JP2003305626A - クランプの動作検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 信頼性が高くてコンパクトな動作検出装置を
提供する。 【解決手段】 ハウジング３内にクランプロッド５を上
下移動可能に挿入し、そのクランプロッド５の軸心とほ
ぼ同心上で上記ハウジング３の下端壁３ｂに検出孔５８
を形成する。その検出孔５８の周面に圧縮空気供給用の
入口孔７１・７２を開口する。上記の検出孔５８に検出
具６２を上下移動可能に嵌入する。その検出具６２の外
周面に、上記の入口孔７１・７２の開口部７１ａ・７２
ａを閉じる閉止面６８と、上記の開口部７１ａ・７２ａ
を外気へ連通させる凹所６９を設ける。上記クランプロ
ッド５の下向きの突出部５ａを上記の検出具６２に半径
方向へ相対移動可能に連結する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ワークなどを固
定するクランプの動作状態を検出する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の動作検出装置は、クランプロッ
ドの一端からハウジングの一端壁の外側へ検出ロッドを
突出させ、その検出ロッドの移動状態をリミットスイッ
チによって検出するようになっていた(例えば、日本国
・特開２００１−８７９９１を参照)。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、クランプ
は、例えば、工作機械のワークを固定するために使用さ
れる。このため、上記の従来技術では、機械加工時に多
量に飛散する切削油によって、上記のリミットスイッチ
の寿命が短いという問題があった。また、そのリミット
スイッチのために大きな設置スペースが要求されるとい
う問題もあった。本発明の目的は、クランプの動作状態
を検出するにあたって、信頼性が高くてコンパクトな装
置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１の発明は、例えば、図１から図４、または
図５から図９に示すように、クランプの動作検出装置を
次のように構成した。ハウジング３内にクランプロッド
５を軸心方向へ移動可能に挿入し、上記クランプロッド
５の軸心とほぼ同心上で上記ハウジング３の一端壁３ｂ
に検出孔５８を形成し、その検出孔５８の周面に圧力流
体供給用の入口孔７１(７２)を開口し、上記の検出孔５
８に検出具６２を軸心方向へ移動可能に嵌入し、その検
出具６２の外周面に、上記の入口孔７１(７２)の開口部
７１ａ(７２ａ)を閉じる閉止面６８と、上記の開口部７
１ａ(７２ａ)を外気へ連通させる凹所６９を設け、上記
クランプロッド５の一端部に操作部５ａを設けて、その
操作部５ａを上記の検出具６２に半径方向へ相対移動可
能に連結した。

【０００５】上記の請求項１の発明は、次の作用効果を
奏する。クランプの動作を検出するときには、前記の入
口孔に圧縮空気等の圧力流体を供給する。上記の入口孔
の開口部が前記の検出具の前記の凹所に対面している場
合には、その入口孔に供給された圧力流体が上記の凹所
を通って外部へ排出され、その圧力流体の圧力が設定圧
力よりも低下する。これに対して、上記の入口孔の開口
部が上記の検出具の前記の閉止面によって閉じられたと
きには、上記の圧力流体の排出が阻止されて、その圧力
流体が設定圧力に保持される。従って、上記の圧力流体
の圧力を検出することにより、上記の検出具の切換え状
態を検出でき、これにより、前記クランプロッドの動作
状態を検出できる。上述したように、本発明の動作検出
装置は、圧縮空気等の圧力流体を利用するので、前述し
た従来技術のリミットスイッチ等とは異なり、切削油等
による劣化がなくなって寿命が長いうえに信頼性も高
い。また、上記の動作検出装置は、前記ハウジングの一
端壁に設けることが可能なので、コンパクトに造れる。

【０００６】さらに、本発明は、クランプロッドの一端
部に設けた前記の操作部と前記の検出具とを半径方向へ
相対移動可能に連結したので、次の作用効果を奏する。
上記クランプロッドの軸心と前記の検出孔の軸心との心
ズレを吸収して上記の検出具を上記の検出孔に円滑に挿
入できる。また、クランプ駆動時に上記クランプロッド
に大きな曲げモーメントが作用した場合には、そのクラ
ンプロッドに設けた上記の操作部が僅かながらも撓むお
それがある。この場合、その撓んだ操作部が前記の検出
具に対して半径方向へ相対移動することにより、上記の
検出具が前記の検出孔に押圧されることを防止できる。
このため、上記の検出具が上記の検出孔内を円滑に移動
して、クランプの動作を確実かつ精度よく検出できる。

【０００７】請求項２の発明に示すように、前記の操作
部５ａを前記の検出具６２に軸心方向へ相対移動可能に
連結した場合には、前記の撓んだ操作部が上記の検出具
を前記の検出孔に押圧することを確実に防止できるの
で、クランプの動作をさらに精度よく検出できる。

【０００８】請求項３の発明に示すように、前記の操作
部５ａを前記の検出具６２に軸心回りの相対回転を阻止
した状態で連結した場合には、上記の検出具をほぼ一定
の姿勢に保持できる。これにより、上記の検出具の外周
面の面積のうちの前記の凹所が占める面積を小さくする
ことが可能となる。このため、前記の検出孔に対する上
記の検出具のガイド面積が大きくなり、その検出具を円
滑に移動できる。

