1Cは、前記プル型クランプ装置1の一部の構成を変更しただけのものであるので、前記プル型クランプ装置1と同じ構成要素に同じ符号を付して説明を省略し、異なる構成についてのみ説明する。

0058

このプル型クランプ装置1Cのタンデム型流体圧シリンダ2Cには、次のような流体圧短絡通路51と開閉弁機構52と圧力センサ53と制御ユニット57を含むクランプ不良検知手段50が設けられている。
前記仕切り壁7Cに、クランプ用流体圧通路32及び環状溝36を第1アンクランプ用流体圧作動室12aに連通する流体圧短絡通路51が形成され、この流体圧短絡通路51に、第1ピストン部5aがクランプ側へフルストローク移動した場合だけ開弁する開閉弁機構52が設けられている。

0059

開閉弁機構52は、鉛直軸心を有するもので、弁体収容孔54と、弁体55と、圧縮スプリング56とを備えている。弁体収容孔54は、大径孔54aと、この大径孔54aの上端から第1アンクランプ用流体圧作動室12aまで延びる小径孔54bとを有する。

0060

弁体55は、大径孔54aに収容された大径部55a及び中径部55bと、この中径部55bの上端から小径孔54b内へ延びて第1ピストン部5aに対向している小径部55cであって上端部が第1アンクランプ用流体圧作動室12aに突出している小径部55cとを備えている。大径孔54aの下部には弁体55を上方へ付勢する圧縮スプリング56が装着されている。

0061

中径部55bの上端外周部が小径孔54bの外周側壁部の下端に当接すると閉弁状態図9参照)になり、第1ピストン部5aがクランプ側へフルストローク移動した場合だけ、第1ピストン部5aが弁体55を下方へ押動するため開弁状態図11参照)になる。

0062

ベース部材9内の第1流体圧通路9bの流体圧を検出可能な圧力センサ53(又は圧力スイッチ)が設けられ、その圧力センサ53の検出信号が制御ユニット57に出力されている。

0063

このクランプ装置1Cをクランプ駆動する際に、クランプ対象物を正常にクランプした場合には、第1ピストン部5aがクランプ側へフルストローク移動しないから、図8図9に示すように、第1ピストン部5aが弁体55を押動することはなく、開閉弁機構52は閉弁状態を維持する。そのため、第1流体圧通路9bの流体圧が異常に低下することはなく、制御ユニット57において圧力センサ53の検出信号から、正常にクランプしたことを検知することができる。

0064

他方、クランプ対象物が存在しないとか、クランプ対象物の厚さが過小であるような場合に、クランプ装置1Cをクランプ駆動した際には、第1ピストン部5aがクランプ側へフルストーク移動するため、図10図11に示すように、開閉弁機構52が開弁状態になり、第1流体圧通路9bの流体圧が異常に低下する。それ故、制御ユニット57において圧力センサ53の検出信号からクランプ不良が発生したことを検知することができる。

0065

次に、前記実施例を部分的に変更する例について説明する。
1)実施例4のクランプ不良検知手段50を実施例2,3のプル型クランプ装置1A,1Bに適用することもできる。

0066

2)前記第1,第2流体圧ポート31,33は、据付け壁部3cの据付け面8に臨むように形成する必要はなく、据付け壁部3cの側面に臨むように形成してもよい。

0067

3)前記実施例におけるタンデム型流体圧シリンダは、2つの第1,第2シリンダ孔及び第1,第2ピストン部を有するものを例として説明したが、直列的に形成した3つ以上のシリンダ孔と、3つ以上のピストン部を有するタンデム型流体圧シリンダも本願のプル型クランプ装置に適用可能である。

実施例

0068

4)その他、当業者ならば、前記実施例に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態包含するものである。

0069

1,1A〜1Cプル型クランプ装置
2,2A〜2Cタンデム型流体圧シリンダ
3シリンダ本体
3aシリンダ孔形成壁部
3bロッド側端壁
3dヘッド側端壁
4a,4b 第1,第2シリンダ孔
5a,5b 第1,第2ピストン部
6ピストンロッド
7,7B,7C仕切り壁
11a,11b 第1,第2クランプ用流体圧作動室
12a,12b 第1,第2アンクランプ用流体圧作動室
19ロッド貫通孔(ロッド孔)
29 筒部
30ロッド外流体圧通路
31 第1流体圧ポート
32 クランプ用流体圧通路
34 アンクランプ用流体圧通路
35ロッド内流体圧通路
40旋回機構
41鋼球
42a螺旋溝
51 流体圧短絡通路
52 開閉弁機構

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