JP2015042880A - 流体圧シリンダ - Google Patents

Abstract

【課題】出力部材が所定位置に位置し且つ流体圧作動室内の流体圧が所定圧に達したことを条件として開弁動作するシーケンス弁機構を組み込んだ流体圧シリンダを提供する。
【解決手段】クランプ装置1を駆動する油圧シリンダ2は、シリンダ本体5と、このシリンダ本体に進退可能に装備されたピストン部材3と、このピストン部材を進出側に駆動する為の油圧作動室8bと、シリンダ本体の壁部内に形成され、一端が流体圧供給源に接続され且つ他端が外部の流体圧機器に接続された流体通路20と、この流体通路の途中部を開閉可能なシーケンス弁機構30とを備え、シーケンス弁機構30は、流体通路を開閉可能な弁体と、この弁体を閉弁側に付勢する閉弁バネ33と、ピストン部材が所定のクランプ位置に移動したときに油圧作動室8b内の油圧によって弁体を開弁駆動可能な状態になる弁駆動機構34とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、流体圧シリンダに関し、外部の流体圧供給源を外部のアクチュエータに接続する流体通路と、その途中部を開閉可能なシーケンス弁機構とを備え、出力部材が所定位置に移動したとき流体圧作動室の流体圧によりシーケンス弁機構を開弁するようにした流体圧シリンダに関する。

従来から、種々のクランプ対象物をクランプする流体圧シリンダを備えた種々の形式のクランプ装置が実用に供されている。これらのクランプ装置の流体圧シリンダは、シリンダ本体と、このシリンダ本体に進退可能に装備された出力部材と、この出力部材を進出側と退入側の少なくとも一方に駆動する為の流体圧作動室等を有し、加圧油や加圧エア等の加圧流体を利用して出力部材を駆動するように構成されている。

ところで、流体圧シリンダの動作と、他の流体圧機器とを連携動作させる場合、流体圧シリンダの流体圧回路に接続されるシーケンス弁を流体圧シリンダの外部に設け、前記流体圧シリンダの動作に連動させて前記シーケンス弁を切換える技術は公知である。
また、流体圧シリンダの内部にシーケンス弁を設け、流体圧シリンダの流体圧供給ポートや流体圧作動室の流体圧が所定圧に達したときにシーケンス弁を開弁又は閉弁させる技術も公知である。

例えば、特許文献１の油圧式ロック装置には、ロッドを軸心方向へ移動させる油圧シリンダを設け、ケース部材内に外周側油圧室内の油を加圧する環状の増圧器を設け、ケース部材に油圧シリンダと増圧器の入力油室に油圧を供給する油圧供給ポートを設け、この油圧供給ポートから入力油室に通ずる油路に、油圧供給ポート内油圧が所定圧まで上昇後に閉弁バネのバネ力に抗して開弁するシーケンス弁を設け、このシーケンス弁を介して増圧器の動作開始を遅らせるように構成し、入力油室から油圧供給ポートに油圧を排出可能な逆止弁の内部にシーケンス弁を組み込んだ例が開示されている。

特開２００１−２７１８０９号公報

前記特許文献１の油圧式ロック装置では、流体圧供給ポート内の流体圧が所定圧まで上昇後にシーケンス弁が開弁位置に切り換えられる。このように、流体圧シリンダ内の所定部位の流体圧をトリガーとしてシーケンス弁を開閉させる構造を採用した場合、流体圧シリンダの出力部材の位置と関連付けてシーケンス弁を開閉させることができるとは限らない。そのため、流体圧シリンダの何らかの故障により、出力部材が正常に作動しない場合にも、シーケンス弁は流体圧により開閉作動するため、流体圧シリンダと他の流体圧機器との連携動作に支障を来す場合がある。

本発明の目的は、出力部材が所定位置に位置し且つ流体圧作動室内の流体圧が所定圧に達したことを条件として開弁動作するシーケンス弁機構を組み込んだ流体圧シリンダを提供することである。

請求項１の流体圧シリンダは、シリンダ本体と、このシリンダ本体に進退可能に装備された出力部材と、この出力部材を進出側と退入側の少なくとも一方に駆動する為の流体圧作動室とを備えた流体圧シリンダにおいて、前記シリンダ本体の壁部内に形成された流体通路であって、一端が流体圧供給源に接続され且つ他端が外部の流体圧機器に接続された流体通路と、この流体通路の途中部を開閉可能なシーケンス弁機構とを備え、前記シーケンス弁機構は、前記流体通路を開閉可能な弁体と、この弁体を閉弁側に付勢する閉弁バネと、前記出力部材が所定位置に移動したときに前記流体圧作動室の流体圧によって前記弁体を開弁駆動可能な状態になる弁駆動機構とを有することを特徴としている。

請求項２の流体圧シリンダは、請求項１の発明において、前記弁駆動機構は、前記流体圧作動室内の流体圧が所定圧まで上昇後に、前記閉弁バネのバネ力に抗して前記弁体を開弁位置に切り換えるように構成されたことを特徴としている。

請求項３の流体圧シリンダは、請求項２の発明において、前記弁駆動機構は、前記シリンダ本体の壁部に形成された装着孔と、前記装着孔に軸心方向へ可動に装着され且つ前記弁体を開弁可能な弁駆動部材と、前記弁駆動部材に形成され且つ前記流体圧作動室の流体圧を受圧する受圧部と、前記出力部材のカム部に当接する鋼球を介して前記出力部材と前記弁駆動部材とを協働させる協働機構とを有することを特徴としている。