【０００９】請求項４の発明に示すように、本発明には
次の構成を加えることが好ましい。前記の検出孔５８の
一端を外気へ連通させ、前記の検出具６２の前記の凹所
６９を軸心方向へ延びる溝によって構成して、その溝か
らなる凹所６９の一端を上記の検出具６２の一端面に開
口させると共に、上記の凹所６９の他端を同上の検出具
６２の他端面に開口させたものである。上記の請求項４
の発明によれば、簡素な構成で信頼性の高い検出装置を
提供できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１から図４は、本発明の第１実
施形態を示し、本発明を旋回式クランプに適用した場合
を例示してある。まず、図１の立面視の部分断面図によ
って上記クランプの全体構造を説明する。

【００１１】工作機械のテーブル１の取り付け穴１ａに
上記のクランプ２のハウジング３が挿入され、そのハウ
ジング３が複数のボルト(図示せず)によって上記テーブ
ル１の上面に固定される。そのハウジング３の筒孔４に
クランプロッド５が挿入される。そのクランプロッド５
の上端部分からアーム６が半径方向の外方へ突出され、
そのアーム６の先端部分に押ボルト７が固定される。

【００１２】上記のハウジング３の上端壁３ａに上記ク
ランプロッド５の上摺動部分１１が摺動自在で保密状に
支持される。さらに、同上のハウジング３の下端壁(一
端壁)３ｂにガイド筒１３が設けられ、そのガイド筒１
３に同上クランプロッド５の下摺動部分１２が摺動自在
に支持される。

【００１３】上記クランプロッド５を駆動する手段は次
のように構成されている。前記の上摺動部分１１と下摺
動部分１２との間で上記クランプロッド５に環状ピスト
ン１５が保密状に外嵌され、そのピストン１５が前記の
筒孔４に保密状に挿入される。なお、ここでは、上記ピ
ストン１５を上記クランプロッド５とは別体に形成して
あるが、これに代えて、そのピストン１５を上記クラン
プロッド５と一体に形成してもよい。

【００１４】前記の上端壁３ａと上記ピストン１５との
間にクランプ室１７が形成され、そのクランプ室１７に
対してクランプ用の圧油給排口１８から圧油が給排可能
とされる。また、前記の下端壁３ｂと同上ピストン１５
との間にアンクランプ室１９が形成される。上記のアン
クランプ室１９に対してアンクランプ用の圧油給排口
(図示せず)と油路２０とを介して圧油が給排可能とされ
る。

【００１５】上記アンクランプ室１９内では、上記クラ
ンプロッド５の外周面と前記の筒孔４との間の環状空間
に旋回操作用のスリーブ２２が挿入される。そのスリー
ブ２２が二つの押バネ２３・２４によって上向きに付勢
される。そのスリーブ２２の所定量以上の上向き移動が
ストップ用の段付き壁２５によって阻止される。上記ク
ランプロッド５の外周面と上記スリーブ２２の内周面と
にわたって変換機構２７が設けられる。その変換機構２
７は、上記クランプロッド５の軸心方向への往復運動を
旋回運動へ変換するものであって、ここでは次のように
構成されている。

【００１６】上記クランプロッド５の外周面には、その
外周面の全周にわたって鋸歯状に連通する第１凹路３１
を形成してある。その第１凹路３１は、二条ネジ状の二
つの第１螺旋溝(図示せず)をほぼ１ピッチ分だけ形成す
ると共に、一方の第１螺旋溝の終端と他方の第１螺旋溝
の始端とを連通溝によって連通させると共に、他方の第
１螺旋溝の終端と一方の第１螺旋溝の始端とを別の連通
溝によって連通させてある。また、前記スリーブ２２の
内周面には、その内周面の全周にわたって連通する第２
凹路３２を周方向へ連通させてある。その第２凹路３２
は、前記の第１螺旋溝に対応する二つの第２螺旋溝(図
示せず)を周方向へ所定の間隔をあけて形成すると共
に、前記の連通溝に対応する二つの逃がし溝３３を周方
向へ延びるように形成してある。なお、その図１では、
上記の二つの逃がし溝３３のうちの一方の逃がし溝３３
だけを図示してある。そして、上記の第１凹路３１と第
２凹路３２との間に、多数の転動ボール３４が充填され
る。

【００１７】また、前記の筒孔４の周壁４ａと上記のス
リーブ２２との間にトルクリミッタ３７が設けられる。
そのトルクリミッタ３７は、上記クランプロッド５から
前記の変換機構２７を経て上記スリーブ２２に作用する
トルクが設定値を越えないときには上記の周壁４ａに対
して上記スリーブ２２が旋回するのを阻止する。これに
対して、上記のトルクリミッタ３７は、上記トルクが上
記の設定値を越えたときには上記の周壁４ａに対して上
記スリーブ２２が旋回するのを許容するようになってい
る。

