JP6285655B2 - クランプ装置 - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1のクランプ装置は、流体圧シリンダに供給した流体圧を検出する圧力センサと、流体圧シリンダのピストン部材から外部に突出させた操作ロッドの下端部の被検出部の上昇位置と下降位置を検出する2つの位置センサとで、ピストンロッドの位置を検出している。
前記補助ロッドと前記ヘッド側端壁部材の内部に組み込まれ且つ前記第1加圧エア通路の途中部を開閉可能な第1開閉弁機構であって、前記ピストン部材がアンクランプ位置に位置したときだけ閉弁される第1開閉弁機構と、前記補助ロッドと前記ヘッド側端壁部材の内部に組み込まれ且つ前記第2加圧エア通路の途中部を開閉可能な第2開閉弁機構であって、前記ピストン部材がクランプ位置に位置したときだけ閉弁される第2開閉弁機構とを備えたことを特徴としている。
請求項13のクランプ装置は、シリンダ孔を形成したクランプ本体と、シリンダ孔に可動に収容されたピストン部とこのピストン部からクランプ本体外まで延びる出力ロッドとを有するピストン部材と、シリンダ孔に形成された流体圧作動室とを備えたクランプ装置において、前記ピストン部材のピストン部側部分の中心部分に端部開放状に形成されたロッド挿入穴と、前記クランプ本体のうちの前記ピストン部における前記出力ロッドと反対側の端部に対向しているヘッド側端壁部材にシリンダ孔内に突出状に設けられ且つ前記ロッド挿入穴に挿入可能な補助ロッドと、前記ヘッド側端壁部材の内部に形成され且つ一端部に加圧エアが供給されると共に他端部が排気通路に接続された第1加圧エア通路と、前記ヘッド側端壁部材と補助ロッドの内部に形成され且つ一端部に加圧エアが供給されると共に他端部が排気通路に接続された第2加圧エア通路と、前記補助ロッドと前記ヘッド側端壁部材の内部に組み込まれ且つ前記第1加圧エア通路の途中部を開閉可能な第1開閉弁機構であって、前記ピストン部材がアンクランプ位置に位置したときだけ開弁される第1開閉弁機構と、前記補助ロッドと前記ヘッド側端壁部材の内部に組み込まれ且つ前記第2加圧エア通路の途中部を開閉可能な第2開閉弁機構であって、前記ピストン部材がクランプ位置に位置したときだけ開弁される第2開閉弁機構とを備えたことを特徴としている。
請求項8の発明によれば、第2加圧エア通路のエア圧からクランプ位置であることを検知することができる。
請求項10の発明によれば、ピストン部の上側のクランプ用流体圧作動室に流体圧を供給することでクランプ状態になり、ピストン部の下側のアンクランプ用流体圧作動室に流体圧を供給することでアンクランプ状態になる。
請求項12の発明によれば、ピストン部の上側のアンクランプ用流体圧作動室に流体圧を供給することでアンクランプ状態になり、ピストン部の下側のクランプ用流体圧作動室に流体圧を供給することでクランプ状態になる。
請求項13の発明によれば、請求項1における第1,第2開閉弁機構の「閉弁」が「開弁」に変更された点と、請求項1における第1,第2加圧エア通路が第2,第1加圧エア通路に変更された点で請求項1と相違するのみであるから、基本的に請求項1と同様の効果を奏する。
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。
この旋回式クランプ装置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の出力ロッド6の上端部に固定したクランプアーム3と、出力ロッド6をその軸心回りに設定角度(本実施例では90度)旋回させる旋回機構8とを備えている。クランプアーム3の基端部が出力ロッド6のテーパ軸部6aに外嵌されて出力ロッド6の上端部に螺合させたナット3aにより固定されている。
