KR102158175B1 - 선회식 클램프 - Google Patents

Abstract

하우징(1) 내에 피스톤(4)이 상하방향으로 이동 가능하게 삽입된다. 상기 피스톤(4)에 상하방향으로 형성되는 수용 구멍(5)에, 출력 로드(6)가 상하방향으로 이동 가능하게 삽입된다. 상기 피스톤(4)의 상하방향으로의 이동이 변환 기구(22)에 의해 상기 출력 로드(6)의 선회 운동으로 변환된다. 상기 수용 구멍(5)의 내주벽에 안내 홈(28)이 둘레방향으로 형성되고, 그 안내 홈(28)의 둘레방향의 단부에 걸림부(29)가 형성된다. 상기 출력 로드(6)의 외주벽에 설치되는 계합 부재(31)가, 상기 안내 홈(28)의 상기 걸림부(29)에 접촉 가능하게 둘레방향으로 소정의 간격을 두고 대면된다.

Description

선회식 클램프

이 발명은, 출력 로드(rod)를 선회(旋回)시키는 형식의 클램프(clamp) 장치에 관한 것이다.

이 종류의 선회식 클램프에는, 종래에는, 특허문헌 1(일본국·특개평 10­109239호 공보)에 기재된 것이 있다. 그 종래 기술은, 다음과 같이 구성되어 있다.

하우징 내에 피스톤이 상하방향으로 이동 가능하게 삽입된다. 그 피스톤의 상면에 개구(開口)되는 수용 구멍에, 출력 로드의 하부가 상하방향으로 이동 가능하게 삽입된다. 피스톤의 상측에 로크 스프링이 장착되며, 그 로크 스프링의 하단부가 피스톤의 상면에 접촉(당접(當接))된다. 또한, 그 로크 스프링의 하단부가, 출력 로드의 외주벽(外周壁)에 형성된 단차부(段差部)의 상면에 접촉 가능해지도록 소정의 간격을 두고 대면(對面)된다. 피스톤의 하측에, 압유(壓油)가 공급 및 배출되는 작동실(作動室)이 설치된다. 상기 출력 로드의 하단부와 수용 구멍의 저벽(底壁) 사이에 압축 스프링이 장착된다. 수용 구멍의 내주벽에 조작 홈이 나선(螺旋) 모양으로 형성됨과 함께, 그 조작 홈에 대면하도록 선회 홈이 출력 로드 하부의 외주벽에 형성된다. 그 조작 홈과 선회 홈 사이에 전동(傳動) 볼이 삽입된다.

그리고, 상기 선회식 클램프를 로크 구동시킬 때에는, 작동실의 압유를 배출하면, 로크 스프링이 피스톤을 아래쪽으로 곧바로 이동시켜 간다. 그러면, 압축 스프링이 피스톤과 출력 로드를 이간(離間)시키는 것에 의해, 피스톤이 조작 홈과 전동 볼과 선회 홈을 통해서 출력 로드를 회전시킨다. 이어서, 출력 로드의 단차부의 상면이 로크 스프링의 하단부에 접촉되는 것에 의해, 출력 로드의 회전이 정지된다. 계속해서, 피스톤과 출력 로드가 일체적으로 아래쪽으로 곧바로 이동된다.

특허문헌 1: 일본국 공개특허공보 「특개평 10­109239호 공보」

상기 종래 기술은 다음의 문제가 있다.

상기의 종래 선회식 클램프의 로크 구동 행정(行程)의 도중에, 출력 로드의 단차부가 로크 스프링의 하단부에 아래쪽으로부터 느슨하게 접촉되는 경우에는, 출력 로드가 피스톤에 대해 둘레방향의 소정 위치에서 정지된다. 이에 대해, 출력 로드의 단차부가 로크 스프링의 하단부에 힘차게 접촉되는 경우에는, 출력 로드의 둘레방향으로의 관성력에 의해서 해당 출력 로드의 선회 홈이 전동 볼을 통하여 수용 구멍의 조작 홈에 강력하게 밀려 들어가, 출력 로드가 피스톤에 대해 상기 소정 위치보다 둘레방향으로 더 지나간 위치에서 정지된다.

또한, 선회 홈이나 조작 홈이나 전동 볼의 마모에 의해 전동 볼과 선회 홈의 계합(係合, 결합) 간극의 치수 및 전동 볼과 조작 홈의 계합 간극의 치수가 증가되는 것에 의해, 출력 로드가 피스톤에 대해 상기 소정 위치보다 둘레방향으로 더 지나간 위치에서 정지된다.