【００１８】より詳しくいえば、上記トルクリミッタ３
７は次のように構成されている。上記の筒孔４の上記の
周壁４ａには、上下方向へ延びる円弧状の直進ガイド溝
３８・３８が向かい合わせに設けられる。上記二つの直
進ガイド溝３８・３８に係合する二つの係合具３９・３
９が前記のスリーブ２２に挿入される。各係合具３９
は、半径方向の外方へ向かうにつれて高さが大きくなる
楔状部材によって構成されて上記のスリーブ２２のテー
パ面４０にテーパ係合される。これにより、上記の二つ
の係合具３９・３９は、半径方向へ移動自在で周方向へ
の移動が阻止された状態で上記スリーブ２２に支持され
ている。

【００１９】上記の係合具３９・３９の下面に環状のバ
ネ受け４２が装着される。そして、前記の押バネ２３・
２４の下端が前記のハウジング３の下端壁３ｂによって
受け止められると共に、同上の押バネ２３・２４の上端
が上記バネ受け４２によって受け止められる。これによ
り、上記の押バネ２３・２４の付勢力が前記のテーパ面
４０を介して上記の係合具３９を半径方向の外方へ押圧
して、その係合具３９の円弧状の係合突起が前記の直進
ガイド溝３８に嵌入するようになっている。

【００２０】上記クランプ２は次のように作動する。図
１の旋回退避状態では、前記クランプ室１７の圧油が排
出され、前記アンクランプ室１９へ圧油が供給されてい
る。このため、前記ピストン１５がその環状断面積に作
用する圧力によって上昇すると共に、前記クランプロッ
ド５がその封止断面積に作用する圧力によって上昇し、
前記の押バネ２３・２４によって前記スリーブ２２が前
記の段付き壁２５に接当している。

【００２１】上記の旋回退避状態のクランプ２をクラン
プ状態へ切換えるときには、上記のアンクランプ室１９
の圧油を排出し、前記クランプ室１７へ圧油を供給す
る。すると、前記ピストン１５が前記クランプロッド５
を押し下げていき、前記の直進ガイド溝３８よって旋回
が阻止された前記スリーブ２２に対して上記クランプロ
ッド５が底面視で反時計回りの方向へ旋回しながら下降
していく。このクランプ旋回時には、前記の転動ボール
３４が前記の第１凹路３１および第２凹路３２に沿って
転動しながら周方向へ循環する。このため、そのクラン
プ旋回時の摩擦抵抗が小さくなって上記クランプロッド
５が滑らかに旋回する。引き続いて、上記ピストン１５
が上記クランプロッド５及び前記スリーブ２２を前記の
直進ガイド溝３８に沿わせて真っすぐに下降させてい
き、そのクランプロッド５がクランプ位置(図示せず)へ
切換えられる。

【００２２】上記クランプ状態から図１の旋回退避状態
へ切換えるときには、前記クランプ室１７の圧油を排出
し、前記アンクランプ室１９へ圧油を供給する。する
と、その圧油の圧力と前記の押バネ２３・２４の付勢力
によって前記クランプロッド５及び前記スリーブ２２が
前記の直進ガイド溝３８に沿って真っすぐに上昇してい
き、そのスリーブ２２が前記の段付き壁２５によって受
け止められる。引き続いて、その段付き壁２５によって
上昇が阻止された上記スリーブ２２に対して上記クラン
プロッド５が上記の圧油の圧力よって上向きに移動す
る。これにより、そのクランプロッド５が底面視で時計
回りの方向へ旋回しながら上昇し、図１の旋回退避位置
へ切換えられる。

【００２３】上記クランプ旋回時または退避旋回時にお
いて、前記クランプロッド５から前記の変換機構２７を
経て前記スリーブ２２に作用するトルクが設定値を越え
ないときには、前記の係合具３９の係合突起の外周面に
作用する接線方向の力よりも前記の押バネ２３・２４の
付勢力による係合ロック力が大きい。このため、図１に
示すように、上記の係合具３９の係合突起が前記の直進
ガイド溝３８に嵌入した状態に保たれ、前記の筒孔４の
前記の周壁４ａに対して上記スリーブ２２が旋回するこ
とが阻止される。

【００２４】これに対して、何らかの原因によって上記
トルクが上記の設定値を越えたときには、上記の係合具
３９の係合突起の外周面に作用する接線方向の力が上記
の押バネ２３・２４の付勢力による係合ロック力よりも
大きくなる。このため、その付勢力に抗して上記の係合
具３９が前記テーパ面４０に沿って半径方向の内方へ移
動して、上記の係合具３９の係合突起と上記の直進ガイ
ド溝３８との嵌合状態が解除され、上記の周壁４ａに対
して上記スリーブ２２が旋回することを許容する。その
結果、上記のクランプロッド５の過大なトルクが前記の
変換機構２７や上記スリーブ２２に作用しなくなる。従
って、上記の過大なトルクによって前記の変換機構２７
の転動ボール３４等の構成部材が損傷するのを確実に防
止できる。

