KR102029325B1 - 유체압 실린더 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 피스톤 부재가 설정 이동 위치로 이동한 것을 유체압을 통해 검지할 수 있으며, 피스톤 부재에 연동시켜 검출용 개폐 밸브 기구를 개폐시킬 수 있는 유체압 실린더를 제공한다.
유체압 실린더(2)에, 피스톤 부재(4)에 형성된 로드 삽입구멍(20)과, 실린더 본체(10)의 헤드측 단부벽 부재(10B)에 설치되고 로드 삽입구멍(20)에 삽입 가능한 보조 로드(7)와, 검출용 개폐 밸브 기구(11)와, 검출용 개폐 밸브 기구(11)에 의해 개폐되는 유체 통로(32)를 설치하며, 검출용 개폐 밸브 기구(11)는, 보조 로드(7)에 형성된 밸브체 수용구멍(35)과, 밸브체 수용구멍(35)에 수용되고 또한 외주부에 걸림결합 오목부(37)를 갖는 밸브체(36)와, 보조 로드(7)에 장착되어 걸림결합 오목부(37)에 걸림결합 가능한 구체(38)를 가지며, 피스톤 부재(4)가 설정 이동 위치에 도달했을 때에, 구체(38)와 걸림결합 오목부(37)와 로드 삽입구멍 내주벽부(39)의 협동에 의해, 밸브체(36)가 밸브 폐쇄 위치 또는 밸브 개방 위치로 전환되도록 구성하였다.
유체압 실린더(2)에, 피스톤 부재(4)에 형성된 로드 삽입구멍(20)과, 실린더 본체(10)의 헤드측 단부벽 부재(10B)에 설치되고 로드 삽입구멍(20)에 삽입 가능한 보조 로드(7)와, 검출용 개폐 밸브 기구(11)와, 검출용 개폐 밸브 기구(11)에 의해 개폐되는 유체 통로(32)를 설치하며, 검출용 개폐 밸브 기구(11)는, 보조 로드(7)에 형성된 밸브체 수용구멍(35)과, 밸브체 수용구멍(35)에 수용되고 또한 외주부에 걸림결합 오목부(37)를 갖는 밸브체(36)와, 보조 로드(7)에 장착되어 걸림결합 오목부(37)에 걸림결합 가능한 구체(38)를 가지며, 피스톤 부재(4)가 설정 이동 위치에 도달했을 때에, 구체(38)와 걸림결합 오목부(37)와 로드 삽입구멍 내주벽부(39)의 협동에 의해, 밸브체(36)가 밸브 폐쇄 위치 또는 밸브 개방 위치로 전환되도록 구성하였다.
Description
본 발명은, 특히 피스톤 부재가 미리 설정된 설정 이동 위치에 도달했을 때에, 피스톤 부재의 동작에 연동시켜 클램프 본체 내의 에어 통로의 연통(連通) 상태를 개폐 밸브 기구에 의해 전환하여 에어압(air pressure)을 통해 상기 피스톤 부재의 위치를 검지 가능하도록 한 유체압 실린더에 관한 것이다.
종래부터, 기계 가공에 제공되는 공작물(work) 등의 클램프(clamp) 대상물을 클램프하는 클램프 장치 등에 채용되는 유체압 실린더는, 실린더 본체와, 상기 실린더 본체에 진퇴 가능하게 장비된 피스톤 부재와, 상기 피스톤 부재를 진출측과 퇴입(退入)측 중 적어도 일방(一方)으로 구동하기 위한 유체압 작동챔버 등을 구비하고 있다.
그런데, 상기 유체압 실린더의 피스톤 부재의 축심 방향의 전진 한계 위치, 후퇴 한계 위치, 도중 위치 등을 검출하는 각종의 로드 위치 검지 기술이 실용화되고 있다.
예컨대, 특허 문헌 1의 클램프 장치는, 유체압 실린더에 공급한 유체압을 검출하는 압력 센서와, 유체압 실린더의 피스톤 부재로부터 외부로 돌출시킨 조작 로드 하단부의 피(被)검출부의 상승 위치와 하강 위치를 검출하는 2개의 위치 센서에 의해, 피스톤 로드의 위치를 검출하고 있다.
특허 문헌 2의 클램프 장치에 있어서는, 유체압 실린더의 출력 로드의 승강 동작에 연동하여 에어 통로를 개폐하는 기구를, 실린더 본체의 일단측의 외부에 설치하여, 출력 로드의 상승 위치와 하강 위치를 검출할 수 있도록 구성되어 있다.
특허 문헌 3의 클램프 장치에 있어서는, 클램프 대상물을 받아내는 공작물 받침대가 독립적으로 설치되어 있다. 공작물 받침대는, 에어 분출구가 형성된 패드 부재와, 상기 패드 부재를 클램프 대상물 쪽으로 탄성 지지하는 외통(外筒)부재를 구비하고 있다. 패드 부재가 돌출 위치에 있는 경우에는, 에어 분출구로부터 가압 에어가 분출되고, 클램프 장치가 클램프 구동되어 클램프 대상물에 의해 패드 부재가 가압되어 퇴입하면, 외통부재에 의해 에어 분출구가 막혀 가압 에어의 압력이 상승함에 따라 클램프 상태가 된 것을 검출한다.
특허 문헌 1의 클램프 장치에서는, 유체압 실린더의 피스톤 부재로부터 조작 로드를 외부로 돌출시켜, 그 조작 로드의 하단부에 설치한 피검출부의 상승 위치와 하강 위치를 2개의 위치 센서로 검출하기 때문에, 유체압 실린더의 하측에 피검출부의 이동과 위치 센서의 설치를 위한 검출 스페이스가 필요해지므로, 클램프 장치(즉, 유체압 실린더)가 대형화된다는 문제가 있다.
특허 문헌 2의 클램프 장치에 있어서는, 출력 로드의 상승 위치와 하강 위치를 검출하는 기구를 클램프 본체의 외측에 구성한다. 이 때문에, 특허 문헌 1의 클램프 장치와 마찬가지로, 클램프 본체의 외부에 검출 스페이스가 필요해지므로, 클램프 장치를 컴팩트하게 구성할 수가 없다.
특허 문헌 3의 클램프 장치의 공작물 받침대의 에어 분출구는, 언클램프(unclamp) 상태일 때, 클램프 장치나 클램프 대상물의 근방부에 개구(開口)되어 있기 때문에, 기계 가공의 절삭 가루(切粉)나 쿨런트(coolant; 절삭액)가 에어 분출구에 침입하여 막아 버릴 우려가 있다.
본 발명의 목적은, 피스톤 부재가 설정 이동 위치로 이동하였음을 유체압을 통해 검지할 수 있으며, 작동 확실성이 뛰어나고, 간단한 구성으로 피스톤 부재에 연동시켜 검출용 개폐 밸브 기구를 밸브 개방 또는 밸브 폐쇄시킬 수 있는 유체압 실린더를 제공하는 것이다.