본 발명의 목적은, 선회식 클램프의 출력 로드를 둘레방향의 소정 위치에 확실하게 정지시킬 수 있는 선회식 클램프를 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 예를 들면, 도 1 내지 도 3C에 나타내는 바와 같이, 선회식 클램프를 다음과 같이 구성했다.

하우징(1) 내에 피스톤(4)이 축방향으로 이동 가능하게 삽입된다. 상기 피스톤(4)에 수용 구멍(5)이 축방향으로 형성된다. 상기 수용 구멍(5)에 출력 로드(6)가 축방향으로 이동 가능하게 삽입된다. 상기 피스톤(4)과 상기 출력 로드(6) 사이에 장착되는 부세(付勢) 수단(9)이, 상기 피스톤(4)과 상기 출력 로드(6)를 이간(離間)시키도록 부세한다. 상기 피스톤(4)의 기단측(基端側)에 작동실(15)이 형성되고, 그 작동실(15)에 압력 유체가 공급 및 배출된다. 상기 피스톤(4)을 축방향의 기단측으로 부세하도록 상기 하우징(1) 내에서 상기 피스톤(4)의 선단측에 로크 스프링(16)이 설치된다. 상기 피스톤(4)의 축방향으로의 이동이 변환 기구(22)에 의해서 상기 출력 로드(6)의 선회 운동으로 변환된다. 상기 수용 구멍(5)의 내주벽 및 상기 출력 로드(6)의 외주벽 중 어느 한쪽에 안내 홈(28)이 둘레방향으로 형성되며, 그 안내 홈(28)의 둘레방향의 단부에 걸림부(29)가 형성된다. 상기 수용 구멍(5)의 내주벽 및 상기 출력 로드(6)의 외주벽 중 다른쪽에 설치되는 계합 부재(31)가, 상기 안내 홈(28)에 삽입된다. 그 계합 부재(31)가 상기 걸림부(29)에 접촉 가능하게 둘레방향으로 소정의 간격을 두고 대면된다.

본 발명은 다음과 같이 작용효과를 나타낸다.

상기 선회식 클램프에서는, 계합 부재가 안내 홈의 걸림부에 둘레방향으로 고정 가능해지도록 구성되는 것에 의해, 출력 로드가 피스톤에 대해 둘레방향의 소정 위치에 확실하게 정지된다.

상기 본 발명은, 하기의 (1) 내지 (3)의 구성을 가하는 것이 바람직하다.

(1) 상기 변환 기구(22)는, 조작 홈(23)과 선회 홈(24)과 순환 홈(25)과 전동 부재(26)를 가진다. 상기 수용 구멍(5)의 내주벽에 조작 홈(23)이 나선 모양으로 형성된다. 상기 출력 로드(6)의 외주벽에 선회 홈(24)이 형성된다. 상기 출력 로드(6)의 외주벽에 형성되는 순환 홈(25)이, 상기 선회 홈(24)의 기단부(24a)와 상기 선회 홈(24)의 선단부(24b)를 축방향으로 연통시킨다. 상기 조작 홈(23)과 상기 선회 홈(24) 사이 및 상기 수용 구멍(5)의 내주면(內周面)과 상기 순환 홈(25) 사이에 전동 부재(26)가 삽입된다.

이 경우, 피스톤을 축방향으로 누르는 힘을 조작 홈과 전동 부재와 선회 홈을 통해서 출력 로드에 확실하게 전달시킬 수 있다.

(2) 검출용의 압력 유체가 공급되는 유로(流路)가 상기 하우징(1)에 형성된다. 상기 피스톤(4)에 의해 상기 유로를 개폐시키는 검출 밸브(40, 50)가, 상기 유로에 설치된다. 상기 유로는, 공급로(供給路)(36, 37)와, 밸브 구멍(42, 52)과 배출로(排出路)를 가진다. 상기 하우징(1) 내에 공급로(36, 37)가 형성된다. 상기 검출 밸브(40, 50) 내에 형성되는 밸브 구멍(42, 52)이 상기 공급로(36, 37)에 연통된다. 상기 하우징(1)과 상기 피스톤(4) 사이에 형성되는 배출로가 상기 밸브 구멍(42, 52)에 연통된다.

이 경우, 피스톤이 소정의 위치로 이동된 것이 검출 밸브에 의해 확실하게 검출된다.

(3) 상기 검출 밸브(40, 50)는, 밸브 시트(44, 54)와 밸브 부재(45, 55)를 가진다. 상기 밸브 구멍(42, 52)의 내주벽에 밸브 시트(44, 54)가 형성된다. 상기 밸브 시트(44, 54)에 접촉 가능해지도록 밸브 부재(45, 55)가 상기 밸브 구멍(42, 52) 내에 진퇴 가능하게 삽입된다. 그 밸브 부재(45, 55)가, 상기 밸브 구멍(42, 52) 내에 설치되는 부세 수단(46, 56)에 의해 상기 피스톤(4)를 향해서 부세된다.

