JP2005061560A - Swivel type clamp cylinder - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ピストンを軸方向移動することで、ピストンロッドがクランプ位置とアンクランプ位置との間で移動する旋回式クランプシリンダに関する。 The present invention relates to a swiveling clamp cylinder in which a piston rod moves between a clamp position and an unclamp position by moving a piston in an axial direction.
従来、旋回式クランプシリンダは、ハウジング(シリンダチューブ)内でピストンが軸方向移動すると、ハウジング内に軸心方向へ移動自在で旋回を阻止した状態で挿入されているスリーブ(特許文献1)や、ハウジング内での旋回を阻止した状態の前記ピストン(特許文献2)に保持されたボール(案内部材)に係合した旋回溝に沿ってクランプロッド(ピストンロッド)が旋回し、かつ、軸線方向に移動して、クランプロッドに固定されたアーム(クランパ)がワークをクランプするクランプ位置とアンクランプ位置との間で移動するものが知られている。 Conventionally, when a piston moves in the axial direction in a housing (cylinder tube), a swiveling clamp cylinder has a sleeve (Patent Document 1) inserted in the housing so as to be movable in the axial direction and prevented from turning, A clamp rod (piston rod) swivels along a swivel groove engaged with a ball (guide member) held by the piston (Patent Document 2) in a state where swiveling in the housing is prevented, and in the axial direction. It is known that an arm (clamper) fixed to a clamp rod moves between a clamp position where a workpiece is clamped and an unclamp position.
上記スリーブやピストンは、1本の回り止めピンでハウジング(シリンダチューブ)内での旋回が阻止され、ピストンロッドが旋回するときの旋回トルクをその1本の回り止めピンで負荷している。ハウジングに機械的強度のさほど高くない材質、例えばアルミニウム合金を採用した場合、このように1本の回り止めピンで旋回トルクを負荷する構造では、ハウジング側の肉厚を厚くして旋回トルクを負荷するようにしなければならず、ハウジング外径をコンパクトにできない。
本発明では、案内部材を保持しているスリーブをシリンダチューブとの間で回り止めする回り止めピン直径をより細くできて、シリンダチューブ外径をコンパクトにできる旋回式クランプシリンダを提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a swiveling clamp cylinder that can make the diameter of a non-rotating pin that prevents the sleeve holding the guide member from rotating between the cylinder tube and the cylinder tube, and can make the outer diameter of the cylinder tube compact. And
本願は、シリンダチューブ内でピストンが軸方向移動すると、案内部材に係合した旋回溝に沿ってピストンロッドが旋回し、かつ、軸線方向に移動して、ピストンロッドと一体のクランパがワークをクランプする旋回式クランプシリンダにおいて、前記案内部材はスリーブに保持されており、そのスリーブはシリンダチューブ内に挿入されて、大径部をシリンダチューブ内側の段部に当接させて軸線方向を位置決めした後、軸線方向から挿入する複数の回り止めピンによってシリンダチューブに旋回を阻止した状態に組付けられることを特徴とする。
また、シリンダチューブのヘッド側端部内側には、端面から軸線前方に向かうにつれて、メネジ部、該メネジ部より径を小さくした、スリーブの大径部が嵌合する大径嵌合孔が形成され、その嵌合孔の先端に段部が形成されてさらに小径の嵌合孔となっており、前記段部には、軸線前方に向けて円周方向に複数の半円弧溝を形成し、一方、スリーブには、大径部から軸線前方に向けて前記半円弧溝と対応する複数の半円弧溝を形成し、スリーブの大径部を前記段部に当接させると共に、前記段部の半円弧溝とスリーブの半円弧溝の円周方向位相を合わせて半円弧溝相互で形成される回り止め孔に軸線後方から回り止めピンを嵌入し、その状態で前記メネジ部にヘッドカバー外周を螺合して前記スリーブをシリンダチューブに一体に取り付けたことを特徴とする。
In the present application, when the piston moves in the axial direction in the cylinder tube, the piston rod turns along the turning groove engaged with the guide member and moves in the axial direction, and the clamper integrated with the piston rod clamps the workpiece. In the revolving clamp cylinder, the guide member is held by a sleeve, and the sleeve is inserted into the cylinder tube, and the axial direction is positioned by bringing the large diameter portion into contact with the step portion inside the cylinder tube. The cylinder tube is assembled in a state in which turning is prevented by a plurality of detent pins inserted from the axial direction.