図2、図5、図7、図9に示すように、この油圧シリンダ2は、クランプ本体10と、ピストン部材4と、アンクランプ用の油圧作動室12aと、クランプ用の油圧作動室12bと、補助ロッド7と、第1,第2開閉弁機構22,23と、第1,第2加圧エア通路24,25と、排気通路33などを備えている。クランプ本体10は、主シリンダ本体10Aと、ヘッド側端壁部材10Bとを有する。
図2、図3に示すように、ピストン部材4は、シリンダ孔11内に上下方向に摺動自在に装着されたピストン部5と、このピストン部5から上方へクランプ本体10外まで延びる出力ロッド6と、ピストン部材4の基端側部分(下端側部分)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20とを備えている。ピストン部5の外周部にはシール部材5aが装着されている。出力ロッド6の上端にはレンチ挿入用の六角穴6bが形成されている。
矩形シリンダ本体部10aには、油圧ポート14,15が形成され、油圧ポート14はクランプ本体10に形成した油路14aにより油圧作動室12aに連通され、油圧ポート15はクランプ本体10に形成した油路15aにより油圧作動室12bに連通され、油圧ポート14,15は油圧供給源(図示略)に油圧ホース等で接続される。
第1,第2開閉弁機構22,23は、補助ロッド7とヘッド側端壁部材10Bに形成された収容穴34と、この収容穴34に可動に収容され且つ外周部に環状係合凹部35aを有する弁体35と、補助ロッド7に可動に装着されて環状係合凹部35aに係合可能な複数(例えば、3又は4個)の鋼球36(球体)とを共有している。
図2、図4はピストン部材4がアンクランプ位置(上限位置)にある状態を示す。第1,第2加圧エア通路24, 25には加圧エア供給源27から加圧エアが供給されている。
第1開閉弁機構22が、環状弁座40bを有する弁座形成部材40と、可動弁体41と、スプリング42と、弁体35に形成した環状段部35eとを備えるため、小型な構造の開閉弁機構となる。
第2開閉弁機構23は、弁体35の先端の弁面35fと、収容穴34の端部に螺合された弁座部材44とを備えるため、簡単で小型な構造の開閉弁機構となる。
1)油圧シリンダ2の油圧作動室12a,12bの何れか1つを省略し、その皿バネ積層体やコイルスプリング等のスプリング部材でアンクランプ用又はクランプ用の駆動力を発生させるように構成してもよい。
3)第1,第2開閉弁機構22,23の構造は一例を示すものであり、第1,第2開閉弁機構22,23の開閉弁部の構造としては、種々の構造(例えば、ポペット弁構造、スプール弁構造等)を採用可能である。
このクランプ装置1Bは、油圧シリンダ2Bの出力ロッド6Bの外端部に一端部がヒンジ結合されたクランプアーム3Bと、このクランプアーム3Bの途中部をクランプ本体10Bの枢支部10cに連結するリンク部材3bを備えたリンク式クランプ装置である。リンク部材3bの両端部はピン部材3c,3dを介してピン結合されている。枢支部10cは、クランプ本体10Xの一端部の上端部から上方へ突出状に形成されている。
ロッド挿入穴20Bは、上部の小径穴20eと、中段部と下部の中径穴20fと、下端側部分の大径穴20gと、下端部の環状の第3カム部20hとを備えている。小径穴20eは中径穴20fよりも小径であり、中径穴20fは大径穴20gよりも小径であり、第3カム部20hの内径は中径穴20fと同径である。尚、小径穴20eの内周壁面が「第1カム部」に相当し、大径穴20gの内周壁面が「第2カム部」に相当する。
弁体35Bは、大径軸部35bと中径軸部35cと小径軸部35dとを有し、中径軸部35cの下半部の外周部には周方向に適当間隔おきに複数の縦溝24gが形成され、この中径軸部35cの下端部が弁座形成部材40の環状内鍔40aの中心穴に挿入されている。