請求項４の流体圧シリンダは、請求項３の発明において、前記協働機構は、前記シリンダ本体に形成された保持孔と、この保持孔に径方向へ可動に保持された鋼球と、前記弁駆動部材に形成され且つ前記鋼球が部分的に係合可能な環状係合凹部と、前記出力部材に形成されたカム部とを備え、前記カム部は、前記鋼球を前記環状係合凹部側へ押動する鋼球押動部と、前記鋼球を部分的に収容可能な鋼球受容部とを備え、前記鋼球押動部で前記鋼球を前記環状係合凹部側へ押動することにより前記弁駆動部材の移動を規制し、前記出力部材が所定位置に移動したときに、前記鋼球が前記鋼球受容部に収容され、前記弁駆動部材が前記弁体を開弁駆動可能な状態になることを特徴としている。

請求項５の流体圧シリンダは、請求項１の発明において、前記閉弁バネのバネ力を調整可能なバネ力調整部材が設けられたことを特徴としている。

請求項６の流体圧シリンダは、請求項１の発明において、前記流体通路における前記シーケンス弁機構より上流側が前記流体圧作動室と連通することを特徴としている。

請求項７の流体圧シリンダは、請求項１の発明において、前記弁体の内部に流体圧の排出方向への流れを許容する逆止弁が組み込まれたことを特徴としている。

請求項８の流体圧シリンダは、請求項１の発明において、前記流体通路に前記シーケンス弁機構をバイパスするバイパス通路が設けられ、前記バイパス通路に流体圧の排出方向への流れを許容する逆止弁が設けられたことを特徴としている。

請求項９の流体圧シリンダは、請求項１の発明において、前記所定位置は、クランプ装置を駆動する為の流体圧シリンダにおけるクランプ位置であることを特徴としている。

請求項１の発明によれば、シリンダ本体の壁部内に形成された流体通路であって、一端が流体圧供給源に接続され且つ他端が外部の流体圧機器に接続された流体通路と、この流体通路の途中部を開閉可能なシーケンス弁機構とを備え、シーケンス弁機構は、流体通路を開閉可能な弁体と、閉弁バネと、出力部材が所定位置に移動したときに流体圧作動室の流体圧によって前記弁体を開弁駆動可能な状態になる弁駆動機構とを有するので、出力部材が所定位置に移動したとき、流体圧作動室の流体圧によってシーケンス弁機構を開弁状態に切換え、流体通路を開放状態にすることができる。

従って、出力部材が所定位置に移動したこと、流体圧作動室の流体圧が立ったことを条件としてシーケンス弁機構を開弁可能であるので、流体圧シリンダと他の流体圧機器との連携動作の作動確実性を高めることができる。

請求項２の発明によれば、前記弁駆動機構は、流体圧作動室内の流体圧が所定圧まで上昇後に、弁駆動機構によって閉弁バネのバネ力に抗して弁体を開弁位置に切り換えるように構成したので、請求項１と同様の効果が得られる。

請求項３の発明によれば、弁駆動機構は、シリンダ本体の壁部に形成された装着孔と、装着孔に軸心方向へ可動に装着され且つ弁体を開弁可能な弁駆動部材と、弁駆動部材に形成され且つ流体圧作動室の流体圧を受圧する受圧部と、出力部材のカム部に当接する鋼球を介して出力部材と弁駆動部材とを協働させる協働機構とを有するので、出力部材と弁駆動部材とを確実に連携動作させることができる。

請求項４の発明によれば、鋼球押動部で鋼球を環状係合凹部側へ押動することにより弁駆動部材の移動を規制し、出力部材が所定位置に移動したときに、鋼球が鋼球受容部に収容され、弁駆動部材が弁体を開弁駆動可能な状態になるので、簡単な機構により、出力部材と弁体を連携動作させることができる

請求項５の発明によれば、閉弁バネのバネ力を調整可能なバネ力調整部材が設けられたので、弁駆動機構の汎用性を高めることができる。

請求項６の発明によれば、流体通路におけるシーケンス弁機構より上流側が流体圧作動室と連通するので、流体通路と流体圧作動室に流体圧を供給する流体圧供給系が簡単になる。

請求項７の発明によれば、弁体の内部に流体圧の排出方向への流れを許容する逆止弁が組み込まれたので、出力部材の位置が所定位置から変動した状態でも、排出方向へ流体圧を流すことができる。

請求項８の発明によれば、流体通路にシーケンス弁機構をバイパスするバイパス通路が設けられ、バイパス通路に流体圧の排出方向への流れを許容する逆止弁が設けられたので、請求項７同様に、出力部材の位置が所定位置から変動した状態でも、排出方向へ流体圧を流すことができる。

請求項９の発明によれば、所定位置は、クランプ装置を駆動する為の流体圧シリンダにおけるクランプ位置であるので、出力部材がクランプ位置に達したときに確実にシーケンス弁機構を開弁することができる。

本発明の実施例１に係るクランプ装置（アンクランプ状態）の断面図である。 図１のＡ部の拡大図である。 クランプ装置（クランプ開始状態）の断面図である。 図３のＢ部の拡大図である。 クランプ装置（クランプ状態）の断面図である。 図５のＣ部の拡大図である。 図１のクランプ装置と外部流体圧機器の流体圧回路図である。 実施例２に係るクランプ装置（アンクランプ状態）の断面図である。 図８のＤ部の拡大図である。 図８のクランプ装置の油圧回路図である。 実施例３に係るクランプ装置（アンクランプ状態）の断面図である。 図１１のクランプ装置の油圧回路図である。 実施例４に係るクランプ装置（アンクランプ状態）の断面図である。 図１３のＥ部の拡大図である。 クランプ装置（クランプ状態）の断面図である。 図１５のＦ部の拡大図である。

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。
尚、以下の実施例において「油圧」は圧縮油（加圧油）を意味する場合がある。