이 경우, 피스톤이 소정의 위치로 이동되면, 그 피스톤이 밸브 부재를 조작하여 밸브 부재가 밸브 시트로부터 이간된다. 이에 의해, 확실하게 검출된다.

[도 1] 도 1은, 본 발명의 제1 실시형태를 나타내며, 언클램프 상태의 선회식 클램프를 나타내는 단면도이다.
[도 2] 도 2는, 상기 선회식 클램프의 클램프 상태를 나타내는 단면도로서, 상기 도 1에 유사한 도면이다.
[도 3] 도 3A는, 상기 도 1 중의 3A­3A선 화살표 방향 단면도이다. 도 3B는, 상기 도 3A 중의 3B선을 따라 선회식 클램프의 피스톤을 절단하여, 그 절단면을 바깥쪽에서 본 상태를 나타내는 전개도이다. 도 3C는, 선회식 클램프의 상기 도 3A 중의 3C선을 따라 선회식 클램프의 출력 로드를 절단하여, 그 절단면을 바깥쪽에서 본 상태를 나타내는 전개도이다.
[도 4] 도 4A 내지 도 4C는, 본 발명의 제2 실시형태를 나타내고 있다. 도 4A는, 언클램프 상태의 선회식 클램프 장치를 나타내는 단면도로서, 도 3A에 유사한 도면이다. 도 4B는, 도 4A 중의 4B­4B선 화살표 방향 단면도이다. 도 4C는, 도 4A 중의 4C­4C선 화살표 방향 단면도이다.

(제1 실시형태)

이하, 본 발명의 제1 실시형태를 도 1 내지 도 3C에 의해 설명한다.

이 실시형태에서는, 실린더 장치를 워크 고정용의 선회식 클램프에 적용했을 경우를 예시하고 있다. 우선, 도 1에 근거하여 상기 선회식 클램프의 전체 구조를 설명한다.

고정대(固定臺)로서의 테이블(T)에 하우징(1)이 복수의 볼트(도시하지 않음)에 의해 장착된다. 그 하우징(1)은, 아래쪽으로부터 차례로 형성되는 하벽(下壁)(1a)과 몸통부(胴部)(1b)와 상벽(上壁)(1c)을 가진다. 하우징(1)의 몸통부(1b)에 실린더 구멍(2)이 형성되며, 그 실린더 구멍(2)이, 하측에서부터 차례로 형성된 대경(大徑) 구멍(2a)와 소경(小徑) 구멍(2b)를 가진다.

상기 대경 구멍(2a)에 피스톤(4)이 상하방향으로 이동 가능하게 보밀상(保密狀)으로 삽입된다. 그 피스톤(4)에 수용 구멍(5)이 위쪽을 향하여 개구(開口)된다. 그 수용 구멍(5)에 출력 로드(6)의 하부가 상하방향으로 이동 가능하게 삽입됨과 함께, 출력 로드(6)의 상부가 하우징(1)의 상벽(1c)에 상하방향으로 이동 가능하고 또 축심(軸心) 둘레로 선회 가능하게 보밀상으로 삽입된다. 그 출력 로드(6)의 상부에 클램프 암(7)이 장착된다. 그 출력 로드(6)의 하부에 장착 구멍(8)이 형성되며, 그 장착 구멍(8)에 압축 스프링(부세 수단)(9)이 장착된다. 그 압축 스프링(9)의 상단부(上端部)가 장착 구멍(8)의 천정벽(天井壁)에 접촉됨과 함께, 압축 스프링(9)의 하단부(下端部)가 스프링 받이(10)와 계합 볼(11)을 통해서 수용 구멍(5)의 저벽(底壁)에 접촉된다. 이에 의해, 압축 스프링(9)의 부세력이 피스톤(4)과 출력 로드(6)를 이간시키는 방향으로 작용한다.

상기 피스톤(4)을 상하방향(축방향)으로 이동시키는 구동 수단(13)이 하우징(1) 내에 설치된다. 그 구동 수단(13)은, 다음과 같이 구성된다.

상기 피스톤(4)의 상측에 스프링실(室)(14)이 형성됨과 함께, 피스톤(4)의 하측에 작동실(作動室)(15)이 형성된다. 스프링실(14) 내에 로크 스프링(16)이 장착되며, 그 로크 스프링(16)이 하우징(1)의 상벽(1c)에 대해서 피스톤(4)을 아래쪽으로 부세한다. 그 스프링실(14)에는, 외기(外氣)와 연통하는 호흡 구멍(14a)이 연통된다. 또한, 작동실(15)에 압유(壓油)(압력 유체)를 급배하는 급배로(給排路)(17)가, 하우징(1)의 몸통부(1b)에 형성된다.