청구항 1의 유체압 실린더는, 실린더 구멍을 형성한 실린더 본체와, 실린더 구멍에 움직임이 가능(可動)하도록 수용된 피스톤부와 상기 피스톤부로부터 실린더 본체 외측까지 연장되는 출력 로드를 갖는 피스톤 부재와, 실린더 구멍에 형성된 유체압 작동챔버를 구비한 유체압 실린더로서, 상기 피스톤 부재의 기단(基端)측 부분의 중심 부분에 기단 개방 형상으로 형성되고 또한 상기 유체압 작동챔버의 유체압이 도입되는 로드 삽입구멍과, 상기 실린더 본체의 헤드측 단부벽(端壁) 부재에 실린더 구멍 내부로 돌출하도록 설치되고 또한 상기 로드 삽입구멍에 삽입 가능한 보조 로드와, 상기 보조 로드에 조립된 검출용 개폐 밸브 기구와, 상기 실린더 본체와 보조 로드에 형성되고 또한 검출용 개폐 밸브 기구에 의해 개폐되는 유체 통로를 구비하며,
상기 검출용 개폐 밸브 기구는, 상기 보조 로드의 선단측 부분에 실린더 구멍의 축심(軸心)과 평행하게 형성되고 또한 상기 로드 삽입구멍에 연통(連通)되는 밸브체 수용구멍과, 상기 밸브체 수용구멍에 움직임이 가능하도록 수용되고 또한 외주부에 걸림결합 오목부를 갖는 밸브체와, 상기 보조 로드에 움직임이 가능하도록 장착되어 걸림결합 오목부에 걸림결합 가능한 구체(球體)를 구비하며,
상기 피스톤 부재가 미리 설정된 설정 이동 위치에 도달했을 때에, 상기 구체와 걸림결합 오목부와 로드 삽입구멍 내주벽부(內周壁部)의 협동에 의해, 상기 밸브체가 밸브 폐쇄 위치 또는 밸브 개방 위치로 전환되도록 구성한 것을 특징으로 하고 있다.
청구항 2의 유체압 실린더는, 청구항 1의 발명에 있어서, 상기 피스톤 부재가 상기 설정 이동 위치에 있을 때 구체가 상기 축심으로부터 이격(離隔)되는 방향으로 퇴피(退避)하는 것을 허용함으로써 상기 밸브체를 밸브 폐쇄 위치로 하는 퇴피용 걸림결합부를, 상기 로드 삽입구멍의 내주벽부에 형성한 것을 특징으로 하고 있다.
청구항 3의 유체압 실린더는, 청구항 2의 발명에 있어서, 상기 피스톤 부재가 상기 설정 이동 위치로부터 이동했을 때에는, 상기 구체와 걸림결합 오목부와 로드 삽입구멍 내주벽부의 협동에 의해, 상기 밸브체가 밸브 개방 위치로 전환되도록 구성한 것을 특징으로 하고 있다.
청구항 4의 유체압 실린더는, 청구항 1의 발명에 있어서, 상기 피스톤 부재가 상기 설정 이동 위치에 있을 때 구체가 상기 축심에 접근하는 방향으로 이동시킴으로써 상기 밸브체를 밸브 개방 위치로 하는 가압이동(押動)용 걸림결합부를, 상기 로드 삽입구멍의 내주벽부에 형성한 것을 특징으로 하고 있다.
청구항 5의 유체압 실린더는, 청구항 1의 발명에 있어서, 상기 유체압 작동챔버에 연통된 로드 삽입구멍 내의 유체압에 의해 상기 밸브체를 밸브 폐쇄 위치로 가세(付勢, bias)하도록 구성한 것을 특징으로 하고 있다.
청구항 6의 유체압 실린더는, 청구항 1의 발명에 있어서, 상기 밸브체를 상기 헤드측 단부벽 부재 쪽으로 탄성 가세하는 압축 스프링을 설치한 것을 특징으로 하고 있다.
청구항 7의 유체압 실린더는, 청구항 1의 발명에 있어서, 상기 유체 통로에 공급하는 유체압을 통해, 상기 검출용 개폐 밸브 기구의 밸브 폐쇄를 검지하도록 구성한 것을 특징으로 하고 있다.
청구항 1의 발명에 의하면, 유체압 실린더가 로드 삽입구멍과 보조 로드와 검출용 개폐 밸브 기구와 검출용 개폐 밸브 기구에 의해 개폐되는 유체 통로를 구비하며, 상기 검출용 개폐 밸브 기구는, 상기 보조 로드의 선단측 부분에 형성된 밸브체 수용구멍과, 상기 밸브체 수용구멍에 움직임이 가능하도록 수용되고 또한 외주부에 걸림결합 오목부를 갖는 밸브체와, 보조 로드에 움직임이 가능하도록 장착되어 걸림결합 오목부에 걸림결합 가능한 구체를 구비하며, 피스톤 부재가 미리 설정된 설정 이동 위치에 도달했을 때에, 상기 구체와 걸림결합 오목부와 로드 삽입구멍 내주벽부의 협동에 의해, 밸브체가 밸브 폐쇄 위치 또는 밸브 개방 위치로 전환되도록 구성되어 있다.
따라서, 피스톤 부재가 설정 이동 위치로 이동했을 때에 검출용 개폐 밸브 기구가 밸브 폐쇄 위치 또는 밸브 개방 위치로 전환되어 유체 통로를 차단 또는 차단 해제하기 때문에, 피스톤 부재가 설정 이동 위치로 이동한 것을, 검출용 개폐 밸브 기구와, 유체 통로에 공급하는 유체압을 통해 검지할 수가 있다.
검출용 개폐 밸브 기구를, 실린더 구멍 내부로 돌출하도록 헤드측 단부벽 부재에 설치한 보조 로드에 조립하였기 때문에, 검출용 개폐 밸브 기구를 실린더 본체의 내부에 배치하여 유체압 실린더의 소형화를 도모할 수가 있다. 검출용 개폐 밸브 기구는, 피스톤 부재가 설정 이동 위치에 도달했을 때, 구체와 걸림결합 오목부와 로드 삽입구멍 내주벽부의 협동에 의해 밸브체를 밸브 폐쇄 위치 또는 밸브 개방 위치로 전환하는 구성이기 때문에, 간단한 구성에 의해 피스톤 부재에 연동시켜 검출용 개폐 밸브 기구를 전환할 수가 있다.
청구항 2의 발명에 의하면, 로드 삽입구멍의 내주벽부에 형성한 퇴피용 걸림결합부에 의해, 구체가 축심으로부터 이격되는 방향으로 퇴피하는 것을 허용함으로써 밸브체를 밸브 폐쇄 위치로 하기 때문에, 간단한 구성으로 밸브체를 밸브 폐쇄 위치로 할 수가 있다.
청구항 3의 발명에 의하면, 청구항 2의 발명에 있어서, 상기 피스톤 부재가 설정 이동 위치로부터 이동했을 때에는, 상기 구체와 걸림결합 오목부와 로드 삽입구멍 내주벽부의 협동에 의해, 밸브체가 밸브 개방 위치로 전환되도록 구성하였기 때문에, 피스톤 부재가 이동 한계 위치로부터 이동하였음을 간단하고도 확실하게 검출할 수가 있다.