本実施例のリンク式クランプ装置について、図１〜図７に基づいて説明する。
このクランプ装置１は、油圧シリンダ２（流体圧シリンダに相当する）と、この油圧シリンダ２のピストン部材３（出力部材に相当する）の出力ロッド３ｂに一端部がヒンジ結合されたクランプアーム４と、このクランプアーム４の途中部をクランプ本体５の枢支部５ａに連結するリンク部材６を備えたリンク式クランプ装置である。リンク部材６の両端部はピン部材７ａ，７ｂを介してピン結合されている。枢支部５ａは、シリンダ本体５の一端部の上端部から上方へ突出状に形成されている。

このクランプ装置１は、ピストン部材３がアンクランプ状態（図１参照）から所定ストローク以上進出した状態で、クランプアーム４によりクランプ対象物Ｗ（ワーク）を下方に押圧するクランプ状態（図５参照）になる。アンクランプ状態から図３に示すクランプ開始位置を経てクランプ状態に移行する際に、クランプアーム４が正面視にて反時計回り方向へ約７０度揺動する。クランプ状態からアンクランプ状態に移動する際にはクランプアーム４が時計回り方向へ約７０度揺動する。

最初に、油圧シリンダ２について説明する。
図１、図３、図５に示すように、この油圧シリンダ２は、シリンダ本体５と、ピストン部材３と、アンクランプ用の油圧作動室８ａと、クランプ用の油圧作動室８ｂと、流体通路２０と、シーケンス弁機構３０などを備えている。

シリンダ本体５は、主シリンダ本体５Ａと、ヘッド側端壁部材５Ｂとを有する。
主シリンダ本体５Ａは、上部シリンダ本体部５ｕと、この上部シリンダ本体部５ｕの下端から下方へ延びる筒形の筒形シリンダ本体部５ｃとを有する。上部シリンダ本体部５ｕの下端にベース部材９の上面に据え付けるための水平な取付面５ｓが形成されている。シリンダ本体５の筒形シリンダ本体部５ｃがベース部材９の装着穴９ａに挿入され、シリンダ本体５は複数のボルトでベース部材９に固定されている。

シリンダ本体５には、鉛直軸心を有するロッド挿通孔１０と、このロッド挿通孔１０の下端に連通したシリンダ孔１１が形成されている。このシリンダ孔１１の下端側は、ヘッド側端壁部材５Ｂで閉塞されている。ロッド挿通孔１０の内周部にはシール部材１０ａとダストシール１０ｂが装着されている。ピストン部材３は、シリンダ孔１１に上下方向へ摺動自在に装着されたピストン部３ａと、このピストン部３ａから上方へ延びてロッド挿通孔１０からシリンダ本体５外へ突出する出力ロッド３ｂを備えている。ピストン部３ａにはシール部材ａが装着されている。

ヘッド側端壁部材５Ｂの上端部はシリンダ孔１１に連なる嵌合孔に嵌合されてシール部材ｂでシールされている。ヘッド側端壁部材５Ｂは、複数のボルトで筒状シリンダ本体部５ｃに固定されている。ヘッド側端壁部材５Ｂの中心部分には、上方へシリンダ孔１１内へシリンダ孔１１の上端近傍まで突出する補助ロッド１２が一体形成されている。補助ロッド１２の外径はシリンダ孔１１の直径の約１／４〜１／３である。尚、補助ロッド１２は、ヘッド側端壁部材５Ｂと別部材に形成して固定的に取り付けてもよい。

次に、ピストン部材３について説明する。
図１〜図６に示すように、ピストン部材３は、ピストン部３ａと、出力ロッド３ｂと、ピストン部材３の下部の中心部分に基端（下端）開放状に形成されたロッド挿入穴１３であって、ピストン部材３が下限位置（アンクランプ位置）になったときにも補助ロッド１２が挿入可能なロッド挿入穴１３とを備えている。ロッド挿入穴１３の内周面と補助ロッド１２の外周面の間には油圧作動室８ｂの油圧がロッド挿入穴１３内へ導入する円筒隙間１４が形成されている。

シリンダ孔１１はピストン部３ａで上下に仕切られ、ピストン部３ａの上側にアンクランプ用の油圧作動室８ａが形成され、ピストン部３ａの下側にクランプ用の油圧作動室８ｂが形成されている。尚、下側の油圧作動室８ｂが本発明の「流体圧作動室」に相当する。上部シリンダ本体部５ｕには、第１，第２油圧供給ポート１５，１６が形成され、第１油圧供給ポート１５はシリンダ本体５の壁部内に形成した油圧通路１５ａにより油圧作動室８ａに接続され、第２油圧供給ポート１６はシリンダ本体５の壁部内に形成した油圧通路１６ａにより油圧作動室８ｂに連通され、第１，第２油圧供給ポート１５，１６は油圧ホース等で油圧供給源（図示略）に接続されている。

図１〜図６に示すように、このクランプ装置１は、シリンダ本体５の壁部内に形成された流体通路２０（これが「流体通路」に相当する）であって、一端が外部の流体圧供給源に接続され且つ他端が外部の流体圧機器に接続された流体通路２０と、この流体通路２０の途中部を開閉可能なシーケンス弁機構３０とを備えている。

シーケンス弁機構３０は、ヘッド側端壁部材５Ｂに組み込まれているが、シーケンス弁機構３０の大部分はヘッド側端壁部材５Ｂの補助ロッド１２に組み込まれている。シーケンス弁機構３０は、流体通路２０の途中部を開閉可能であり、ピストン部材３がクランプ可能な位置に達し、油圧作動室８ｂ内の油圧が所定圧以上になったときだけ開弁される。

次に、流体通路２０とシーケンス弁機構３０について説明する。
図１、図２に示すように、シーケンス弁機構３０は、弁ケース３１と、流体通路２０を開閉可能な弁体３２と、この弁体３２を閉弁側に付勢する閉弁バネ３３と、ピストン部材３が所定位置（図３に示すクランプ開始位置）に達したときに油圧作動室８ｂの油圧により弁体３２を開弁駆動可能となる弁駆動機構３４と、閉弁バネ３３のバネ力を調整可能なバネ力調整部材３５とを有する。