도 1(및 도 3A)에 나타내는 바와 같이, 상기 피스톤(4)의 외주벽에 안내 홈(18)이 상하방향으로 형성된다. 하우징(1)의 몸통부(1b)로부터 반경방향의 안쪽으로 돌출설치되는 핀(19)이, 안내 홈(18)에 삽입된다. 그 핀(19)과 안내 홈(18)에 의해서 피스톤(4)이 상하방향으로 안내됨과 함께, 하우징(1)에 대해서 회전 정지된다.

상기 피스톤(4)의 상하방향으로의 이동을 출력 로드(6)의 선회 운동으로 변환하는 변환 기구(22)가, 피스톤(4)의 수용 구멍(5)의 내주벽과 출력 로드(6)의 외주벽 사이에 설치된다. 그 변환 기구(22)는, 도 3A 내지 도 3C에 나타내는 바와 같이, 다음과 같이 구성된다.

도 3B(및 도 1)에 나타내는 바와 같이, 피스톤(4)의 수용 구멍(5)의 내주벽에 조작 홈(23)이 나선 모양으로 형성된다. 또한, 도 3C(및 도 1)에 나타내는 바와 같이, 조작 홈(23)에 대면(對面)하도록 선회 홈(24)이 출력 로드(6)의 외주벽에 거의 1피치분만큼 형성된다. 그 선회 홈(24)의 하단부(기단부)(24a)와 상단부(선단부)(24b)를 거의 상하방향으로 연통시키는 순환 홈(25)이 출력 로드(6)의 외주벽에 형성된다. 이 때문에, 순환 홈(25)을 상하방향에 대하여 경사지게 한 방향을 향해서 형성한 경우에 비해, 순환 홈(25)의 둘레방향(周方向)의 치수를 짧게 할 수 있다. 또한, 조작 홈(23)과 선회 홈(24) 사이, 및, 수용 구멍(5)의 내주면과 순환 홈(25) 사이에 복수의 전동(傳動) 볼(전동 부재)(26)이 전동 가능하게 삽입된다. 피스톤(4)이 상하방향으로 이동되면, 그 피스톤(4)이 조작 홈(23)과 전동 볼(26)과 선회 홈(24)을 통하여 출력 로드(6)를 선회시키면서 상하방향으로 이동시킨다.

도 3A(및 도 1)에 나타내는 바와 같이, 피스톤(4)의 수용 구멍(5)의 내주벽에 안내 홈(28)이 둘레방향으로 형성된다. 안내 홈(28)의 둘레방향의 단부에 걸림부(29)가 형성된다. 상기 출력 로드(6)의 외주벽에 오목부(凹部)(30)가 상하방향으로 형성되며, 그 오목부(30)에 계합 핀(계합 부재)(31)이 장착된다. 그 계합 핀(31)이 안내 홈(28)에 삽입되며, 계합 핀(31)이 안내 홈(28)의 걸림부(29)에 둘레방향으로 소정의 간격을 두고 접촉 가능하게 대면된다. 또한, 계합 핀(31)에 나사 구멍(31a)이 해당 상하방향으로 형성되며, 그 나사 구멍(31a)에, 계합 핀(31)을 오목부(30)로부터 빼내기 위한 나사가 나사결합 가능하게 되어 있다.

상기 실린더 장치는, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 다음과 같이 작동한다.

도 1의 릴리스 상태에서는, 작동실(15)에 압유가 공급되고 있다. 그 작동실(15)의 압유가 피스톤(4)을 로크 스프링(16)의 부세력에 대항하여 위쪽으로 압압(押壓)하는 것에 의해, 그 피스톤(4)의 수용 구멍(5)의 저벽이 출력 로드(6)의 하단부를 위쪽으로 밀어서 이동시키고 있다. 이에 의해, 출력 로드(6)의 높이방향의 도중부(途中部)에 형성된 단차부(段差部)(6a)가, 하우징(1)의 상벽(1c)에 장착된 스러스트 베어링(34)에 상한 위치에서 막혀 있다.