In addition, on the inner side of the head side end portion of the cylinder tube, a female screw portion and a large-diameter fitting hole with a diameter smaller than that of the female screw portion are fitted from the end face toward the front of the axis. A step portion is formed at the tip of the fitting hole to form a smaller-diameter fitting hole. A plurality of semicircular arc grooves are formed in the step portion in the circumferential direction toward the front of the axis, The sleeve is formed with a plurality of semicircular arc grooves corresponding to the semicircular arc grooves from the large diameter portion toward the front of the axis, the large diameter portion of the sleeve is brought into contact with the step portion, and the half portion of the step portion is formed. A rotation prevention pin is inserted from the rear of the axis into a rotation prevention hole formed between the semicircular arc grooves by matching the circumferential phase of the arc groove and the semicircular groove of the sleeve, and in this state, the outer periphery of the head cover is screwed onto the female screw portion. The sleeve was integrally attached to the cylinder tube And wherein the door.
本発明では、複数本の回り止めピンを、スリーブとシリンダチューブとの間に介在させてスリーブを回り止めしたので、所定の大きさの旋回トルクを負荷する場合、各回り止めピンは、夫々前記所定の大きさの旋回トルクを等分に分担して負荷すればよいので、回り止めピンの1本ずつは小さなトルクを負荷することになるため、回り止めピンの直径を小さくでき、また、回り止めピンが係合するシリンダチューブ部分の肉厚も薄くできる。
また、そのように複数の回り止めピンでスリーブの旋回を阻止する構造であっても、各回り止めピンは、スリーブに対して軸線後方から差し込むようにしたので、組み付けが容易である。
In the present invention, since a plurality of non-rotating pins are interposed between the sleeve and the cylinder tube to prevent the sleeve from rotating, when a turning torque of a predetermined magnitude is applied, Since it is only necessary to divide and load the turning torque of a predetermined size equally, each of the non-rotating pins will be loaded with a small torque, so the diameter of the non-rotating pin can be reduced, The thickness of the cylinder tube portion with which the stop pin engages can also be reduced.
Further, even in such a structure in which the rotation of the sleeve is prevented by a plurality of non-rotating pins, each detent pin is inserted into the sleeve from the rear side of the axis, so that assembly is easy.
図1,2に断面で示す旋回式クランプシリンダ1において、シリンダチューブ2はアウタチューブ3とインナチューブ4とから構成される。アウタチューブ3はアルミニウム合金の引き抜き材で構成され、図4に示すようにその中心孔(ボア)5内面には円周方向に複数(4つ)の凹溝6が引き抜き時に予め形成されている。アウタチューブ3のボア5にインナチューブ4が嵌合され、インナチューブ4外周面と前記アウタチューブ3の複数の凹溝6とにより、シリンダチューブ2の長手方向に沿って4つの流体通路7が形成されるようになっている。これらの流体通路7のロッド側、ヘッド側端は、それぞれ軸線外方に開口している。
1 and 2, the