弁ケース３１は、上半部の円筒部３１ａと、中段部の中径部３１ｂと、下部の大径部３１ｃとを有する。ヘッド側端壁部材５Ｂには、円筒状の縦向きの装着孔３６ａであって大部分が補助ロッド１２内に形成された装着孔３６ａと、中径穴３６ｂと、大径穴３６ｃとが形成されている。円筒部３１ａは装着孔３６ａの下半部に挿入されている。中径部３１ｂは中径穴３６ｂに装着され、大径部３１ｃは大径穴３６ｃに螺合にて固定されている。
中径部３１ｂの外周部にはシール部材ｃが装着されている。装着孔３６ａは補助ロッド１２と同心状の円筒状の孔である。

弁ケース３１には、その上端壁に形成された通路孔３７と、この通路孔３７の下端に連なり且つ通路孔３７よりも大径の弁孔３８と、弁孔３８の下端に連なるネジ穴３９が形成されている。弁孔３８の上端部に弁体３２が可動に装着され、ネジ穴３９にバネ力調整部材３５が螺合にて位置調整可能に装着されている。弁体３２とバネ力調整部材３５の間に圧縮状態の閉弁バネ３３が装着されている。バネ力調整部材３５の上下方向位置を調整することにより閉弁バネ３３のバネ力を調整可能に構成してある。
弁ケース３１の上端壁３１ｕの下面には通路孔３７の外周側に位置する環状弁座３１ｖが形成され、弁体３２の上面には環状弁座３１ｖに密着可能な環状弁面３２ａが形成されている。尚、弁体３２の外周部には複数の縦溝３２ｂが形成されている。

流体通路２０は、ヘッド側端壁部材５Ｂの壁部内に形成されている。流体通路２０の上流端の入力ポート４０には、外部流体通路４０ｂに接続された接続金具４０ａが接続され、外部流体通路４０ｂは外部の流体圧供給源４０ｓ（本実施例では、加圧エア供給源）に接続されている。流体通路２０の下流端の出力ポート４１には、外部流体通路４１ｂに接続された接続金具４１ａが接続され、外部流体通路４１ｂは外部の流体圧機器に接続されている（図７参照）。

流体通路２０は、入力ポート４０に連通した水平通路２０ａと、中径部３１ｂに形成した横断通路２０ｂと、ネジ穴３９の上端に連なる環状通路２０ｃと、弁孔３８と、通路孔３７と、装着孔３６ａの内周面と円筒部３１ａの外周面間の円筒通路２０ｄと、 中径穴３６ｂの上端の環状通路２０ｅと、出力ポート４１に連通した傾斜通路２０ｆ等を備えている。

図１、図２に示すように、弁駆動機構３４は、補助ロッド１２内の装着孔３６ａと、装着孔３６ａに軸心方向へ可動に装着され且つ弁体３２を開弁可能な弁駆動部材４２と、弁駆動部材４２に形成され且つ油圧作動室８ｂの油圧を受圧する受圧部４２ａと、ピストン部材３のカム部４３に当接する鋼球４４を介してピストン部材３と弁駆動部材４２とを協働させる協働機構４５とを有する

協働機構４５は、補助ロッド１２の上端近傍部に形成された保持孔１２ａと、この保持孔１２ａに径方向へ可動に保持された複数の鋼球４４と、弁駆動部材４２に形成され且つ鋼球４４が部分的に係合可能な環状係合凹部４２ｂと、ピストン部材３に形成されたカム部４３とを備えている。弁駆動部材４２は、大径部４２ｃと、この大径部４２ｃの下端から延びて通路孔３７に挿入された小径ロッド部４２ｄと、環状係合凹部４２ｂとを有する。大径部４２ｃの外周部にはシール部材ｄが装着され、大径部４２ｃの上端近傍部には環状係合凹部４２ｂが形成され、大径部４２ｃの上端部には油圧作動室８ｂの油圧、つまりロッド挿入穴１３内の油圧を受圧する受圧部４２ａが形成されている。

上記のロッド挿入穴１３の内周壁部にはカム部４３が形成されている。カム部４３は、鋼球４４を環状係合凹部４２ｂ側へ押動する内周壁面である鋼球押動部４３ａと、この鋼球押動部４３ａの下端に連なり且つ鋼球４４を部分的に収容可能な環状の鋼球受容部４３ｂとを備えている。鋼球押動部４３ａは、ロッド挿入穴１３の全高の例えば約７０〜８０％の長さを有する。鋼球受容部４３ｂは、ピストン部材３がクランプ開始位置（図３参照）に位置した時に鋼球４４に対応する位置に形成されている。

鋼球押動部４３ａで鋼球４４を環状係合凹部４２ｂ側へ押動することにより弁駆動部材４２の移動を規制し、ピストン部材３が所定位置（クランプ開始位置）に移動したときに、鋼球４４が鋼球受容部４３ｂに収容され、弁駆動部材４２が弁体３２を開弁駆動可能な状態になる。弁駆動機構３４は、油圧作動室８ｂ内の油圧が所定圧まで上昇後に、閉弁バネ３３のバネ力に抗して弁体３２を開弁位置に切り換えるように構成されている。

次に、上記のクランプ装置１の作用、効果について説明する。
図１、図２に示すアンクランプ状態のとき、ピストン部材３が下限位置に位置し、複数の鋼球４４は、カム部４３の鋼球押動部４３ａで弁駆動部材４２の軸心側へ押されて、環状係合凹部４２ｂに係合し、弁駆動部材４２を上限位置に保持している。