청구항 4의 발명에 의하면, 상기 피스톤 부재가 설정 이동 위치에 있을 때 구체가 상기 축심에 접근하는 방향으로 이동시킴으로써 밸브체를 밸브 개방 위치로 하는 가압이동용 걸림결합부를, 로드 삽입구멍의 내주벽부에 형성하였기 때문에, 피스톤 부재가 이동 한계 위치가 되었을 때에 검출용 개폐 밸브 기구를 밸브 개방시킬 수가 있다.
청구항 5의 발명에 의하면, 상기 유체압 작동챔버에 연통된 로드 삽입구멍 내의 유체압에 의해 상기 밸브체를 밸브 폐쇄 위치로 가세하도록 구성하였기 때문에, 밸브 폐쇄 성능을 높여, 안정된 밸브 폐쇄 상태로 할 수가 있다.
청구항 6의 발명에 의하면, 상기 밸브체를 헤드측 단부벽 부재 쪽으로 가세하는 압축 스프링을 설치하였기 때문에, 밸브 폐쇄 성능을 높여, 안정된 밸브 폐쇄 상태로 할 수가 있다.
청구항 7의 발명에 의하면, 상기 유체 통로에 공급하는 유체압을 통해, 상기 검출용 개폐 밸브 기구의 밸브 폐쇄를 검지하기 때문에, 간단한 구성으로 밸브 폐쇄를 검지할 수가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 1의 선회식 클램프 장치의 평면도이다.
도 2는 도 1의 클램프 장치(언클램프 상태)의 종단면도이다.
도 3은 도 2의 III-III 선단면도이다.
도 4는 도 2의 A부의 확대도이다.
도 5는 도 1의 클램프 장치(클램프 상태)의 종단면도이다.
도 6은 도 5의 B부의 확대도이다.
도 7은 실시예 2의 선회식 클램프 장치(언클램프 상태)의 종단면도이다.
도 8은 도 7의 C부의 확대도이다.
도 9는 도 7의 클램프 장치(클램프 상태)의 종단면도이다.
도 10은 도 9의 D부의 확대도이다.
도 11은 실시예 3의 선회식 클램프 장치(언클램프 상태)의 종단면도이다.
도 12는 도 11의 E부의 확대도이다.
도 13은 도 11의 클램프 장치(클램프 상태)의 종단면도이다.
도 14는 도 13의 F부의 확대도이다.
도 2는 도 1의 클램프 장치(언클램프 상태)의 종단면도이다.
도 3은 도 2의 III-III 선단면도이다.
도 4는 도 2의 A부의 확대도이다.
도 5는 도 1의 클램프 장치(클램프 상태)의 종단면도이다.
도 6은 도 5의 B부의 확대도이다.
도 7은 실시예 2의 선회식 클램프 장치(언클램프 상태)의 종단면도이다.
도 8은 도 7의 C부의 확대도이다.
도 9는 도 7의 클램프 장치(클램프 상태)의 종단면도이다.
도 10은 도 9의 D부의 확대도이다.
도 11은 실시예 3의 선회식 클램프 장치(언클램프 상태)의 종단면도이다.
도 12는 도 11의 E부의 확대도이다.
도 13은 도 11의 클램프 장치(클램프 상태)의 종단면도이다.
도 14는 도 13의 F부의 확대도이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해 실시예에 근거하여 설명한다.
또한, 이하의 실시예에 있어서 「유압」은 압축유(壓縮油)를 의미한다.
[실시예 1]
본 실시예의 선회식(旋回式) 클램프 장치(1)에 대해, 도 1~도 6에 근거하여 설명한다.
상기 선회식 클램프 장치(1)는, 유압 실린더(2; 유체압 실린더에 상당함)와, 상기 유압 실린더(2)의 출력 로드(6)의 상단부에 고정한 클램프 아암(clamp arm; 3)과, 출력 로드(6)를 그 축심 둘레로 설정 각도(본 실시예에서는 90도) 선회시키는 선회 기구(8)를 구비하고 있다. 클램프 아암(3)의 기단부가 출력 로드(6)의 테이퍼(taper) 축부(6a)에 외부에서 끼워져 출력 로드(6)의 상단부에 나사결합시킨 너트(3a)에 의해 고정되어 있다.
상기 선회식 클램프 장치(1)는, 출력 로드(6)가 하한(下限) 위치 또는 그 근방 위치로 퇴입한 상태에서, 클램프 아암(3)에 의해 클램프 대상물을 하방으로 가압하여 클램프하는 클램프 상태가 되며, 그 클램프 상태로부터 출력 로드(6)를 신장(伸長)시켜 가면 언클램프 상태가 된다. 도 2에 나타내는 언클램프 상태로부터 도 5에 나타내는 클램프 상태로 이행할 때에, 출력 로드(6)가 그 축심의 둘레로 상방에서 볼 때(平面視) 예컨대 반(反)시계 방향으로 90도 선회한다. 클램프 상태로부터 언클램프 상태로 이동할 때에는 상기와는 반대로 시계방향으로 90도 선회한다.
맨 먼저, 유압 실린더(2)에 대해 설명한다.
도 1, 도 2, 도 5에 나타내는 바와 같이, 본 유압 실린더(2)는, 실린더 본체(10)와, 피스톤 부재(4)와, 언클램프용의 유압 작동챔버(12a)와, 클램프용의 유압 작동챔버(12b)와, 보조 로드(7)와, 검출용 개폐 밸브 기구(11)와, 에어 통로(32) 등을 구비하고 있다. 실린더 본체(10)는, 상부 실린더 본체(10A)와, 헤드측 단부벽(端壁) 부재(10B)를 갖는다.
상부 실린더 본체(10A)는, 상방에서 볼 때 직사각형인 직사각형 실린더 본체부(10a)와, 상기 직사각형 실린더 본체부(10a)의 하단(下端)으로부터 하방으로 연장되는 통형(筒形)의 통형 실린더 본체부(10b)를 갖는다. 직사각형 실린더 본체부(10a)의 하단에 베이스 부재(13)의 상면에 고정 설치하기 위한 고정 설치면(14)이 형성되어 있다. 상부 실린더 본체(10A)는, 4개의 볼트구멍(17)에 관통 삽입되는 4개의 볼트에 의해 베이스 부재(13)에 고정된다.
직사각형 실린더 본체부(10a)에는 출력 로드(6)가 관통하는 로드 구멍(18a)이 형성되며, 직사각형 실린더 본체부(10a)와 통형 실린더 본체부(10b)에는, 로드 구멍(18a)보다 지름이 크며 동심(同心) 형상인 대직경(大徑) 로드 구멍(18b)이 형성되고, 통형 실린더 본체부(10b)의 내부에 실린더 구멍(15)이 대직경 로드 구멍(18b)의 하단에 연통되도록 형성되며, 상기 실린더 구멍(15)의 하단측은 헤드측 단부벽 부재(10B)에 의해 폐색(閉塞)되어 있다.