【００２５】上記構成のクランプ２の動作状態を検出す
る装置が設けられる。その動作検出装置５１について、
上記の図１を参照しながら図２Ａ・図２Ｂと図３および
図４によって説明する。図２Ａは、上記の動作検出装置
５１の断面図である。図２Ｂは、上記の図２Ａ中の２Ｂ
−２Ｂ線矢視の断面図である。図３は、上記の図２Ａ中
のIII−III線矢視の拡大断面図であって、後述する検出
ロッド(検出具)６２の旋回退避状態を示す図である。図
４は、上記の図３に類似する図面であって、上記の検出
ロッド６２のクランプ準備状態を示している。

【００２６】前記テーブル１の前記の取付穴１ａは、上
下に形成した大径穴５２および小径穴５３とを備える。
前記ハウジング３の前記の下端壁(一端壁)３ｂは、前記
の周壁４ａに保密状にネジ止めした蓋部材５５と、その
蓋部材５５に複数のボルト５４(ここでは１本だけ示し
ている)によって固定した外筒５６と、その外筒５６に
挿入されて上記の蓋部材５５に押圧固定される内筒５７
とを備える。上記の外筒５６が前記の小径穴５３に保密
状に挿入されている。また、上記の内筒５７は、前記ク
ランプロッド５の軸心とほぼ同心上に配置されており、
その内筒５７の内周面の下半分によって検出孔５８が構
成されている。その検出孔５８の下端は、カバー板５９
の出口孔６０を介して外気へ連通されている。

【００２７】上記クランプロッド５の下向きの突出部
(操作部)５ａが上記の蓋部材５５に保密状に挿入され
る。その突出部５ａの下部が、支持ボルト６３を介して
筒状の検出ロッド(検出具)６２に半径方向かつ上下方向
へ相対移動可能で軸心回りの相対回転を阻止した状態で
連結される。より詳しくいえば、上記の突出部５ａの下
面に二つの突起６５が向かい合わせに設けられる。これ
らの突起６５に、上記の検出ロッド６２の上面に設けた
溝６６が所定の隙間をあけて外嵌される。また、上記の
検出ロッド６２の筒孔内に上記の支持ボルト６３が所定
の半径隙間をあけて挿入される。さらに、上記の検出ロ
ッド６２は、前記の突出部５ａの下面と上記の支持ボル
ト６３の下部との間で上下方向へ僅かに移動可能になっ
ている。

【００２８】主として図３に示すように、上記の検出ロ
ッド６２の外周面の下半部に、上下方向へ延びる３つの
閉止面６８と上下方向へ延びる３つの凹所６９とが周方
向へほぼ等間隔に設けられる。上記の凹所６９は、溝に
よって構成され、その凹所６９の下端が上記の検出ロッ
ド６２の下端面に開口されると共に、同上の凹所６９の
上端が同上の検出ロッド６２の上端面に開口される。そ
の検出ロッド６２が前記の検出孔５８に上下方向へ移動
自在かつ軸心回りに旋回自在に挿入される。上記の内筒
５７の上記の検出孔５８には、クランプ状態検出用の第
１入口孔７１と旋回退避状態検出用の第２入口孔７２と
が、上下方向へ間隔をあけると共に周方向へ約９０度の
角度をあけて開口される。上記の第１入口孔７１は、前
記の外筒５６の第１周溝７３および第１貫通孔７４と前
記テーブル１の第１供給孔７５とを順に経て圧縮空気の
供給源(図示せず)へ接続される。また、上記の第２入口
孔７２も、上記の外筒５６の第２周溝７７および第２貫
通孔７８と同上テーブル１の第２供給孔７９とを順に経
て上記の圧縮空気の供給源へ接続される。

【００２９】上記構成の動作検出装置５１は次のように
作動する。上記の検出ロッド６２は、前述したクランプ
ロッド５の移動に連動して、図２Ａ中の実線図(および
図３)の旋回退避位置Ｘから図２Ａ中の太線一点鎖線図
(および図４)のクランプ準備位置Ｙへ旋回され、その
後、図２Ａ中の二点鎖線図のクランプ位置Ｚへ直進され
る。より詳しくいえば次の通りである。

【００３０】上記クランプロッド５が旋回退避状態のと
きには、図２Ａ中の実線図および図３に示すように、上
記の検出ロッド６２が旋回退避位置Ｘとなり、その検出
ロッド６２の三つの閉止面６８のうちの一つの閉止面６
８が前記の第２入口孔７２の第２開口部７２ａを閉じて
いる。これにより、前記の第２供給孔７９へ供給された
圧縮空気の圧力が設定圧力に保持され、その第２供給孔
７９に連通させた第２圧力スイッチ(図示せず)によって
上記の検出ロッド６２が旋回退避位置Ｘであることを検
出している。

【００３１】上記クランプ２をクランプ駆動すると、ま
ず、上記の検出ロッド６２が上記の旋回退避位置Ｘから
底面視で反時計回りの方向へ回転しながら下降して上記
クランプ準備位置Ｙへ切り換わろうとする。そのクラン
プ準備位置Ｙへ切り換わる前の旋回途中状態では、前記
の凹所６９が前記の第１入口孔７１の開口部７１ａと底
面視でオーバーラップしている。このため、前記の第１
供給孔７５へ供給された圧縮空気は、前記の第１入口孔
７１の第１開口部７１ａと上記の凹所６９と前記の出口
孔６０とを経て外部へ排出される。これにより、上記の
第１供給孔７５の圧力が設定圧力よりも低くなり、その
第１給孔７５に連通させた第１圧力スイッチ(図示せず)
によって上記の検出ロッド６２が旋回途中状態であるこ
とを検出している。