そのため、弁駆動部材４２の小径ロッド４２ｄが弁体３２の上面から小距離離隔しているため、弁体３２は閉弁バネ３３の付勢力で閉弁状態になっている。それゆえ、入力ポート４０に供給される流体圧が出力ポート４１に出力されない。

油圧作動室８ａの油圧を排出しながら油圧作動室８ｂに油圧を供給していくと、図３、図４に示すように、ピストン部材３が上昇し、クランプアーム４が水平姿勢になったクランプ開始位置になると、カム部４３の鋼球受容部４３ｂに複数の鋼球４４が部分的に係合して、複数の鋼球４４が環状係合凹部４２ｂから外側へ離隔した状態になる。そのため、弁駆動部材４２は、下方へ移動可能な開弁駆動可能な状態になる。

図５、図６に示すように、このとき弁駆動部材４２はロッド挿入穴１３の油圧を受圧部４２ａに受圧しており、クランプアーム４がクランプ対象物を押圧したクランプ状態になって、油圧作動室８ｂの油圧（つまり、ロッド挿入穴１３の油圧）が所定圧以上になると、弁駆動部材４２の小径ロッド４２ｄが弁体３２を下方へ駆動して開弁させる。その結果、入力ポート４０に供給した流体圧が出力ポート４１に出力される。

このように、このクランプ装置１の油圧シリンダ２においては、ピストン部材３が所定位置（クランプ開始位置）に移動し且つクランプ用油圧作動室８ｂの油圧が所定圧以上の油圧になったことを条件として、シーケンス弁機構３０が開弁するため、誤作動することのない、信頼性と作動確実性に優れるシーケンス弁機構３０を実現することができる。
しかも、シリンダ孔１１の内部空間とピストン部材３の内部空間を有効活用して流体通路２０とシーケンス弁機構３０を配置するため、油圧シリンダ２を大型化させることなく、流体通路２０とシーケンス弁機構３０を組み込むことができる。

図７は、上記の油圧シリンダ２と、そのシーケンス弁機構３０と、外部流体圧機器の為の流体圧回路の一例を示すものである。油圧供給源２１から電磁方向切換弁２２を介してクランプ装置１の油圧シリンダ２に対して油圧が供給・排出され、流体通路２０の入力ポート４０へは流体圧供給源２３から流体圧（本実施例の場合、加圧エア）が供給され、流体通路２０の出力ポート４１は、流体圧シリンダ２４へ流体圧を供給・排出するパイロット式方向切換弁２５のパイロットポート２５ａに接続されている。尚、流体圧シリンダ２４とパイロット式方向切換弁２５が外部流体圧機器に相当する。

クランプ装置２のピストン部材３がクランプ可能な位置に移動し且つ油圧作動室８ｂ内の油圧が所定圧以上になったことを条件としてシーケンス弁機構３０が開弁して、流体圧供給源２３からパイロットポート２５ａに流体圧（加圧エア）が供給され、パイロット式方向切換弁２５が切換えられ、流体圧シリンダ２４のヘッド側流体圧作動室から流体圧（油圧）が排出され、ロッド側流体圧作動室へ流体圧が供給される状態に切換えられる。このように、流体通路２０とシーケンス弁機構３０により、油圧シリンダ２と流体圧シリンダ２４とを確実に連携動作させることができる。

次に、実施例２に係るクランプ装置１Ａと油圧シリンダ２Ａとシーケンス弁機構３０Ａについて図８〜図１０に基づいて説明する。但し、実施例１と同様の構成要素に同様の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。
このシーケンス弁機構３０Ａにおいては、油圧作動室８ｂに接続された油圧通路１６ａが入力ポート４０Ａ側の水平通路２０ａに接続され、弁体３２Ａに排出方向への流体圧の流れ（通路孔３７から弁孔３８へ向う方向の流れ）を許容する逆止弁５０が組み込まれている。

弁体３２Ａは、鋼球５１と、閉弁バネ５２と、鋼球５１と閉弁バネ５２を収容する収容孔５３と、この収容孔５３の上端壁に形成した小径孔５４と、この小径孔５４の下端の外周側の環状弁座とを有する。弁体３２Ａの上半部の外周部には複数の縦溝３２ｇが形成されている。弁体３２Ａは閉弁バネ３３で閉弁方向（上方）へ付勢されている。

弁駆動部材４２の小径ロッド４２ｄは小径孔５４よりも大径であるため、実施例１と同様に、油圧シリンダ２Ａのピストン部材３がクランプ可能な位置に達し且つ油圧作動室８ｂ内の油圧が所定圧以上になると、シーケンス弁機構３０Ａが開弁する。但し、ピストン部材３がクランプ状態以外の位置にある場合に、逆止弁５０を介して流体圧の排出方向への流れは許容されるため、ピストン部材３の位置に制約されることなく、流体圧を排出方向へ流すことができる。

図１０は、上記の油圧シリンダ２Ａと、そのシーケンス弁機構３０Ａと、外部流体圧機器の為の流体圧回路の一例を示すものである。流体通路２０Ａの入力ポートに、油圧作動室８ｂに接続された油圧通路１６ａから流体圧（油圧）が供給されると共に、シーケンス弁３０Ａには逆止弁５０が組み込まれている。尚、流体圧シリンダ２４Ａとパイロット式方向切換弁２５Ａが外部流体圧機器に相当する。

クランプ装置１Ａがクランプ状態になったことを条件としてシーケンス弁機構３０Ａが開弁して、パイロットポート２５ｂに流体圧（油圧）が供給され、パイロット式方向切換弁２５Ａが切換えられ、流体圧シリンダ２４Ａのロッド側流体圧作動室から流体圧（油圧）が排出され、ヘッド側流体圧作動室へ流体圧（油圧）が供給される。