헤드측 단부벽 부재(10B)의 상단부는 실린더 구멍(15)으로 이어지는 끼움결합 구멍(15a)에 끼움결합되어 시일 부재(16)에 의해 시일되어 있다. 헤드측 단부벽 부재(10B)의 하단 부분에 형성된 수(雄)나사부(10m)가 통형 실린더 본체부(10b)의 나사구멍(10n)에 나사결합되어, 헤드측 단부벽 부재(10B)가 통형 실린더 본체부(10b)에 고정되어 있다. 헤드측 단부벽 부재(10B)의 중심 부분에는, 상방의 실린더 구멍(15) 내부로 돌출하는 보조 로드(7)로서, 실린더 구멍(15)의 직경의 약 1/4~1/3 굵기의 보조 로드(7)가 일체로 형성되어 있다. 또한, 보조 로드(7)는, 헤드측 단부벽 부재(10B)와 별도의 부재로 형성하여 고정적으로 부착하여도 무방하다.
선회식 클램프 장치(1)를 부착하는 베이스 부재(13)에, 통형 실린더 본체부(10b)와 헤드측 단부벽 부재(10B)를 상방으로부터 삽입 장착하는 장착구멍(21)이 형성되고, 상기 장착구멍(21)은 하부 장착구멍(22)과 상기 하부 장착구멍(22)보다 근소하게 지름이 큰 상부 장착구멍(23)으로 구성되며, 통형 실린더 본체부(10b)의 하단측 부분과 그 외주부에 장착된 시일 부재(24a)가 하부 장착구멍(22)에 장착된다. 상부 장착구멍(23)에는 통형 실린더 본체부(10b)의 외주 측에 링형상 틈새(25)가 형성된다. 또한, 통형 실린더 본체부(10b)의 상단부에는 시일 부재(24b)가 장착되어 있다.
다음으로, 피스톤 부재(4)에 대해 설명한다.
도 2, 도 5에 나타내는 바와 같이, 피스톤 부재(4)는, 실린더 구멍(15) 내에 상하방향으로 슬라이딩 가능하게 장착된 피스톤부(5)와, 상기 피스톤부(5)로부터 상방으로 실린더 본체(10) 외측까지 연장되는 출력 로드(6)와, 피스톤 부재(4)의 기단측 부분(하단측 부분)의 중심 부분에 기단(하단) 개방 형상으로 형성된 로드 삽입구멍(20)을 구비하고 있다. 피스톤부(5)의 외주부에는 시일 부재(26)가 장착되어 있다. 출력 로드(6)의 상단에는 렌치(wrench) 삽입용의 육각 구멍(6b)이 형성되어 있다. 출력 로드(6)는, 로드 구멍(18a)을 관통하여 클램프 본체(10)의 상방으로 연장되는 소직경(小徑) 로드부(6c)와, 상기 소직경 로드부(6c)의 하단으로부터 하방으로 일체적으로 연장되며 또한 대직경 로드 구멍(18b)에 삽입된 대직경 로드부(6d)로 이루어진다. 상기의 로드 삽입구멍(20)은, 전체 길이에 걸쳐 같은 지름인 원통 구멍으로서 보조 로드(7)의 외경(外徑)보다 근소하게 (예컨대, 1~2㎜) 큰 내경(內徑)을 갖는 원통 구멍으로 형성되며, 상기 로드 삽입구멍(20)은 유압 작동챔버(12a)에 연통되어 있어, 로드 삽입구멍(20)에 보조 로드(7)가 삽입될 수 있도록 형성되어 있다.
여기서, 출력 로드(6)의 진퇴 동작에 연동하여 출력 로드(6)(즉, 피스톤 부재(4))를 그 축심 둘레로 설정 각도(본 실시예에서는 90도) 선회시키는 선회 기구(8)로서, 유압 실린더(2)의 대직경 로드(6d)와 실린더 본체(10)에 조립된 선회 기구(8)에 대해 설명한다. 선회 기구(8)는, 3개의 유지 구멍(8a)과, 이들 유지 구멍(8a)에 유지된 3개의 강구(鋼球; 8b)와, 3개의 나선 홈(8c)을 갖는다. 대직경 로드 구멍(18b)의 하단 근방부의 주벽부(周壁部)의 둘레 방향을 3 등분한 위치에 반구(半球) 형상의 3개의 유지 구멍(8a)이 형성되며, 대직경 로드부(6d)의 외주벽부에는 3개의 유지 구멍(8a)에 유지된 3개의 강구(8b)가 걸림결합하는 3개의 나선 홈(8c)이 형성되어 있다.
상기 선회 기구(8)에 의해, 피스톤 부재(4)가 도 2의 언클램프 위치(상한 위치)로부터 상한 위치와 하한 위치 사이의 거의 중간 위치로 하강할 때에 상방에서 볼 때 반시계 방향으로 90도 선회하며, 그 후 약 1/2 스트로크(stroke)만큼 직진적으로 하강하고 나서 클램프 위치(하한 위치, 도 5 참조)가 된다. 그 반대로, 클램프 위치로부터 언클램프 위치로 전환할 때에는, 피스톤 부재(4)가 최초 약 1/2 스트로크만큼 직진적으로 상승하며, 거의 중간 위치로부터 도 2의 상한 위치로 상승할 때에 상방에서 보아 시계 방향으로 90도 선회하여 언클램프 위치가 된다.
실린더 구멍(15)은 피스톤부(5)에 의해 상하로 구획되며, 피스톤부(5)의 상측에 클램프용의 유압 작동챔버(12b)가 형성되고, 피스톤부(5)의 하측에 언클램프용의 유압 작동챔버(12a)가 형성된다. 또한, 상기의 유압 작동챔버(12a, 12b)가 유체압 작동챔버에 상당한다.
상부 실린더 본체(10A)의 직사각형 실린더 본체부(10a)에는, 유압 포트(30,31)가 형성되고, 유압 포트(30)는 실린더 본체(10)에 형성된 유로(30a)에 의해 유압 작동챔버(12a)에 연통되며, 유압 포트(31)는 실린더 본체(10)에 형성된 유로(31a)에 의해 유압 작동챔버(12b)에 연통되고, 유압 포트(30,31)는 유압 공급원(도시 생략)에 유압 호스 등에 의해 접속된다.
다음으로, 검출용 개폐 밸브 기구(11)와, 에어 통로(32; 유체 통로에 상당함)에 대해 설명한다. 본 검출용 개폐 밸브 기구(11)는, 보조 로드(7)의 상단측 부분에 조립되어 있으며, 상기 검출용 개폐 밸브 기구(11)에 의해, 실린더 본체(10)와 보조 로드(7)에 형성된 에어 통로(32)의 도중부가 개폐된다. 에어 통로(32)는, 상류측 에어 통로(33)와 하류측 에어 통로(34)를 갖는다. 상류측 에어 통로(33)의 상단은 밸브체 수용구멍(35)의 하단 중앙부에 연통되고, 하류측 에어 통로(34)의 상단은 밸브체 수용구멍(35)의 하단의 외주부에 연통되어 있다. 가압 에어 공급원(40)으로부터 베이스 부재(13) 내의 에어 통로(42)와 하부 장착구멍(22)을 통해 상류측 에어 통로(33)에 가압 에어가 공급되어, 검출용 개폐 밸브 기구(11)가 밸브 개방 상태일 때, 상기의 가압 에어는 하류측 에어 통로(34)로 흐르며, 링형상 틈새(25)와 베이스 부재(13) 내의 에어 통로(43)를 거쳐 대기 중에 개방된다.