【００３２】そして、上記の検出ロッド６２が上記クラ
ンプ準備位置Ｙへ旋回下降すると、図２Ａ中の太線一点
鎖線図および図４に示すように、前記の閉止面６８の下
端が前記の第１開口部７１ａよりも低くなって、その閉
止面６８が上記の第１開口部７１ａを閉じる。これによ
り、前記の第１供給孔７５へ供給された圧縮空気の圧力
が設定圧力に保持され、その第１給孔７５に連通させた
前記の第１圧力スイッチ(図示せず)によって上記の検出
ロッド６２がクランプ準備位置Ｙとなったことを検出す
る。

【００３３】次いで、上記のクランプ準備位置Ｙの検出
ロッド６２がクランプ位置Ｚへ真っ直ぐに下降する。こ
のクランプ位置Ｚでは、図２Ａ中のニ点鎖線図(及び図
４)に示すように、前記の閉止面６８の上端が前記の第
１開口部７１ａよりも高い状態に保持されて、上記の閉
止面６８が上記の第１開口部７１ａを閉じた状態に保持
する。これにより、前記の第１供給孔７５へ供給された
圧縮空気の圧力が設定圧力に保持され、前記の第１圧力
スイッチ(図示せず)によって上記の検出ロッド６２がク
ランプ位置Ｚであることを検出する。なお、クランプ領
域は、上記のクランプ準備位置Ｙと上記クランプ位置Ｚ
との間であればよい。

【００３４】また、被固定物であるワーク等が前記テー
ブル１に装着されてない状態で前記クランプ２をクラン
プ駆動した場合には、上記の検出ロッド６２が上記クラ
ンプ位置Ｚよりも低い空クランプ位置Ｍへ下降して、図
２Ａ中の細線一点鎖線図に示すように、前記の閉止面６
８の上端が前記の第１開口部７１ａよりも低くなる。こ
のため、前記の第１供給孔７５へ供給された圧縮空気
は、上記の第１開口部７１ａと前記の凹所６９と前記の
出口孔６０とを経て外部へ排出される。これにより、上
記の第１供給孔７５の圧力が設定圧力よりも低くなり、
その第１給孔７５に連通させた第１圧力スイッチ(図示
せず)によって上記の検出ロッド６２が空クランプ位置
Ｍであることを検出する。

【００３５】なお、上記の第１実施形態では、上記の検
出ロッド６２が上記クランプ準備位置Ｙへ旋回下降した
ときに前記の閉止面６８が前記の第１開口部７１ａを閉
じるとしたが、これに代えて、上記の検出ロッド６２が
上記クランプ準備位置Ｙよりも下側のクランプ領域へ下
降したときに上記の閉止面６８が上記の第１開口部７１
ａを閉じるようにしてもよい。

【００３６】上記の第１実施形態は次のように変更可能
である。前記クランプロッド５の旋回角度は、９０度に
限定されるものではなく、例えば、６０度や４５度など
に変更することも可能である。この場合、上記の変更し
た旋回角度に対応させて上記の第１入口孔７１の設置箇
所を変更すればよい。また、そのクランプロッド５の旋
回方向は上記の各実施形態とは逆の方向であってもよ
い。

【００３７】前記の変換機構２７の押圧手段は、例示の
押バネ２３・２４に代えて、ゴム等の弾性体によって構
成してもよい。その変換機構２７は、前記クランプロッ
ド５の軸心方向の運動を同上クランプロッド５の旋回運
動に変更するものであればよく、例示の機構に代えて各
種の機構が考えられる。例えば、上記クランプロッド５
の外周面に所定の長さのカム溝を形成し、上記スリーブ
２２に取り付けたボール等の操作具を上記のカム溝に嵌
入するのである。前記クランプ２は、旋回下降した後に
クランプ駆動されるものに代えて、水平位置で旋回した
後にクランプ駆動されるものであってもよい。また、前
記トルクリミッタ３７は省略してもよい。

【００３８】図５から図９は、第２実施形態を示してい
る。この第２実施形態においては、上記の第１実施形態
の構成部材と同じ部材には原則として同一の符号を付け
て説明する。この第２実施形態は、本発明の動作検出装
置をリンク式のクランプに適用した場合を例示してあ
り、前記の第１実施形態とは次の点で異なる。

【００３９】まず、図５の立面視の断面図によって上記
リンク式クランプ２の構造を説明する。前記クランプロ
ッド５の上部に前記アーム６の長手方向の左部が第１ピ
ン４５によって垂直面内で揺動自在に連結される。その
アーム６の長手方向の途中部が第２ピン４６によって一
対のリンク部材４７の上部に揺動自在に連結される(こ
こでは一方のリンク部材４７だけを示している)。さら
に、上記リンク部材４７の下部が、前記ハウジング３の
上端壁３ａにネジ止めしたボルト４８の頭部に、第３ピ
ン４９によって揺動自在に連結される。また、上記クラ
ンプロッド５の途中高さ部に前記ピストン１５が固定さ
れる。そのピストン１５の下側に前記クランプ室１７が
形成されると共に、上記ピストン１５の上側に前記アン
クランプ室１９が形成される。