また、電磁方向切換弁２２が図示の位置に切換えられて、クランプ装置１Ａがアンクランプ側へ切換えられると、油圧作動室８ｂ内の油圧が低下するため、シーケンス弁機構３０Ａは閉弁状態になるが、パイロットポート２５ｂの流体圧が逆止弁５０を介して排出されるため、パイロット式方向切換弁２５Ａが図示の位置に切換えられ、流体圧シリンダ２４Ａのピストン部材は退入方向へ駆動されるようになる。このように、流体通路２０Ａとシーケンス弁機構３０Ａにより、油圧シリンダ２Ａと流体圧シリンダ２４Ａとを確実に連携動作させることができる。

次に、実施例３に係るクランプ装置１Ｂと油圧シリンダ２Ｂとシーケンス弁機構３０について図１１、図１２に基づいて説明する。但し、実施例１と同様の構成要素に同様の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。

この油圧シリンダ２Ｂにおいては、油圧作動室８ｂに接続された油圧通路１６ａが入力ポート４０Ｂ側の水平通路２０ａに接続され、流体通路２０ａにバイパス流体通路２０ｐが設けられ、このバイパス流体通路２０ｐに排出方向へ油圧の流れのみを許す逆止弁５０Ｂが装着されている。バイパス流体通路２０ｐは水平通路２０ａと環状通路２０ｃを接続するように設けられ、このバイパス流体通路２０ｐに形成した収容穴に、鋼球５１Ｂと圧縮バネ５２Ｂが装着され、鋼球５１Ｂは圧縮バネ５２Ｂにより収容穴の端部の環状弁座に押圧され、環状通路２０ｃから水平通路２０ａへ向う油圧の流れのみが許容されている。

図１２は、上記の油圧シリンダ２Ｂと、そのシーケンス弁機構３０と、外部流体圧機器の為の流体圧回路の一例を示すものである。油圧供給源２１から電磁方向切換弁２２を介してクランプ装置１Ｂの油圧シリンダ２Ｂに対して油圧が供給・排出され、流体通路２０Ｂの入力ポートへは油圧作動室８ｂに接続された油圧通路１６ａから流体圧（油圧）が供給され、流体通路２０Ｂの出力ポートは、流体圧シリンダ２４Ｂのヘッド側流体圧作動室に接続され、流体圧シリンダ２４Ｂのロッド側流体圧作動室は油圧シリンダ２Ｂのロッド側油圧作動室８ａに接続された油圧通路１６ｂに接続されている。尚、流体圧シリンダ２４Ｂが外部流体圧機器に相当する。

油圧シリンダ２Ｂのピストン部材３がクランプ可能な位置に達し且つ油圧作動室８ｂ内の油圧が所定圧以上になったことを条件としてシーケンス弁機構３０が開弁して、流体圧シリンダ２４Ｂがピストン部材を進出させる方向へ駆動する。そして、電磁方向切換弁２２が図示の位置に切換えられると、流体圧シリンダ２４Ｂのロッド側流体圧作動室ヘ流体圧が供給される一方、入力ポート側の水平通路２０ａの流体圧（油圧）が低下するためシーケンス弁機構３０は閉弁するけれども、流体圧シリンダ２４Ｂのヘッド側流体圧作動室の流体圧（油圧）が逆止弁５０Ｂを通って排出される。

次に、実施例４に係るクランプ装置１Ｃと、その油圧シリンダ２Ｃについて図１３〜図１６に基づいて説明する。油圧シリンダ２Ｃは、シリンダ本体５Ｃと、このシリンダ本体５Ｃに進退自在に装備されたピストン部材３Ｃ（出力部材）と、シリンダ本体５Ｃの壁部内に形成した流体通路２０Ｃと、この流体通路２０Ｃの途中部を開閉可能なシーケンス弁機構３０Ｃとを備えている。

このクランプ装置１Ｃは、ピストン部材３Ｃの昇降動作と連動してピストン部材３Ｃをその軸心を中心として９０°旋回させる旋回機構６０を備えている。ピストン部材３Ｃの上端部には、水平姿勢のクランプアーム４Ｃがナット３ｎを介して取り外し可能に装着されている。図１３はピストン部材３Ｃがアンクランプ位置にある状態を示し、クランプアーム４Ｃは紙面直交方向の後方へ延びている。図１５はピストン部材３Ｃがクランプ位置にある状態を示し、クランプアーム４Ｃが左方に延びている。

ピストン部材３Ｃは、ピストン部３ｐと、このピストン部３ｐから上方へ延びる出力ロッド３ｑと、ピストン部３ｐから下方へ延びる補助ロッド３ｓとを有する。ヘッド側端壁部材５Ｌには、補助ロッド３ｓを挿入可能なロッド挿入穴１３Ｃが形成されている。
旋回機構６０は、ロッド挿入穴１３Ｃの上部の内周壁部に保持された３つの鋼球６０ａと、補助ロッド３ｓの外周部に鋼球６０ａが部分的に係合するように形成された３つのガイド溝６０ｂとを有する周知の旋回機構である。

シリンダ本体５Ｃには、ロッド孔１０Ｃと、このロッド孔１０Ｃの下端に連なるシリンダ孔１１Ｃとが形成され、シリンダ孔１１Ｃの下端側がヘッド側端壁部材５Ｌで閉塞されている。ロッド孔１０Ｃの内周部にはシール部材１０ａとダストシール１０ｂとが装着されている。シリンダ孔１１Ｃのうちピストン部３ｐの上側にはクランプ用の油圧作動室８ｃが形成され、ピストン部３ｐの下側にはアンクランプ用の油圧作動室８ｄが形成されている。ヘッド側端壁部材５Ｌはシリンダ本体５Ｃの下半部とほぼ等しい厚さを有し、ヘッド側端壁部材５Ｌの上部約３／４部分は、シリンダ孔１１Ｃの下方へ延びる嵌合孔１１ａに嵌合され、ヘッド側端壁部材５Ｌの下端部の外周側に環状溝５ｍが形成され、この環状溝５ｍに装着したリング部材５ｎをシリンダ本体５Ｃの下端部のネジ穴１１ｂに螺合することにより、ヘッド側端壁部材５Ｌが固定されている。