도 2, 도 5에 나타내는 바와 같이, 검출용 개폐 밸브 기구(11)는, 밸브체 수용구멍(35)과, 상기 밸브체 수용구멍(35)에 움직임이 가능하도록 수용된 밸브체(36)와, 밸브체(36)의 외주부에 형성된 링형상의 걸림결합 오목부(37)와, 상기 걸림결합 오목부(37)에 걸림결합 가능한 강구로 이루어지는 2개의 구체(球體)(38)와, 로드 삽입구멍(20)의 내주벽부에 형성되고 또한 구체(38)가 부분적으로 걸림결합 가능한 링형상의 퇴피용 걸림결합부(39)를 구비하고 있다.
밸브체 수용구멍(35)은, 보조 로드(7)의 선단측 부분(상단측 부분)에 실린더 구멍(15)의 축심과 동심 형상으로 거의 원통형으로 형성되며, 상기 밸브체 수용구멍(35)은 보조 로드(7)와 로드 삽입구멍(20) 사이의 미소(微小)한 링형상 틈새를 통해 유압 작동챔버(12a)에 연통되어 있다. 밸브체 수용구멍(35)의 상단측 약 1/4 부분~1/3 부분의 내경은 그 밖의 부분의 내경보다 근소하게 지름이 크게 형성되며, 그 대직경부로부터 매끄럽게 내경이 작아지게 되어 있다.
도 2, 도 4에 나타내는 바와 같이, 밸브체(36)는, 밸브체 수용구멍(35)에 상하방향으로 움직임이 가능하도록 수용되어 로드 삽입구멍(20) 내의 유압을 받아들일 수 있게 구성되며, 밸브체(36)의 상하 길이는 밸브체 수용구멍(35)의 상하 길이와 거의 같다. 밸브체(36)의 중간 단부(中段部)의 외주부에는 링형상의 걸림결합 오목부(37)가 형성되어 있다. 상기 걸림결합 오목부(37)는, 그 중간 단부의 소직경의 원통면(37a)과, 상기 원통면(37a)의 상단(上端)으로부터 상방으로 이어지며 상방으로 갈수록 지름이 커지는 상측 부분 원추면(37b)과, 원통면(37a)의 하단(下端)으로부터 하방으로 이어지며 하방으로 갈수록 지름이 커지는 하측 부분 원추면(37c)을 갖는다. 밸브체(36)의 하단부에는, 그 중앙부분의 평탄면과, 상기 평탄면의 외주로 이어지는 상방으로 갈수록 지름이 커지는 부분 원추면으로 이루어지는 밸브면(36v)이 형성되어 있다. 또한, 밸브체(36)의 하부의 외주부에는 시일 부재(36a)가 장착되어 있다.
보조 로드(7)에 있어서의 밸브체 수용구멍(35)의 외주측의 벽부(44)에는, 예컨대 2개의 유지 구멍(45)이 형성되어 있다. 상기 유지 구멍(45)은 수평방향을 향하는 소직경의 원통 구멍이다. 이들 유지 구멍(45)에 구체(38)가 수평방향으로 움직임이 가능하도록 장착되어, 걸림결합 오목부(37)에 걸림결합 가능하게 유지되어 있다. 또한, 구체(38)의 직경은 벽부(44)의 두께보다 크게 설정되어 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 로드 삽입구멍(20)의 내주벽부의 하단 근방부에는, 피스톤 부재(4)가 언클램프 위치(상한 위치)일 때에 구체(38)가 걸림결합하는 링형상의 얕은 홈 형상인 퇴피용 걸림결합부(39)가 형성되어 있다. 퇴피용 걸림결합부(39)의 상반부(上半部)는 하방으로 갈수록 지름이 커지는 테이퍼 구멍(39a)으로 형성되고, 퇴피용 걸림결합부(39)의 하반부(下半部)는 테이퍼 구멍(39a)의 하단으로 이어지는 원통 구멍(39b)으로 형성되어 있다. 퇴피용 걸림결합부(39)의 최대 내경은, 보조 로드(7)의 외경보다 근소하게 (예컨대, 3~4㎜)만큼 크다. 상기 내주벽부의 하단부에는 퇴피용 걸림결합부(39)의 하단으로 이어지도록 하방으로 갈수록 지름이 커지는 부분 원추면(46)이 형성되어 있다.
도 2, 도 4에 나타내는 바와 같이, 언클램프 상태일 때에, 밸브체(36)의 상단(上端)에 로드 삽입구멍(20)의 유압이 작용하여, 구체(38)가 퇴피용 걸림결합부(39)에 걸림결합하여 구체(38)가 근소하게 외측으로 이동하기 때문에, 걸림결합 오목부(37)의 상측 부분 원추면(37b)의 하방 이동이 허용되어 밸브체(36)가 하강하고, 밸브체(36)의 하단의 밸브면(36v)이 상류측 에어 통로(33)의 상단의 밸브 시트(33a)에 맞닿아, 검출용 개폐 밸브 기구(11)가 밸브 폐쇄 상태가 된다. 상기 밸브 폐쇄 상태는, 가압 에어 공급계에 접속된 압력 스위치(41) 또는 압력 센서의 검출 신호를 이용하여 검지된다.
도 5, 도 6에 나타내는 바와 같이, 피스톤 부재(4)가 언클램프 위치보다 하방으로 이동하면, 퇴피용 걸림결합부(39)가 구체(38)보다 하방으로 이동하여, 구체(38)는 로드 삽입구멍(20)의 원통형상의 내주벽면에 의해 밸브체(36) 측으로 눌리기 때문에, 구체(38)가 걸림결합 오목부(37)의 상측 부분 원추면(37b)을 상방으로 누른다. 이 때문에, 밸브체(36)가 근소하게 상방으로 이동하여, 밸브체(36)의 밸브면(36v)과 밸브 시트(33a)의 사이에 틈새가 형성되어, 검출용 개폐 밸브 기구(11)가 밸브 개방 상태가 된다.
다음으로, 선회식 클램프 장치(1)의 작용, 효과에 대해 설명한다.