【００４０】上記のリンク式クランプ２は次のように作
動する。図５で示すクランプ時には、上記アンクランプ
室１９の圧油を排出すると共に上記クランプ室１７へ圧
油を供給してある。これにより、前記クランプロッド５
が上昇して前記アーム６を第２ピン４６の回りに時計回
りの方向へ駆動し、そのアーム６の右部に設けた押ボル
ト７がワークＷを下向きに押圧する。これとは逆に、ア
ンクランプ時には上記クランプ室１７の圧油を排出する
と共に上記アンクランプ室１９へ圧油を供給する。する
と、上記クランプロッド５が下降して前記アーム６を反
時計回りの方向へ退避させる。

【００４１】次に、前記の動作検出装置５１の構造を図
６から図９Ａ・図９Ｂ・図９Ｃによって説明する。図６
は、上記の動作検出装置５１のアンクランプ状態の断面
図である。図７は、上記の図６中のVII−VII線矢視の断
面図である。図８Ａは、上記の図６中の８Ａ−８Ａ線矢
視図に相当する図であって、前記の検出具６２のアンク
ランプ状態を示している。図８Ｂは、上記の検出具６２
のクランプ状態を示し、上記の図８Ａに類似する図であ
る。図８Ｃは、同上の検出具６２の空クランプ状態を示
し、同上の図８Ａに類似する図である。図９Ａは、上記
の図８Ａ中の９Ａ−９Ａ線矢視断面図に相当する図であ
る。図９Ｂは、同上の図８Ａ中の９Ｂ−９Ｂ線矢視断面
図に相当する図である。図９Ｃは、同上の図８Ａ中の９
Ｃ−９Ｃ線矢視断面図に相当する図である。

【００４２】前記ハウジング３の前記の下端壁(一端壁)
３ｂは、前記の周壁４ａに保密状に挿入した前記の蓋部
材５５と、その蓋部材５５に複数のボルト５４によって
固定した筒部材８１とを備える。上記の蓋部材５５はピ
ン８０によって回り止めされている。上記の筒部材８１
が前記の小径穴５３に保密状に挿入される。また、上記
の筒部材８１は、前記クランプロッド５の軸心とほぼ同
心上に配置されており、その筒部材８１の内周面によっ
て前記の検出孔５８が構成されている。その検出孔５８
の下端空間が前記の出口孔６０を介して外気へ連通され
ている。

【００４３】上記クランプロッド５の前記の下摺動部分
１２が上記の蓋部材５５に保密状に挿入される。そのク
ランプロッド５の下向きの突出部(操作部)５ａの下部
が、支持ボルト６３を介して筒状の検出具６２に半径方
向かつ上下方向へ相対移動可能で軸心回りの相対回転を
阻止した状態で連結される。その検出具６２が上記の検
出孔５８に上下方向へ移動自在に嵌入されている。より
詳しくいえば、主として図７に示すように、上記の突出
部５ａの下部に正方形状の外周面８２が形成されると共
に、上記の検出具６２に正方形状の筒孔８３が形成され
る。その正方形状の外周面８２に上記の正方形状の筒孔
８３が所定の隙間をあけて外嵌される。また、上記の検
出具６２は、上記の検出具６２の筒孔８３内に挿入した
前記の支持ボルト６３下部と前記の突出部５ａの下面と
の間で上下方向へ移動可能になっている。参照符号８４
は、スペーサである。

【００４４】主として、図８Ａから図８Ｃと図９Ａから
図９Ｃに示すように、上記の検出具６２の外周面に前記
の閉止面６８および前記の凹所６９が設けられる。より
詳しく言えば、上記の検出具６２の上下の両端面に連通
溝８６が開口される。その連通溝８６の一方の外側(図
８Ａ中の右外側)にクランプ検出用の第１閉止面８７と
第１逃し溝８８とが上下に形成されると共に、上記の連
通溝８６の他方の外側(図８Ａ中の左外側)にアンクラン
プ検出用の第２閉止面８９と第２逃し溝９０とが上下に
形成される。上記の第１閉止面８７と上記の第２閉止面
８９とによって前記の閉止面６８が構成され、上記の連
通溝８６と上記の第１逃し溝８８と第２逃し溝９０とに
よって前記の凹所６９が構成されている。

【００４５】前記の検出孔５８には、クランプ状態検出
用の第１入口孔７１とアンクランプ状態検出用の第２入
口孔７２とが、上下方向へ間隔をあけると共に水平方向
へ所定の間隔をあけて開口される(図６と図７を参照)。
上記の第１入口孔７１が前記テーブル１の第１供給孔７
５を経て圧縮空気の供給源(図示せず)へ接続され、上記
の第２入口孔７２も同上テーブル１の第２供給孔７９を
経て上記の圧縮空気の供給源へ接続される。