嵌合孔１１ａの中段部には環状溝２０ｈが形成され、この環状溝２０ｈの上下両側において嵌合孔１１ａの内周部にはシール部材ｄ，ｅが装着されている。
シリンダ本体５Ｃには、第１油圧供給ポート６１と第２油圧供給ポート（図示略）が形成され、第１油圧供給ポート６１から延びる油圧通路６１ａがクランプ用の油圧作動室８ｃに接続され、第２油圧供給ポートから延びる油圧通路が油圧作動室８ｄに接続されている。シリンダ本体５Ｃの壁部内には流体通路２０Ｃが形成され、この流体通路２０Ｃの一端の入力ポート４０Ｃが油圧通路６１ａに接続され、流体通路２０Ｃの他端が外部の流体圧機器に接続されている。

前記流体通路２０Ｃの途中部を開閉可能なシーケンス弁機構３０Ｃが設けられている。
シーケンス弁機構３０Ｃは、流体通路２０Ｃを開閉可能な弁体３２Ｃと、この弁体３２Ｃを閉弁側に付勢する閉弁バネ３３Ｃと、ピストン部材３Ｃが所定位置（図１５に示すクランプ開始位置）に移動したときに油圧作動室８ｃの流体圧（油圧）によって弁体３２Ｃを開弁駆動可能な状態になる弁駆動機構３４Ｃとを有する。

弁駆動機構３４Ｃは、油圧作動室８ｃ内の流体圧（油圧）が所定圧まで上昇後に、弁体３２Ｃを開弁位置に切り換えるように構成されている。
弁駆動機構３４Ｃは、ロッド挿入穴１３Ｃの外側においてヘッド側端壁部材５Ｌの壁部に形成された装着孔３６ｄと、装着孔３６ｄに軸心方向へ可動に装着され且つ弁体３２Ｃを開弁可能な弁駆動部材４２Ｃと、弁駆動部材４２Ｃに形成され且つ油圧作動室８ｃの流体圧（油圧）を受圧する環状の受圧部４２ｍと、ピストン部材３Ｃのカム部４３Ｃに当接する鋼球４４を介してピストン部材３Ｃと弁駆動部材４２Ｃとを協働させる協働機構４５Ｃとを有する。

流体通路２０Ｃは、油圧通路６１ａに接続され且つ環状溝２０ｈに接続された横流体通路２０ｇと、環状溝２０ｈと、装着孔３６ｄの側壁に形成された貫通通路２０ｉと、装着孔３６ｄと、装着孔３６ｄの下端に接続された出力通路２０ｊと、出力通路２０ｊに接続された出力ポート４１Ｃなどを備えている。装着孔３６ｄの下端壁部の上面には、出力通路２０ｉの外周側に位置する環状弁座６２が形成されている。弁体３２Ｃは、頭部３２ｄと、軸部３２ｅと、軸部３２ｅの下端に形成された弁部３２ｆとを有し、弁駆動部材３４Ｃの下端部に昇降可能に装着されている。

弁駆動部材３４Ｃの下端部に保持穴６４と、この保持穴６４の下端に連なる小径孔６５とが形成されている。弁体３２Ｃの頭部３２ｄが保持穴６４に昇降可能に保持され、軸部３２ｅが小径孔６５を通って下方へ延び、弁部３２ｆが装着孔３６ｄの下端近傍に位置し、弁駆動部材３４Ｃの下端と弁部３２ｆの間において軸部３２ｅに外装された閉弁バネ３３Ｃにより弁体３２Ｃは閉弁側（下方へ）へ付勢されている。弁部３２ｆの下面の外周部には、環状弁座６２に密着可能な環状弁面６３が形成されている。

協働機構４５Ｃは、ヘッド側端壁部材５Ｌのうちのロッド挿入穴１３Ｃと装着孔３６ｄの間の壁部に形成された保持孔４５ｈと、この保持孔４５ｈに径方向へ可動に保持された１つの鋼球４４と、弁駆動部材３４Ｃに形成され且つ鋼球４４が部分的に係合可能な環状係合凹部４２ｂと、ピストン部材３Ｃの補助ロッド３ｓの外周部に形成されたカム部４３Ｃとを備えている。

カム部４３Ｃは、鋼球４４を環状係合凹部４２ｂ側へ押動する鋼球押動部４３ｄと、鋼球４４を部分的に収容可能な鋼球受容部４３ｅとを備えている。鋼球受容部４３ｅは、ピストン部材３Ｃがクランプ対象物Ｗをクランプ可能な状態のとき鋼球４４に対向するように補助ロッド３ｓの外周部に形成された縦溝で構成されている。この鋼球受容部４３ｅの上下長はピストン部材３Ｃの移動可能ストロークの約半分である。鋼球押動部４３ｄは、補助ロッド３ｓの外周部のうち上記の鋼球受容部４３ｅよりも下側部位に形成された深さの小さな螺旋溝で構成されている。尚、鋼球押動部４３ｄは縦溝で構成する必要はなく、補助ロッド３ｓの外周面の一部で構成してもよい。