도 1, 도 2에 나타내는 바와 같이, 피스톤 부재(4)가 상한 위치(미리 설정된 설정 이동 위치에 상당함)에 위치하는 언클램프 상태에서는, 유압 작동챔버(12a)에 유압이 충전되어 있으며, 이때, 검출용 개폐 밸브 기구(11)에 있어서는, 밸브체(36)의 상단에 유압 작동챔버(12a)의 유압과 같은 압력의 로드 삽입구멍(20)의 유압이 작용하며, 또한 퇴피용 걸림결합부(39)에 구체(38)가 걸림결합하여 구체(38)가 밸브체(36)의 걸림결합 오목부(37)의 상측 부분 원추면(37a)을 가압하지 않게 되기 때문에, 도 2, 도 4에 나타내는 바와 같이 밸브체(36)가 하한 위치까지 하강하여 밸브 폐쇄 상태가 된다. 이 때문에, 에어 통로(42)의 에어압이 상승하여 압력 스위치(41)가 온(on)이 되기 때문에, 선회식 클램프 장치(1)가 언클램프 상태임을 압력 스위치(41)에 접속된 제어 유닛에 있어서 검지할 수가 있다.
클램프 대상물을 클램프하기 위해, 유압 작동챔버(12a)의 유압을 드레인(drain)압으로 전환하여, 클램프용의 유압 작동챔버(12b)에 유압을 공급하면, 피스톤 부재(4)가 클램프 위치까지 하강하여, 도 5에 나타내는 바와 같이, 출력 로드(6)가 반시계 방향으로 약 90도 선회한 상태에서 클램프 대상물을 클램프한다.
피스톤 부재(4)가 상한 위치(언클램프 위치)보다 하강한 상태에서는, 퇴피용 걸림결합부(39)가 구체(38)보다 하강한 상태가 되며, 구체(38)는 로드 삽입구멍(20)의 내주벽면에 의해 밸브체(36) 측으로 눌려, 그 구체(38)가 밸브체(36)의 걸림결합 오목부(37)의 상측 부분 원추면(37b)을 상방으로 가압하기 때문에, 밸브체(36)가 근소하게 상방으로 이동하여, 도 5, 도 6에 나타내는 바와 같이, 검출용 개폐 밸브 기구(11)가 밸브 개방 상태가 된다. 이 때문에, 압력 스위치(41)가 오프(off)로 복귀하기 때문에, 언클램프 상태가 아니게 되었음을 검지할 수가 있다.
이와 같이, 피스톤 부재(4)가 언클램프 위치(이동 한계 위치, 즉 설정 이동 위치)로 이동했을 때에 검출용 개폐 밸브 기구(11)가 밸브 폐쇄 위치로 전환되어 에어 통로(32)를 차단하기 때문에, 피스톤 부재(4)가 언클램프 위치로 이동하였음을, 검출용 개폐 밸브 기구(11)와, 에어 통로(32)에 공급하는 에어압을 통해 검지할 수가 있다. 언클램프용의 유압 작동챔버(12a)의 유압에 의해 밸브체(36)를 가세하여 밸브 폐쇄 위치로 하기 때문에, 검출용 개폐 밸브 기구(11)는 밸브 폐쇄 성능과 작동 확실성이 뛰어나다.
검출용 개폐 밸브 기구(11)를 실린더 본체(10)의 외측으로 돌출하지 않는 보조 로드(7)에 조립하여, 실린더 본체(10)의 내부에 조립하였기 때문에, 유압 실린더(2)의 소형화를 도모할 수가 있다. 검출용 개폐 밸브 기구(11)의 밸브체(36)는, 그 외주부에 링형상의 걸림결합 오목부(37)를 가지며, 구체(38)는 걸림결합 오목부(37)에 걸림결합 가능하고, 보조 로드(7)의 로드 삽입구멍(20)의 내주벽부에 형성된 퇴피용 걸림결합부(39)와 구체(38)를 통해 검출용 개폐 밸브 기구(11)를 밸브 폐쇄시키는 구성이기 때문에, 간단한 구성에 의해 피스톤 부재(4)에 연동시켜 검출용 개폐 밸브 기구(11)를 개폐시킬 수가 있다.
본 실시예에서는, 퇴피용 걸림결합부(39)를 로드 삽입구멍(20)의 내주벽부의 하단 근방부에 형성함으로써, 피스톤 부재(4)가 언클램프 위치에 도달하였음을 검출하도록 구성하였으나, 퇴피용 걸림결합부(39)를 상기 내주벽부의 원하는 높이 위치의 부위에 형성하여, 피스톤 부재(4)가 원하는 설정 이동 위치에 도달하였음을 검출하도록 구성할 수도 있다. 또한, 설정 이동 위치는 상하 폭이 없는 특정 위치인 것으로는 한정되지 않으며, 상하 방향으로 폭이 있는 위치로서 설정할 수도 있고, 그 경우 퇴피용 걸림결합부(39)는 상하 방향으로 폭이 있는 걸림결합부로 형성된다.
상기 에어 통로(32)에 공급하는 가압 에어의 에어압을 통해, 검출용 개폐 밸브 기구(11)의 밸브 폐쇄를 검지하기 때문에, 간단한 구성으로 밸브 폐쇄를 검지할 수가 있다.
상기 퇴피용 걸림결합부(39)가 로드 삽입구멍(20)의 내주벽부에 링형상으로 형성되어 있기 때문에, 설령 피스톤 부재(4)가 그 축심 둘레로 회전하는 경우라 하더라도, 퇴피용 걸림결합부(39)의 기능을 확보할 수가 있다.
유압 실린더(2)의 피스톤 부재(4)와 실린더 본체(10)에, 출력 로드(6)의 진퇴 동작에 연동하여 출력 로드(6)를 그 축심 둘레로 설정 각도 선회시키는 선회 기구(8)를 조립한 선회식 클램프 장치(1)이기 때문에, 선회식 클램프 장치(1)의 피스톤 부재(4)의 설정 이동 위치를 가압 에어의 에어압을 통해 검지할 수가 있다.
선회식 클램프 장치(1)를 부착하는 베이스 부재(13)에, 클램프 본체(10)의 하부를 상방으로부터 삽입 장착하는 장착구멍(21)을, 하부 장착구멍(22)과, 상기 하부 장착구멍(22)보다 근소하게 지름이 큰 상부 장착구멍(23)으로 구성하고, 클램프 본체(10)의 하단측 부분과 그 외주부에 장착된 시일 부재(24a)가 하부 장착구멍(22)에 장착되기 때문에, 설령, 상부 장착구멍(23)을 향해 있는 에어 통로(43)의 상단에 버어(burr)가 잔존하고 있다 하더라도, 클램프 본체(10)의 하단측 부분을 하부 장착구멍(22)에 삽입 장착할 때에, 시일 부재(24a)가 상기 버어에 의해 손상되는 일이 없다.
[실시예 2]
실시예 2에 관한 선회식 클램프 장치(1A)에 대해, 도 7~도 10에 근거하여 설명한다. 단, 실시예 1과 같은 구성 요소에 동일 부호를 사용하여 설명을 생략하고, 다른 구성 요소에 대해서만 설명한다.
상기 선회식 클램프 장치(1A)에서의 유압 실린더(2A)에 있어서는, 피스톤 부재(4A)가 그 승강 스트로크의 상반부(언클램프 위치를 포함함)에 위치하고 있을 때에는, 검출용 개폐 밸브 기구(11)가 밸브 개방 상태를 유지하고, 피스톤 부재(4A)가 그 승강 스트로크의 하반부(클램프 위치를 포함함)에 위치하고 있을 때에는, 검출용 개폐 밸브 기구(11)가 밸브 폐쇄 상태를 유지하도록 구성되어 있다.