상기 선회식 클램프를 도 1의 릴리스 상태로부터 도 2의 로크 상태로 전환할 때에는, 작동실(15)의 압유가 배출되고, 로크 스프링(16)이 피스톤(4)을 아래쪽으로 이동시켜 간다. 그러면, 출력 로드(6)의 장착 구멍(8)에 장착된 압축 스프링(9)에 의하여 출력 로드(6)가 상한 위치에 놓인 상태에서, 그 출력 로드(6)에 대해서 피스톤(4)이 아래쪽으로 이간(離間)되어 간다. 그러면, 피스톤(4)의 조작 홈(23)이 전동 볼(26)을 통하여 출력 로드(6)의 선회 홈(24)을 아래쪽으로 밀어서 이동시켜 간다. 이어서, 피스톤(4)에 대하여 출력 로드(6)가 평면에서 보아 시계방향으로 90°만큼 회전된다. 이때, 도 3B(및 도 3A) 중에 실선으로 나타내는 릴리스 위치의 계합 핀(31)이, 도 3B(및 도 3A) 중에 이점 쇄선으로 나타내는 계합 핀(31)의 로크 위치까지 이동되어, 피스톤(4)의 걸림부(29)에 둘레방향으로 고정된다. 계속해서, 로크 스프링(16)이 피스톤(4)과 출력 로드(6)를 아래쪽으로 곧바로 이동시켜 간다. 이에 의해, 클램프 암(7)의 좌단부(左端部)가 워크(도시하지 않음)에 위쪽에서부터 접촉된다. 그 결과, 상기 선회식 클램프가 도 1의 언클램프 상태로부터 도 2의 클램프 상태로 전환된다.

상기 선회식 클램프를 도 2의 로크 상태로부터 도 1의 릴리스 상태로 전환할 때에는, 작동실(15)에 압유를 공급해 가면, 작동실(15)의 압유에 상당하는 누름력이 로크 스프링(16)의 부세력에 대항하여 피스톤(4)을 위쪽으로 이동시키도록 작용한다. 그러면, 피스톤(4)이 압축 스프링(9)을 통해서 출력 로드(6)를 위쪽으로 곧바로 이동시켜 간다. 이어서, 출력 로드(6)의 단차부(6a)가 스러스트 베어링(34)에 위쪽으로부터 막히면, 피스톤(4)이 압축 스프링(9)을 압축해 간다. 그러면, 피스톤(4)의 조작 홈(23)이 전동 볼(26)을 통하여 출력 로드(6)의 선회 홈(24)을 위쪽으로 압압해 간다. 그러면, 피스톤(4)에 대해서 출력 로드(6)가 평면에서 보아 반시계방향으로 90°만큼 회전된다. 계속해서, 피스톤(4)의 수용 구멍(5)의 저벽이 출력 로드(6)의 하단부에 상향으로부터 막힌다. 이에 의해, 상기 선회식 클램프가 도 2의 클램프 상태로부터 도 1의 언클램프 상태로 전환된다.

상기 제1 실시형태는 다음의 장점을 발휘한다.

상기 선회식 클램프에서는, 출력 로드(6)의 계합 핀(31)이 피스톤(4)의 안내 홈(28)의 걸림부(29)에 둘레방향으로부터 고정 가능하게 구성된다. 이에 의해, 피스톤(4)이 변환 기구(22)를 통해서 출력 로드(6)를 둘레방향의 소정 위치에 확실하게 정지시킬 수 있다. 그 결과, 클램프 암이 워크 상의 소정 위치에서 해당 워크를 압압할 수 있다.

(제2 실시형태)

도 4A 내지 도 4C는, 본 발명의 제2 실시형태를 나타내고 있다. 이 제2 실시형태에서는, 상기 제1 실시형태의 구성 부재와 동일한 부재(또는 유사한 부재)에는 원칙적으로 동일한 참조 숫자를 부여하여 설명한다.

도 4A 내지 도 4C에 나타내는 바와 같이, 상기 하우징(1)의 몸통부(1b)에는, 로크 검출용 에어를 공급하는 제1 공급로(供給路)(36)와, 릴리스 검출용 에어를 공급하는 제2 공급로(37)가 형성된다. 그 제1 공급로(36)에 연통되는 제1 장착 구멍(38)이 하우징(1)의 몸통부(1b)에 형성된다. 또한, 제2 공급로(37)에 연통되는 제2 장착 구멍(39)이 하우징(1)의 몸통부(1b)에 형성된다. 그 제1 장착 구멍(38)과 제2 장착 구멍(39)은, 각각, 실린더 구멍(2)의 대경 구멍(2a)에 연통된다.

상기 제1 장착 구멍(38)에는, 피스톤(4)이 로크 위치로 이동된 것을 검출하는 제1 검출 밸브(검출 밸브)(40)가 장착된다. 또한, 제2 장착 구멍(39)에는, 피스톤(4)이 릴리스 위치로 이동된 것을 검출하는 제2 검출 밸브(검출 밸브)(50)가 장착된다.

상기 제1 검출 밸브(40)는, 도 4A 및 도 4B에 나타내는 바와 같이, 다음과 같이 구성된다.