図14、図15はアンクランプ状態のクランプ装置1Bを示す。ピストン部材4Bがアンクランプ位置(下限位置)に位置したとき、複数の鋼球36が小径穴20eの内周壁面(第1カム部)に当接するため、複数の鋼球36が弁体35Bの軸心側へ押され、弁体35Bが上へ移動する。それ故、第1開閉弁機構22が閉弁状態に切換わり、圧力スイッチ28の検出信号は圧力「高」を示す信号となる。また、第2開閉弁機構23は開弁状態を維持し、圧力スイッチ30の検出信号は圧力「低」を示す信号となる。
このクランプ装置1Cの第1,第2加圧エア通路24C,25Cと、第1,第2開閉弁機構22C,23C以外の構成は、実施例1のクランプ装置1と同様であるので、同一の部材に同一の符号を付して説明を省略する。ピストン部材4に形成されたロッド挿入穴20Cは、小径穴20bと大径穴20cと小径穴20dとを有し、ロッド挿入穴20Cの下端部には大径穴20cより大径の環状の第4カム部20iが形成されている。
その他、実施例1と同様の作用、効果を奏する。本実施例のクランプ装置1Cについても、実施例1と同様に、種々の変更形態を採用可能である。
2,2A〜2C 油圧シリンダ
3,3B クランプアーム
3b リンク部材
4,4A,4B ピストン部材
5,5B ピストン部
6,6A,6B 出力ロッド
7 補助ロッド
8 旋回機構
10,10X クランプ本体
11,11B シリンダ孔
12a,12d アンクランプ用油圧作動室
12b,12c クランプ用油圧作動室
20,20A,20B,20C ロッド挿入穴
20a 第1カム部
20c,20g 大径穴(第2カム部)
20e 小径穴(第1カム部)
22,22C 第1開閉弁機構
23,23C 第2開閉弁機構
24,24B,24C 第1加圧エア通路
25,25C 第2加圧エア通路
33 排気通路
34 収容穴
35,35B 弁体
35a 環状係合凹部
35e 環状段部
35f 弁面
36 鋼球(球体)
40,40C 弁座形成部材
41,41B 可動弁体
42 圧縮スプリング
44 弁座部材
44a 弁座
Claims (13)
- シリンダ孔を形成したクランプ本体と、シリンダ孔に可動に収容されたピストン部とこのピストン部からクランプ本体外まで延びる出力ロッドとを有するピストン部材と、シリンダ孔に形成された流体圧作動室とを備えたクランプ装置において、
前記ピストン部材のピストン部側部分の中心部分に端部開放状に形成されたロッド挿入穴と、
前記クランプ本体のうちの前記ピストン部における前記出力ロッドと反対側の端部に対向しているヘッド側端壁部材にシリンダ孔内に突出状に設けられ且つ前記ロッド挿入穴に挿入可能な補助ロッドと、
前記ヘッド側端壁部材と補助ロッドの内部に形成され且つ一端部に加圧エアが供給されると共に他端部が排気通路に接続された第1加圧エア通路と、
前記ヘッド側端壁部材の内部に形成され且つ一端部に加圧エアが供給されると共に他端部が排気通路に接続された第2加圧エア通路と、
前記補助ロッドと前記ヘッド側端壁部材の内部に組み込まれ且つ前記第1加圧エア通路の途中部を開閉可能な第1開閉弁機構であって、前記ピストン部材がアンクランプ位置に位置したときだけ閉弁される第1開閉弁機構と、
前記補助ロッドと前記ヘッド側端壁部材の内部に組み込まれ且つ前記第2加圧エア通路の途中部を開閉可能な第2開閉弁機構であって、前記ピストン部材がクランプ位置に位置したときだけ閉弁される第2開閉弁機構とを備えたことを特徴とするクランプ装置。 - 前記第1,第2開閉弁機構は、前記補助ロッドと前記ヘッド側端壁部材に形成された収容穴と、この収容穴に可動に収容され且つ外周部に環状係合凹部を有する弁体と、前記補助ロッドに可動に装着されて環状係合凹部に係合可能な複数の球体とを共有していることを特徴とする請求項1に記載のクランプ装置。
- 前記ピストン部材が前記アンクランプ位置に位置した際に、前記弁体と複数の球体と前記ロッド挿入穴の内周壁部の第1カム部とを介して、前記第1開閉弁機構を閉弁すると共に前記第2開閉弁機構を開弁状態に保持するように構成したことを特徴とする請求項2に記載のクランプ装置。