도 7, 도 8에 나타내는 바와 같이, 로드 삽입구멍(20A)의 하반부는, 실시예 1의 로드 삽입구멍(20)과 같은 내경을 갖는 소직경 로드 삽입구멍(20a)으로 형성되며, 로드 삽입구멍(20A)의 상반부는, 소직경 로드 삽입구멍(20a)의 내경보다 근소하게 (예컨대, 3~4㎜) 큰 내경을 갖는 대직경 로드 삽입구멍(20b)으로 형성되어 있다.
피스톤 부재(4A)가 승강 스트로크의 상반부(설정 이동 위치에 상당함)에 위치하고 있을 때에는, 밸브체(36)는 로드 삽입구멍(20A) 내의 유압을 받아들이지만, 소직경 로드 삽입구멍(20a)의 내주벽면에 의해 구체(38)가 밸브체(36)측(축심측)으로 가압이동되기 때문에, 구체(38)가 밸브체(36)의 상측 부분 원추면(37b)을 근소하게 상방으로 가압이동시켜, 검출용 개폐 밸브 기구(11)가 밸브 개방 상태를 유지한다. 즉, 소직경 로드 삽입구멍(20a)의 내주벽면(내주벽부)이 가압이동용 걸림결합부(39A)에 상당한다.
도 9, 도 10에 나타내는 바와 같이, 피스톤 부재(4A)가 승강 스트로크의 하반부에 위치하고 있을 때에는, 구체(38)가 대직경 로드 삽입구멍(20b)의 내주벽면에 맞닿을 때까지 외측으로 이동하기 때문에, 밸브체(36)에 작용하는 로드 삽입구멍(20A) 내의 잔압(殘壓)에 의해 밸브체(36)가 근소하게 하방으로 이동하여, 검출용 개폐 밸브 기구(11)가 밸브 폐쇄 상태를 유지한다.
[실시예 3]
실시예 3에 관한 선회식 클램프 장치(1B)에 대해, 도 11~도 14에 근거하여 설명한다. 단, 실시예 1과 같은 구성 요소에 동일 부호를 사용하여 설명을 생략하고, 다른 구성 요소에 대해서만 설명한다.
상기 선회식 클램프 장치(1B)에서의 유압 실린더(2B)에 있어서는, 실시예 2의 유압 실린더(2A)와 마찬가지로, 피스톤 부재(4B)가 그 승강 스트로크의 상반부(언클램프 위치를 포함함)에 위치하고 있을 때에는, 검출용 개폐 밸브 기구(11)가 밸브 개방 상태를 유지하고, 피스톤 부재(4B)가 그 승강 스트로크의 하반부(클램프 위치를 포함함)에 위치하고 있을 때에는, 검출용 개폐 밸브 기구(11)가 밸브 폐쇄 상태를 유지하도록 구성되어 있다. 상기 유압 실린더(2B)는, 검출용 개폐 밸브 기구(11)에, 밸브체(36)를 밸브 폐쇄 방향으로 탄성 가세하는 압축 스프링(50)을 조립한 구성이, 실시예 2의 유압 실린더(2A)와 다르다.
도 11, 도 12에 나타내는 바와 같이, 보조 로드(7B)가 상방으로 연장되어, 보조 로드(7B)의 상단 부분에 스프링(50)을 수용하는 원통형의 수용구멍(51)이 형성되며, 상기 수용구멍(51)에 밸브체(36)를 밸브 폐쇄 쪽으로 탄성 가세하는 압축 스프링(50)이 장착되고, 상기 압축 스프링(50)의 상단을 스냅 링(snap ring; 52)에 의해 받아내고 있다. 보조 로드(7B)의 상방으로의 연장에 대응시켜, 로드 삽입구멍(20B)이 상방으로 연장되어 있다.
도 11, 도 12에 나타내는 바와 같이, 로드 삽입구멍(20B)의 하부(약 2/5 부분)는, 실시예 1의 로드 삽입구멍(20)과 같은 내경을 갖는 소직경 로드 삽입구멍(20c)으로 형성되며, 소직경 로드 삽입구멍(20c)의 내주벽면(내주벽부)이, 실시예 2의 가압이동용 걸림결합부(39A)와 마찬가지로, 가압이동용 걸림결합부(39B)에 상당한다. 로드 삽입구멍(20B)의 상부(약 3/5 부분)는, 소직경 로드 삽입구멍(20c)의 내경보다 근소하게 (예컨대, 3~4㎜) 큰 내경을 갖는 대직경 로드 삽입구멍(20d)으로 형성되어 있다.
피스톤 부재(4B)가 승강 스트로크의 상반부(설정 이동 위치에 상당함)에 위치하고 있을 때에는, 소직경 로드 삽입구멍(20c)의 내주벽면에 의해 구체(38)가 밸브체(36)측(축심측)으로 가압이동되기 때문에, 압축 스프링(50)의 가세력(付勢力, biasing force)에 대항하여, 구체(38)가 밸브체(36)의 상측 부분 원추면(37b)을 근소하게 상방으로 가압이동시켜, 검출용 개폐 밸브 기구(11)가 밸브 개방 상태를 유지한다. 즉, 소직경 로드 삽입구멍(20c)의 내주벽면(내주벽부)이 가압이동용 걸림결합부(39B)에 상당한다.
도 13, 도 14에 나타내는 바와 같이, 피스톤 부재(4B)가 승강 스트로크의 하반부에 위치하고 있을 때에는, 구체(38)가 대직경 로드 삽입구멍(20d)의 내주벽면에 맞닿을 때까지 외측으로 이동하기 때문에, 압축 스프링(50)의 가세력에 의해 밸브체(36)가 근소하게 하방으로 이동하여, 검출용 개폐 밸브 기구(11)가 밸브 폐쇄 상태를 유지한다. 상기 유압 실린더(2B)에 있어서는, 상기와 같이, 밸브체(36)를 밸브 폐쇄 방향으로 가세하는 압축 스프링(50)이 조립되어 있기 때문에, 밸브 폐쇄 성능, 작동 확실성이 향상된다.
상기 실시예의 선회식 클램프 장치를 부분적으로 변경하는 변경예에 대해 설명한다.
(1) 로드 삽입구멍(20)의 내주벽부 중, 도 5에 있어서 구체(38)에 대응하는 부분에도 퇴피용 걸림결합부(39)와 같은 걸림결합부를 형성하면, 피스톤 부재(4)가 언클램프 위치가 된 것에 추가하여, 피스톤 부재(4)가 클램프 위치로 이동한 것도 검지할 수 있게 된다.
(2) 링형상의 걸림결합 오목부(37) 대신에, 밸브체(36)에, 링형상이 아닌 둘레방향의 일부에 형성된 걸림결합 오목부로서 구체(38)가 걸림결합 가능한 걸림결합 오목부를 형성하여도 무방하다.