【００４６】上記構成の動作検出装置５１は次のように
作動する。前記クランプロッド５がアンクランプ状態の
ときには、図６および図８Ａに示すように、上記の検出
具６２がアンクランプ位置Ｅとなり、その検出具６２の
第２閉止面８９が前記の第２入口孔７２の第２開口部７
２ａを閉じている。これにより、上記の第２入口孔７２
へ供給された圧縮空気の圧力が設定圧力に保持され、そ
の第２入口孔７２に連通させた第２圧力スイッチ(図示
せず)によって上記の検出具６２がアンクランプ位置Ｅ
であることを検出している。

【００４７】上記クランプロッド５を上向きにクランプ
駆動すると、上記の図８Ａのアンクランプ位置Ｅの検出
具６２が図８Ｂのクランプ位置Ｆへ上昇し、その検出具
６２の第１閉止面８７が前記の第１入口孔７１の第１開
口部７１ａを閉じる。これにより、上記の第１入口孔７
１へ供給された圧縮空気の圧力が設定圧力に保持され、
その第１入口孔７１に連通させた第１圧力スイッチ(図
示せず)によって上記の検出具６２がクランプ位置Ｆで
あることを検出している。図８Ａから図８Ｃにおいて、
参照符号Ｊはクランプストロークを示し、参照符号Ｋは
余裕ストロークを示し、参照符号Ｌは全ストロークを示
している。

【００４８】上記クランプ駆動時において、前記ワーク
Ｗ(図５参照)の装着ミス等によって前記アーム６(図５
参照)が空クランプした場合には、上記の検出具６２が
図８Ｃの空クランプ位置Ｇへ上昇する。すると、その図
８Ｃに示すように、上記の第１入口孔７１の第１開口部
７１ａが前記の第１逃し溝８８に対面する。このため、
その第１入口孔７１へ供給された圧縮空気は、上記の第
１開口部７１ａと上記の第１逃し溝８８と前記の出口孔
６０(図５参照)とを経て外部へ排出される。これによ
り、上記の第１入口孔７１の圧力が設定圧力よりも低く
なり、その第１入口孔７１に連通させた第１圧力スイッ
チ(図示せず)によって上記の検出具６２が空クランプ位
置Ｇであることを検出する。

【００４９】また、同上クランプ駆動時において、何ら
かの原因により、上記の検出具６２が図８Ｂのクランプ
位置Ｆへ上昇せず、上記の第１閉止面８７の上端が上記
の第１開口部７１ａよりも低い場合には、上記の第１入
口孔７１へ供給された圧縮空気は、上記の第１開口部７
１ａと前記の連通溝８６と前記の出口孔６０(図５参照)
とを経て外部へ排出される。これにより、上記の第１入
口孔７１の圧力が設定圧力よりも低くなり、前記の第１
圧力スイッチ(図示せず)によって上記の検出具６２がク
ランプ位置Ｆではないことを検出する。

【００５０】さらに、上記の検出具６２を図８Ｂのクラ
ンプ位置Ｆから図８Ａのアンクランプ位置Ｅへ移動させ
るときにおいて、何らかの原因により、上記の検出具６
２が図８Ａのアンクランプ位置Ｅへ下降せず、前記の第
２逃し溝９０が前記の第２開口部７２ａに対面した場合
には、前記の第２入口孔７２へ供給された圧縮空気は、
上記の第２開口部７２ａと上記の第２逃し溝９０と前記
の出口孔６０(図５参照)とを経て外部へ排出される。こ
れにより、上記の第２入口孔７２の圧力が設定圧力より
も低くなり、前記の第２圧力スイッチ(図示せず)によっ
て上記の検出具６２がアンクランプ位置Ｅではないこと
を検出する。

【００５１】上記の第１実施形態と第２実施形態とは次
の長所を奏する。前記クランプロッド５の前記の突出部
(操作部)５ａを前記の検出具６２に半径方向へ相対移動
可能に連結したので、その検出具６２を前記の検出孔５
８に確実かつ円滑に挿入できる。ところで、クランプ駆
動時に上記クランプロッド５に大きな曲げモーメントが
作用すると、そのクランプロッド５の下端部に設けた上
記の突出部(操作部)５ａが僅かながらも撓む。この場
合、その突出部５ａと上記の検出具６２とを半径方向へ
相対移動可能に連結したので、上記の撓んだ突出部５ａ
が上記の検出具６２を前記の検出孔５８に押圧すること
を防止できる。このため、その検出具６２が上記の検出
孔５８内を円滑に移動する。その結果、上記クランプロ
ッド５の動作を確実かつ精度よく検出できる。また、上
記の突出部(操作部)５ａを上記の検出具６２に上下方向
へも移動可能に連結したので、上記の効果がさらに高ま
る。

【００５２】なお、上記の各実施形態は次のように変更
可能である。前記クランプロッド５の突出部５ａと前記
の検出具６２との間には、バネやゴム等の弾性体を介在
させてもよい。この場合、上記の弾性体の付勢力によっ
て上記の検出具６２を初期位置に復帰できるので、クラ
ンプロッド５の動作検出をさらに確実に行える。上記の
突出部５ａと上記の検出具６２とを連結する構造は、例
示の支持ボルト６３を利用することに代えて、止め輪な
どの他の種類の連結手段を利用してもよい。