상기 제1 장착 구멍(38)에 제1 검출 밸브(40)의 밸브 케이스(41)가 보밀상으로 나사결합된다. 밸브 케이스(41)의 좌부(左部)에 제1 밸브 구멍(밸브 구멍)(42)이 형성된다. 그 밸브 케이스(41)의 통벽(筒壁)에 제1 연통 구멍(43)이 형성되며, 그 제1 연통 구멍(43)에 의해 제1 공급로(36)와 제1 밸브 구멍(42)이 연통된다. 그 제1 밸브 구멍(42)의 내주벽에 테이퍼 모양의 제1 밸브 시트(밸브 시트)(44)가 형성된다. 제1 밸브 구멍(42) 내에 제1 계합 볼(밸브 부재)(45)과 제1 진출 스프링(부세 수단)(46)이 장착되며, 그 제1 진출 스프링(46)에 의해 제1 계합 볼(45)이 제1 밸브 시트(44)를 향해서 부세된다.

상기 제2 검출 밸브(50)는, 도 4A 및 도 4C에 나타내는 바와 같이, 다음과 같이 구성된다.

상기 제2 장착 구멍(39)에 제2 검출 밸브(50)의 밸브 케이스(51)가 보밀상으로 나사결합된다. 밸브 케이스(51)의 좌부에 제2 밸브 구멍(밸브 구멍)(52)이 형성된다. 그 밸브 케이스(51)의 통벽에 제2 연통 구멍(53)이 형성되며, 그 제2 연통 구멍(53)에 의해 제2 공급로(37)와 제2 밸브 구멍(52)이 연통된다. 그 제2 밸브 구멍(52)의 내주벽에 테이퍼 모양의 제2 밸브 시트(밸브 시트)(54)가 형성된다. 제2 밸브 구멍(52) 내에 제2 계합 볼(밸브 부재)(55)과 제2 진출 스프링(부세 수단)(56)이 장착되며, 그 제2 진출 스프링(56)에 의해 제2 계합 볼(55)이 제2 밸브 시트(54)를 향해서 부세된다.

상기 피스톤(4)의 외주벽에 제1 계합 홈(47)과 제2 계합 홈(57)이, 각각, 상하방향으로 형성된다. 그 제1 계합 홈(47)의 상측에 연속하도록 제1 퇴피(退避) 홈(48)이 피스톤(4)의 외주벽에 형성된다. 그 제1 계합 홈(47) 및 제1 퇴피 홈(48)에 제1 검출 밸브(40)의 제1 계합 볼(45)이 삽입된다. 또한, 상기 제2 계합 홈(57)의 하측에 연속하도록 제2 퇴피 홈(58)이 피스톤(4)의 외주벽에 형성된다. 그 제2 계합 홈(57) 및 제2 퇴피 홈(58)에 제2 검출 밸브(50)의 제2 계합 볼(55)이 삽입된다.

상기 선회식 클램프의 제1 검출 밸브(40) 및 제2 검출 밸브(50)는, 다음과 같이 작동한다.

도 4A 내지 도 4C의 릴리스 상태에서는, 작동실(15)에 공급된 압유에 의해서 피스톤(4)이 상한 위치로 이동되어 있다.

이때, 도 4A 및 도 4B에 나타내는 바와 같이, 피스톤(4)의 제1 계합 홈(47)이 제1 계합 볼(45)을 오른쪽으로 이동시키고 있다. 이 때문에, 그 제1 계합 볼(45)이 제1 밸브 시트(44)로부터 이간되어 있다. 따라서, 제1 검출 밸브(40)는, 개방되어 있다. 이에 의해, 제1 공급로(36) 내의 압축 에어가, 제1 연통 구멍(43)과 제1 밸브 구멍(42)과 밸브 개방 간극과 제1 계합 홈(47)과 제1 퇴피 홈(48)과 호흡 구멍(14a)을 통해서 외부로 배출된다.

또한, 도 4A 및 도 4C에 나타내는 바와 같이, 피스톤(4)의 제2 퇴피 홈(58)에 제2 계합 볼(55)이 삽입되어 있다. 이 때문에, 상기 제2 진출 스프링(56)에 의해 제2 계합 볼(55)이 제2 밸브 시트(54)에 접촉되어 있다. 따라서, 제2 검출 밸브(50)는 폐쇄되어 있다. 이에 의해, 제2 공급로(37)의 압축 에어의 압력이 상승하고, 그 압력 상승이 (도시하지 않는) 압력 센서에 의해서 검출된다. 그 결과, 피스톤(4)이 릴리스 위치(상한 위치)로 이동되어 있는 것이 검출된다.