シリンダチューブ2は、スリーブ8とロッドカバー9とにより軸線方向両端部が塞がれて内部にシリンダ室10を構成している。シリンダ室10には、環状のピストン11が軸方向往復移動可能に嵌装されており、シリンダ室10をヘッド側シリンダ室12とロッド側シリンダ室13とに区画している。前記ピストン11に形成された段付き孔11aには旋回自在にピストンロッド14が挿入され、段付き孔11aの段部にピストンロッド14のフランジ部14a上面が当接している。そのフランジ部14a下面には段付き孔11aに嵌め込んだスラストベアリング15を当接させることで、ピストン11の軸方向への移動とともにピストンロッド14が軸方向に移動するようになっている。16はスラストベアリング15の抜け止め部材である。ピストンロッド14の上端部はロッドカバー9から軸線前方に突出し、その上端部のテーパ面14bにクランパ17がナット18によって固定されている。ピストンロッド14の下端部の外周面には、軸線方向のカム溝19aとそれに連続して円周方向に斜めのカム溝19bとから成る2条の旋回溝19が対称位置に形成されている。その旋回溝19に案内係合される案内部材としての一対の案内ボール20がスリーブ8に保持されている。
The
アウタチューブ3のヘッド側端部内側には、端面3aから軸線前方に向かうにつれて、メネジ部21、該メネジ部21より径を小さくした、スリーブ8の大径部8aが嵌合する大径嵌合孔22が形成され、嵌合孔22の先端に段部23が形成されている。その段部23には、軸線前方に向けて円周方向に複数(3つ)の半円弧溝24を形成し、一方、スリーブ8には、大径部8aから軸線前方に向けて前記半円弧溝24と対応する複数(3つ)の半円弧溝25を形成し、スリーブ8の大径部8aを前記段部23に当接させると共に、前記段部23の半円弧溝24とスリーブ8の半円弧溝25の円周方向位相を合わせて半円弧溝相互で形成される回り止め孔26に軸線後方から回り止めピン27が嵌入されている。その状態で前記メネジ部21にヘッドカバー28外周を螺合して前記スリーブ8がシリンダチューブ2に取り付けられている。スリーブ8の中径部8b端面には、前記案内ボール20がスリーブ8から外れないように環状のホルダ部材29が取り付けられる。その環状のホルダ部材29には軸方向に貫通した3つの貫通孔30が設けられており、各貫通孔30は中径部8b端面に形成した溝31を介して上記3つの流体通路7のヘッド側と連通している。
On the inner side of the outer end of the
ロッドカバー9には、図1,2に示すように、ヘッド側に環状のチューブ嵌め込み溝32が形成され、その半径方向内側部分がインナチューブ4の内周面に嵌合される嵌合部となっている。前記チューブ嵌め込み溝32は、半径方向外側の壁部33の内面がアウタチューブ3の端部が嵌合される端部嵌合部32aと、その端部嵌合部32aより小径でインナチューブ4の端部を受け入れる端部受け入れ部32bとから成る段付き形状を成している。アウタチューブ3の端部嵌合部32aは、そのヘッド側部分にメネジ部34が形成され、このメネジ部34にアウタチューブ3のロッド側端部外周に形成されたオネジ部35が螺合され、アウタチューブ3のロッド側端面3bが段部36に突き当たるようにしてある。この状態で、インナチューブ4のロッド側端部外周面とアウタチューブ3のロッド側端面3bとで囲まれた空間により環状の連通路37が形成され、この連通路37は、上記3つの流体通路7のロッド側開口と連通している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
ロッドカバー9の一側面には、一対の給排ポート38,39が設けてある。一方の給排ポート38は、前記環状の連通路37に流体通路40を介して連通している。他方の給排ポート39は、ロッドカバー9の別の流体通路41を介してロッド側シリンダ室13に連通している。このことから、旋回式クランプシリンダ1は、図2に示すクランパ17がアンクランプ位置Bの状態において、他方の給排ポート39から流体通路41を介してロッド側シリンダ室13に圧流体が供給されると、ピストン11とピストンロッド14が軸線下方に移動するとともに、ピストンロッド14の旋回溝19が案内ボール20に案内されて軸線下方に移動しつつ90度旋回し、その後、その旋回位置を保ってワークWに向けて下降してクランプ位置AでワークWをクランプするようになっている。また、図1に示すクランパ17がクランプ位置Aの状態において、一方の給排ポート38から流体通路40、連通路37、流体通路7、溝31、貫通孔30を介してヘッド側シリンダ室12に圧流体が供給されると、ピストン11が軸線上方に移動するとともに、ピストンロッド14が前記と逆に動作することで、クランパ17がアンクランプ位置Bの状態となる。
A pair of supply /
こうしてピストンロッド14が正逆に90度旋回するとき、案内ボール20を介してスリーブ8を旋回させようとするトルクが発生する。そのトルクは、3本の回り止めピン27を介してアウタチューブ3の半円弧溝24で負荷されるが、各回り止めピン27では、上記旋回トルクを3等分したトルクを負荷することになる。そのため回り止めピン27のピン直径は、回り止めピン1本で全ての旋回トルクを負荷するときに比べて細くでき、また、これにより半円弧溝24の溝深さも浅くなるから、それに応じて、アウタチューブ3の肉厚も薄くできる。
Thus, when the
1 旋回式クランプシリンダ
2 シリンダチューブ
3a 端面
8 スリーブ
8a 大径部
11 ピストン
14 ピストンロッド
17 クランパ
21 メネジ部
22 大径嵌合孔
23 段部
24 半円弧溝
25 半円弧溝
26 回り止め孔
27 回り止めピン
28 ヘッドカバー
W ワーク
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