【００５３】前記の凹所６９や閉止面６８は、例示した
形状に限定されるものでなく、各種の形状を適用できる
ことは勿論である。前記の第１入口孔７１および第２入
口孔７２を備えた前記の内筒５７(図２Ａ参照)や前記の
筒部材８１(図６参照)は、上下方向に位置調節可能に構
成したり軸心回りに旋回調節可能に構成することが好ま
しい。また、前記の突出部(操作部)５ａに対して前記の
検出具６２を上下方向へ高さ調節可能に構成することが
好ましい。なお、上記の第１入口孔７１と上記の第２入
口孔７２とは、両方を設けることに代えて、いずれか一
方だけを設けるようにしてもよい。

【００５４】前記のクランプ室１７とアンクランプ室１
９とに給排される流体は、圧油に代えて、他の種類の液
体や空気等の気体であってもよい。上記クランプ２は、
複動式に代えて単動式であってもよい。この場合、上記
クランプ２は、圧力流体によってクランプ駆動する場合
と、バネ力によってクランプ駆動する場合とが考えられ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を示し、旋回式クランプ
の立面視の部分断面図である。

【図２】図２Ａは、上記の旋回式クランプに設けた動作
検出装置の断面図である。図２Ｂは、上記の図２Ａ中の
２Ｂ−２Ｂ線矢視の断面図である。

【図３】上記の図２Ａ中のIII−III線矢視の拡大断面図
であって、検出具の旋回退避状態を示す図である。

【図４】上記の図３に類似する図面であって、上記の検
出具のクランプ準備状態を示している。

【図５】本発明の第２実施形態を示し、リンク式クラン
プの立面視の部分断面図であって、前記の図１に類似す
る図である。

【図６】上記のリンク式クランプに設けた動作検出装置
のアンクランプ状態の断面図である。

【図７】上記の図６中のVII−VII線矢視の断面図であ
る。

【図８】図８Ａは、上記の図６中の８Ａ−８Ａ線矢視図
に相当する図であって、検出具のアンクランプ状態を示
している。図８Ｂは、上記の検出具のクランプ状態を示
し、上記の図８Ａに類似する図である。図８Ｃは、同上
の検出具の空クランプ状態を示し、同上の図８Ａに類似
する図である。

【図９】図９Ａは、上記の図８Ａ中の９Ａ−９Ａ線矢視
断面図に相当する図である。図９Ｂは、同上の図８Ａ中
の９Ｂ−９Ｂ線矢視断面図に相当する図である。図９Ｃ
は、同上の図８Ａ中の９Ｃ−９Ｃ線矢視断面図に相当す
る図である。

【符号の説明】

３…ハウジング、３ｂ…ハウジング３の一端壁(下端
壁)、５…クランプロッド、５ａ…操作部(突出部)、５
８…検出孔、６２…検出具(検出ロッド)、６８…閉止
面、６９…凹所、７１…入口孔(第１入口孔)、７１ａ…
開口部(第１開口部)、７２…入口孔(第２入口孔)、７２
ａ…開口部(第２開口部)。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジング(３)内にクランプロッド(５)
   を軸心方向へ移動可能に挿入し、 上記のクランプロッド(５)の軸心とほぼ同心上で上記ハ
   ウジング(３)の一端壁(３ｂ)に検出孔(５８)を形成し、
   その検出孔(５８)の周面に圧力流体供給用の入口孔(７
   １，７２)を開口し、 上記の検出孔(５８)に検出具(６２)を軸心方向へ移動可
   能に嵌入し、その検出具(６２)の外周面に、上記の入口
   孔(７１，７２)の開口部(７１ａ，７２ａ)を閉じる閉止
   面(６８)と上記の開口部(７１ａ，７２ａ)を外気へ連通
   させる凹所(６９)とを設け、 上記クランプロッド(５)の一端部に操作部(５ａ)を設け
   て、その操作部(５ａ)を上記の検出具(６２)に半径方向
   へ相対移動可能に連結した、ことを特徴とするクランプ
   の動作検出装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載したクランプの動作検出
   装置において、 前記の操作部(５ａ)を前記の検出具(６２)に軸心方向へ
   相対移動可能に連結した、ことを特徴とするクランプの
   動作検出装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載したクランプの
   動作検出装置において、 前記の操作部(５ａ)を前記の検出具(６２)に軸心回りの
   相対回転を阻止した状態で連結した、ことを特徴とする
   クランプの動作検出装置。
4. 【請求項４】 請求項１から３のいずれかに記載したク
   ランプの動作検出装置において、 前記の検出孔(５８)の一端を外気へ連通させ、前記の検
   出具(６２)の前記の凹所(６９)を軸心方向へ延びる溝に
   よって構成して、その溝からなる凹所(６９)の一端を上
   記の検出具(６２)の一端面に開口させると共に、上記の
   凹所(６９)の他端を同上の検出具(６２)の他端面に開口
   させた、ことを特徴とするクランプの動作検出装置。