상기 선회식 클램프를 도 4A 내지 도 4C의 릴리스 상태로부터 로크 상태로 전환할 때에는, 작동실(15)의 압유가 배출됨과 함께, 로크 스프링(16)이 피스톤(4)을 아래쪽으로 이동시켜 간다. 그러면, 출력 로드(6)의 장착 구멍(8)에 장착된 압축 스프링(9)에 의해서 피스톤(4)이 아래쪽으로 이동되어 간다. 이때, 피스톤(4)의 제2 퇴피 홈(58)의 상측 둘레벽(周壁)이 제2 검출 밸브(50)의 제2 계합 볼(55)을 오른쪽으로 이동시킨다. 이 때문에, 그 제2 계합 볼(55)이 제2 밸브 시트(54)로부터 이간되며, 제2 검출 밸브(50)가 개방된다. 이에 의해, 제2 공급로(37) 내의 압축 에어가, 제2 연통 구멍(53)과 제2 밸브 구멍(52)과 밸브 개방 간극과 제2 계합 홈(57)과 제2 퇴피 홈(58)과 호흡 구멍(14a)을 통해서 외부로 배출된다.

계속해서, 클램프 암(7)의 좌단부가 워크(도시하지 않음)에 위쪽으로부터 접촉된다. 그 결과, 상기 선회식 클램프가 도 1의 언클램프 상태로부터 도 2의 클램프 상태로 전환된다. 이때, 제1 검출 밸브(40)의 제1 계합 볼(45)이 제1 퇴피 홈(48)에 삽입된다. 이 때문에, 제1 진출 스프링(46)이 제1 계합 볼(45)을 왼쪽으로 이동시키며, 그 제1 계합 볼(45)이 제1 밸브 시트(44)에 접촉된다. 이에 의해, 제1 공급로(36) 내의 압축 에어의 압력이 상승되며, 그 상승 압력이 (도시하지 않은) 압력 센서에 의해서 검출된다. 그 결과, 피스톤(4)이 로크 위치(하강 위치)로 이동되어 있는 것이 검출된다.

또한, 본 실시형태에서, 로크 검출용 에어를 공급하는 제1 유료(유로)는, 제1 공급로(36)와 제1 연통 구멍(43)과 제1 밸브 구멍(42)과 밸브 개방 간극과 실린더 구멍(2)(제1 계합 홈(47) 및 제1 퇴피 홈(48))과 호흡 구멍(14a)으로 구성된다. 또한, 릴리스 검출용 에어를 공급하는 제2 유로(유로)는, 제2 공급로(37)와 제2 연통 구멍(53)과 제2 밸브 구멍(52)과 밸브 개방 간극과 실린더 구멍(2)(제2 계합 홈(57) 및 제2 퇴피 홈(58))과 호흡 구멍(14a)으로 구성된다.

본 실시형태에서, 로크 검출용 에어를 배출하는 제1 배출로(排出路)(배출로)는, 실린더 구멍(2)과 제1 계합 홈(47) 및 제1 퇴피 홈(48) 사이에 형성되는 공간과, 호흡 구멍(14a)에 의해서 구성된다. 또한, 릴리스 검출용 에어를 배출하는 제2 배출로(배출로)는, 실린더 구멍(2)과 제2 계합 홈(57) 및 제2 퇴피 홈(58) 사이에 형성되는 공간과, 호흡 구멍(14a)에 의해서 구성된다.

상기 실시형태는 다음과 같이 변경 가능하다.

상기 압력 유체는, 예시한 압유 대신에, 다른 액체 또는 압축 공기 등의 기체여도 된다.

상기 계합 핀(31)을 장착하는 오목부(30)는, 출력 로드(6)의 외주벽에 형성되는 것 대신에, 피스톤(4)의 수용 구멍(5)의 내주벽에 형성되어도 된다. 또한, 상기 안내 홈(28)은, 피스톤(4)의 수용 구멍(5)의 내주벽에 형성되는 것 대신에, 출력 로드(6)의 외주벽에 형성되어도 된다.

그 외에, 당업자가 상정(想定)할 수 있는 범위에서 여러 가지 변경을 행할 수 있는 것은 물론이다.

1: 하우징, 4: 피스톤
5: 수용 구멍, 6: 출력 로드
9: 부세(付勢) 수단, 15: 작동실
16: 로크 스프링, 22: 변환 기구
23: 조작 홈, 24: 선회 홈
24a: 하단부(기단부(基端部)), 24b: 상단부(선단부)
25: 순환 홈, 26: 전동(傳動) 볼(전동 부재)
28: 안내 홈, 29: 걸림부(係止部)
31: 계합 핀(계합 부재), 36: 공급로
37: 공급로, 40: 제1 검출 밸브(검출 밸브)
42: 제1 밸브 구멍(밸브 구멍), 44: 제1 밸브 시트(밸브 시트)
45: 밸브 부재, 46: 제1 진출 스프링(부세 수단)
50: 제2 검출 밸브(검출 밸브), 52: 제1 밸브 구멍(밸브 구멍)
54: 제2 밸브 시트(밸브 시트), 55: 밸브 부재
56: 제2 진출 스프링(부세 수단).