- 前記ピストン部材が前記クランプ位置に位置した際に、前記弁体と複数の球体と前記ロッド挿入穴の内周壁部の第2カム部とを介して、前記第1開閉弁機構を開弁状態に保持すると共に前記第2開閉弁機構を閉弁するように構成したことを特徴とする請求項3に記載のクランプ装置。
- 前記第1開閉弁機構は、前記収容穴内に固定されて前記弁体が部分的に挿入され且つ環状弁座を有する弁座形成部材と、この弁座形成部材の内側において前記弁体に可動に装着されて前記弁座形成部材の環状弁座に接近対向した可動弁体と、この可動弁体を閉弁側へ付勢するスプリングと、前記可動弁体を開弁方向へ押動可能に前記弁体に形成された環状段部とを備えていることを特徴とする請求項2に記載のクランプ装置。
- 前記第2開閉弁機構は、前記弁体の先端に形成した弁面と、この弁面に接近対向する弁座であって前記収容穴の端部に螺合された弁座部材に形成された弁座とを備えていることを特徴とする請求項5に記載のクランプ装置。
- 前記第1加圧エア通路のエア圧から前記ピストン部材がアンクランプ位置にあることを検知するように構成したことを特徴とする請求項1に記載のクランプ装置。
- 前記第2加圧エア通路のエア圧から前記ピストン部材がクランプ位置にあることを検知するように構成したことを特徴とする請求項1に記載のクランプ装置。
- 前記出力ロッドの進退動作に連動して前記出力ロッドをその軸心回りに設定角度旋回させる旋回機構を備え、前記出力ロッドの先端部分にクランプアームを設けたことを特徴とする請求項1に記載のクランプ装置。
- 前記出力ロッドがピストン部から上方へシリンダ本体外まで伸びるように形成され、
前記流体圧作動室がピストン部の下側のアンクランプ用流体圧作動室と、ピストン部の上側のクランプ用流体圧作動室とからなることを特徴とする請求項9に記載のクランプ装置。 - 前記出力ロッドの外端部にヒンジ結合されたクランプアームと、このクランプアームの途中部をクランプ本体に連結するリンク部材を備えたリンク式クランプ装置であることを特徴とする請求項1に記載のクランプ装置。
- 前記流体圧作動室がピストン部の下側のクランプ用流体圧作動室と、ピストン部の上側のアンクランプ用流体圧作動室とからなることを特徴とする請求項11に記載のクランプ装置。
- シリンダ孔を形成したクランプ本体と、シリンダ孔に可動に収容されたピストン部とこのピストン部からクランプ本体外まで延びる出力ロッドとを有するピストン部材と、シリンダ孔に形成された流体圧作動室とを備えたクランプ装置において、
前記ピストン部材のピストン部側部分の中心部分に端部開放状に形成されたロッド挿入穴と、
前記クランプ本体のうちの前記ピストン部における前記出力ロッドと反対側の端部に対向しているヘッド側端壁部材にシリンダ孔内に突出状に設けられ且つ前記ロッド挿入穴に挿入可能な補助ロッドと、
前記ヘッド側端壁部材の内部に形成され且つ一端部に加圧エアが供給されると共に他端部が排気通路に接続された第1加圧エア通路と、
前記ヘッド側端壁部材と補助ロッドの内部に形成され且つ一端部に加圧エアが供給されると共に他端部が排気通路に接続された第2加圧エア通路と、
前記補助ロッドと前記ヘッド側端壁部材の内部に組み込まれ且つ前記第1加圧エア通路の途中部を開閉可能な第1開閉弁機構であって、前記ピストン部材がアンクランプ位置に位置したときだけ開弁される第1開閉弁機構と、
前記補助ロッドと前記ヘッド側端壁部材の内部に組み込まれ且つ前記第2加圧エア通路の途中部を開閉可能な第2開閉弁機構であって、前記ピストン部材がクランプ位置に位置したときだけ開弁される第2開閉弁機構とを備えたことを特徴とするクランプ装置。
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