(3) 에어 통로(32)에 흘리는 가압 에어의 흐름의 방향은, 상기 실시예의 방향으로 한정되는 것은 아니며, 에어 통로(34)에 가압 에어 공급원(40)을 접속하여, 에어 통로(34)로부터 에어 통로(33)를 향해 흐르도록 구성하여도 무방하다.
(4) 상기 피스톤 부재(4)에 형성한 퇴피용 걸림결합부(39)는, 구체(38)를 외측으로 퇴피시키기 위한 것이기 때문에, 퇴피용 걸림결합부(39)는 구체(38)에 선접촉 또는 면접촉으로 접촉할 필요는 없으며, 구체(38)를 외측으로 퇴피시킬 수 있는 구조로서 도 5, 도 6에 나타내는 상태로 복귀시킬 수 있는 구조의 것이면 된다.
(5) 도 7에 나타낸 상기 가압이동용 걸림결합부(39A)를, 언클램프 위치에 대응하는 부위에만 형성하여도 무방하고, 혹은 또, 언클램프 위치에 대응하는 부위와 클램프 위치에 대응하는 부위의 2개소(箇所)에만 형성하여도 무방하다.
(6) 선회식 클램프 장치(1, 1A, 1B) 이외의 각종 클램프 장치에도 본 발명의 유압 실린더(2, 2A, 2B)를 적용할 수가 있다.
1, 1A, 1B; 선회식(旋回式) 클램프 장치
2, 2A, 2B; 유압(油壓) 실린더(유체압 실린더)
3; 클램프 아암(clamp arm)
4, 4A, 4B; 피스톤 부재
5; 피스톤부
6; 출력 로드
7; 보조 로드
8; 선회 기구
10; 실린더 본체
10B; 헤드측 단부벽 부재
11; 검출용 개폐 밸브 기구
12a; 언클램프용 유압 작동챔버
12b; 클램프용 유압 작동챔버
13; 베이스 부재
15; 실린더 구멍
20; 로드 삽입구멍
32; 에어 통로(유체 통로)
35; 밸브체 수용구멍
36; 밸브체
37; 걸림결합 오목부
38; 구체(球體)
39; 퇴피(退避)용 걸림결합부
39A, 39B; 가압이동(押動)용 걸림결합부
50; 압축 스프링
2, 2A, 2B; 유압(油壓) 실린더(유체압 실린더)
3; 클램프 아암(clamp arm)
4, 4A, 4B; 피스톤 부재
5; 피스톤부
6; 출력 로드
7; 보조 로드
8; 선회 기구
10; 실린더 본체
10B; 헤드측 단부벽 부재
11; 검출용 개폐 밸브 기구
12a; 언클램프용 유압 작동챔버
12b; 클램프용 유압 작동챔버
13; 베이스 부재
15; 실린더 구멍
20; 로드 삽입구멍
32; 에어 통로(유체 통로)
35; 밸브체 수용구멍
36; 밸브체
37; 걸림결합 오목부
38; 구체(球體)
39; 퇴피(退避)용 걸림결합부
39A, 39B; 가압이동(押動)용 걸림결합부
50; 압축 스프링
Claims (7)
- 실린더 구멍을 형성한 실린더 본체와, 실린더 구멍에 움직임이 가능(可動)하도록 수용된 피스톤부와 상기 피스톤부로부터 실린더 본체 외측까지 연장되는 출력 로드를 갖는 피스톤 부재와, 실린더 구멍에 형성된 유체압 작동챔버를 구비한 유체압 실린더로서,
상기 피스톤 부재의 기단(基端)측 부분의 중심 부분에 기단 개방 형상으로 형성되고 또한 상기 유체압 작동챔버의 유체압이 도입되는 로드 삽입구멍과,
상기 실린더 본체의 헤드측 단부벽(端壁) 부재에 실린더 구멍 내부로 돌출하도록 설치되고 또한 상기 로드 삽입구멍에 삽입 가능한 보조 로드와,
상기 보조 로드에 조립한 검출용 개폐 밸브 기구와,
상기 실린더 본체와 보조 로드에 형성되고 또한 검출용 개폐 밸브 기구에 의해 개폐되는 유체 통로를 구비하며,
상기 검출용 개폐 밸브 기구는,
상기 보조 로드의 선단측 부분에 실린더 구멍의 축심과 평행하게 형성되고 또한 상기 로드 삽입구멍에 연통(連通)되는 밸브체 수용구멍과,
상기 밸브체 수용구멍에 움직임이 가능하도록 수용되고 또한 외주부에 걸림결합 오목부를 갖는 밸브체와,
상기 보조 로드에 움직임이 가능하도록 장착되어 걸림결합 오목부에 걸림결합 가능한 구체(球體)를 구비하며,
상기 피스톤 부재가 미리 설정된 설정 이동 위치에 도달했을 때에, 상기 구체와 걸림결합 오목부와 로드 삽입구멍 내주벽부의 협동에 의해, 상기 밸브체가 밸브 폐쇄 위치 또는 밸브 개방 위치로 전환되도록 구성한 것을 특징으로 하는 유체압 실린더. - 제 1항에 있어서,
상기 피스톤 부재가 상기 설정 이동 위치에 있을 때 구체가 상기 축심으로부터 이격(離隔)되는 방향으로 퇴피하는 것을 허용함으로써 상기 밸브체를 밸브 폐쇄 위치로 하는 퇴피용 걸림결합부를, 상기 로드 삽입구멍의 내주벽부에 형성한 것을 특징으로 하는 유체압 실린더. - 제 2항에 있어서,
상기 피스톤 부재가 상기 설정 이동 위치로부터 이동했을 때에는, 상기 구체와 걸림결합 오목부와 로드 삽입구멍 내주벽부의 협동에 의해, 상기 밸브체가 밸브 개방 위치로 전환되도록 구성한 것을 특징으로 하는 유체압 실린더. - 제 1항에 있어서,
상기 피스톤 부재가 상기 설정 이동 위치에 있을 때 구체가 상기 축심에 접근하는 방향으로 이동시킴으로써 상기 밸브체를 밸브 개방 위치로 하는 가압이동(押動)용 걸림결합부를, 상기 로드 삽입구멍의 내주벽부(內周壁部)에 형성한 것을 특징으로 하는 유체압 실린더. - 제 1항에 있어서,
상기 유체압 작동챔버에 연통된 로드 삽입구멍 내의 유체압에 의해 상기 밸브체를 밸브 폐쇄 위치로 가세(付勢, bias)하도록 구성한 것을 특징으로 하는 유체압 실린더. - 제 1항에 있어서,
상기 밸브체를 상기 헤드측 단부벽 부재 쪽으로 탄성 가세하는 압축 스프링을 설치한 것을 특징으로 하는 유체압 실린더. - 제 1항에 있어서,
상기 유체 통로에 공급하는 유체압을 통해, 상기 검출용 개폐 밸브 기구의 밸브 폐쇄를 검지하도록 구성한 것을 특징으로 하는 유체압 실린더.
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