Claims (4)

1. 하우징(1) 내에 축방향으로 이동 가능하게 삽입되는 피스톤(4)과,
   상기 피스톤(4)에 축방향으로 형성되는 수용 구멍(5)과,
   상기 수용 구멍(5)에 축방향으로 이동 가능하게 삽입되는 출력 로드(6)와,
   상기 피스톤(4)과 상기 출력 로드(6) 사이에 장착됨과 함께, 상기 피스톤(4)과 상기 출력 로드(6)를 이간(離間)시키도록 부세(付勢)하는 부세 수단(9)과,
   상기 피스톤(4)의 기단측(基端側)에 형성됨과 함께, 압력 유체가 공급 및 배출되는 작동실(15)과,
   상기 피스톤(4)을 축방향의 기단측으로 부세하도록 상기 하우징(1) 내에서 상기 피스톤(4)의 선단측(先端側)에 설치되는 로크 스프링(16)과,
   상기 피스톤(4)의 축방향으로의 이동을 상기 출력 로드(6)의 선회 운동으로 변환시키는 변환 기구(22)와,
   상기 수용 구멍(5)의 내주벽(內周壁) 및 상기 출력 로드(6)의 외주벽(外周壁) 중 어느 한쪽에 둘레방향으로 형성되는 안내 홈(28)으로서, 그 안내 홈(28)의 둘레방향의 단부(端部)에 형성된 걸림부(係止部)(29)를 가지는 안내 홈(28)과,
   상기 수용 구멍(5)의 내주벽 및 상기 출력 로드(6)의 외주벽 중 다른쪽에 설치되는 계합(係合) 부재(31)로서, 상기 안내 홈(28)에 삽입됨과 함께, 상기 걸림부(29)에 접촉 가능하게 둘레방향으로 소정의 간격을 두고 대면(對面)되는 계합 부재(31)를 구비하는,
   것을 특징으로 하는 선회식 클램프.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 변환 기구(22)는,
   상기 수용 구멍(5)의 내주벽에 나선(螺旋) 모양으로 형성되는 조작 홈(23)과,
   상기 출력 로드(6)의 외주벽에 형성되는 선회(旋回) 홈(24)과,
   상기 선회 홈(24)의 기단부(24a)와 상기 선회 홈(24)의 선단부(24b)를 축방향으로 연통(連通)시키도록 상기 출력 로드(6)의 외주벽에 형성되는 순환(循環) 홈(25)과,
   상기 조작 홈(23)과 상기 선회 홈(24) 사이 및 상기 수용 구멍(5)의 내주면(內周面)과 상기 순환 홈(25) 사이에 삽입되는 전동(傳動) 부재(26)를 구비하는,
   것을 특징으로 하는 선회식 클램프.
3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
   검출용의 압력 유체가 공급되도록 상기 하우징(1)에 형성되는 유로(流路)와,
   상기 피스톤(4)에 의해 상기 유로를 개폐시키는 검출 밸브(40, 50)로서, 상기 유로에 설치되는 검출 밸브(40, 50)를 구비하고,
   상기 유로는,
   상기 하우징(1) 내에 형성되는 공급로(供給路)(36, 37)와,
   상기 공급로(36, 37)에 연통되도록 상기 검출 밸브(40, 50) 내에 형성되는 밸브 구멍(42, 52)과,
   상기 밸브 구멍(42, 52)에 연통되도록 상기 하우징(1)과 상기 피스톤(4) 사이에 형성되는 배출로(排出路)를 구비하는,
   것을 특징으로 하는 선회식 클램프.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 검출 밸브(40, 50)는,
   상기 밸브 구멍(42, 52)의 내주벽에 형성되는 밸브 시트(44, 54)와,
   상기 밸브 시트(44, 54)에 접촉 가능하도록 상기 밸브 구멍(42, 52) 내에 진퇴(進退) 가능하게 삽입되는 밸브 부재(45, 55)로서, 상기 밸브 구멍(42, 52) 내에 설치되는 부세 수단(46, 56)에 의해 상기 피스톤(4)을 향해서 부세되는 밸브 부재(45, 55)를 구비하는,
   것을 특징으로 하는 선회식 클램프.

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