鋼球押動部４３ｄで鋼球４４を環状係合凹部４２ｂ側へ押動することにより弁駆動部材３４Ｃの移動を規制し、ピストン部材３Ｃが所定位置（本実施例の場合、クランプ可能位置）に移動したときに、鋼球４４が鋼球受容部４３ｅに部分的に収容され、弁駆動部材３４Ｃが弁体３２Ｃを開弁駆動可能な状態になる。その後、クランプ用油圧作動室８ｃの油圧が環状受圧部４２ｍに作用して、弁駆動部材３４Ｃを上方へ移動させるため、弁体３２Ｃが環状弁座６２から離隔して開弁し、油圧作動室８ｃの油圧と同圧の油圧が、出力ポート４１Ｃに出力される。

そのため、出力ポート４１Ｃから外部の流体圧機器に流体圧（油圧）を供給することにより、油圧シリンダ２Ｃと外部の流体圧機器とを連携動作させることができる。

次に、前記実施例を部分的に変更した変形例について説明する。
（１）前記実施例においては、流体圧シリンダとしての油圧シリンダを例にして説明したが、流体圧シリンダとしてのエアシリンダにも本発明を同様に適用することができる。
（２）前記シリンダ本体の構造、前記ピストン部材の構造等は、１，２の例を示すものであり、これらの構造以外の種々のシリンダ本体やピストン部材を有する流体圧シリンダにも本発明を同様に適用することができる。

（３）シーケンス弁機構の構造も例示にすぎず、種々のシーケンス弁機構を備えた流体圧シリンダに本発明を同様に適用することができる。
（４）本発明に係る流体圧シリンダは、種々のクランプ装置の流体圧シリンダに適用できる他、種々の装置に装備される流体圧シリンダにも適用可能である。
（５）当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、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も包含するものである。

２，２Ａ〜２Ｃ 油圧シリンダ
３，３Ｃ ピストン部材
５，５Ｃ シリンダ本体
８ｂ，８ｃ 油圧作動室
１２ａ 保持孔
２０，２０Ａ〜２０Ｃ 流体圧通路
２０ｐ バイパス通路
２１ 油圧供給源
２３ 加圧エア供給源
３０，３０Ａ〜３０Ｃ シーケンス弁機構
３２，３２Ａ〜３２Ｃ 弁体
３３，３３Ｃ 閉弁バネ
３４，３４Ｃ 弁駆動機構
３５ バネ力調整部材
３６ａ，３６ｄ 装着孔
４２，４２Ｃ 弁駆動部材
４２ａ 受圧部
４２ｂ 環状係合凹部
４３，４３Ｃ カム部
４３ａ，４３ｄ 鋼球押動部
４３ｂ，４３ｅ 鋼球受容部
４４ 鋼球
４５，４５Ｃ 協働機構
４５ｈ 保持孔
５０，５０Ｂ 逆止弁

Claims (9)

1. シリンダ本体と、このシリンダ本体に進退可能に装備された出力部材と、この出力部材を進出側と退入側の少なくとも一方に駆動する為の流体圧作動室とを備えた流体圧シリンダにおいて、
   前記シリンダ本体の壁部内に形成された流体通路であって、一端が流体圧供給源に接続され且つ他端が外部の流体圧機器に接続された流体通路と、
   この流体通路の途中部を開閉可能なシーケンス弁機構とを備え、
   前記シーケンス弁機構は、前記流体通路を開閉可能な弁体と、この弁体を閉弁側に付勢する閉弁バネと、前記出力部材が所定位置に移動したときに前記流体圧作動室の流体圧によって前記弁体を開弁駆動可能な状態になる弁駆動機構とを有することを特徴とする流体圧シリンダ。
2. 前記弁駆動機構は、前記流体圧作動室内の流体圧が所定圧まで上昇後に、前記閉弁バネのバネ力に抗して前記弁体を開弁位置に切り換えるように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の流体圧シリンダ。
3. 前記弁駆動機構は、
   前記シリンダ本体の壁部に形成された装着孔と、
   前記装着孔に軸心方向へ可動に装着され且つ前記弁体を開弁可能な弁駆動部材と、
   前記弁駆動部材に形成され且つ前記流体圧作動室の流体圧を受圧する受圧部と、
   前記出力部材のカム部に当接する鋼球を介して前記出力部材と前記弁駆動部材とを協働させる協働機構とを有することを特徴とする請求項２に記載の流体圧シリンダ。
4. 前記協働機構は、前記シリンダ本体に形成された保持孔と、この保持孔に径方向へ可動に保持された鋼球と、前記弁駆動部材に形成され且つ前記鋼球が部分的に係合可能な環状係合凹部と、前記出力部材に形成されたカム部とを備え、
   前記カム部は、前記鋼球を前記環状係合凹部側へ押動する鋼球押動部と、前記鋼球を部分的に収容可能な鋼球受容部とを備え、前記鋼球押動部で前記鋼球を前記環状係合凹部側へ押動することにより前記弁駆動部材の移動を規制し、前記出力部材が所定位置に移動したときに、前記鋼球が前記鋼球受容部に収容され、前記弁駆動部材が前記弁体を開弁駆動可能な状態になることを特徴とする請求項３に記載の流体圧シリンダ。
5. 前記閉弁バネのバネ力を調整可能なバネ力調整部材が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の流体圧シリンダ。
6. 前記流体通路における前記シーケンス弁機構より上流側が前記流体圧作動室と連通することを特徴とする請求項１に記載の流体圧シリンダ。
7. 前記弁体の内部に流体圧の排出方向への流れを許容する逆止弁が組み込まれたことを特徴とする請求項１に記載の流体圧シリンダ。
8. 前記流体通路に前記シーケンス弁機構をバイパスするバイパス通路が設けられ、前記バイパス通路に流体圧の排出方向への流れを許容する逆止弁が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の流体圧シリンダ。
9. 前記所定位置は、クランプ装置を駆動する為の流体圧シリンダにおけるクランプ位置であることを特徴とする請求項１に記載の流体圧シリンダ。