KR102342061B1

KR102342061B1 - 실린더 장치

Info

Publication number: KR102342061B1
Application number: KR1020177034674A
Authority: KR
Inventors: 료타 코지마
Original assignee: 가부시키가이샤 코스멕
Priority date: 2015-06-26
Filing date: 2016-06-13
Publication date: 2021-12-21
Also published as: US20180156249A1; WO2016208443A1; KR20180020967A; EP3315793A1; EP3315793B1; US10385889B2; JP2017015237A; CN107735576A; JP6552310B2; CN107735576B; EP3315793A4

Abstract

하우징(1) 내에 진퇴용 제1 피스톤(10)의 피스톤 본체(11) 및 배력용 제2 피스톤(15)이 상하 방향으로 직접으로 배치된다. 로크 실(16)의 압유로부터 상기 제2 피스톤(15)에 작용하는 힘을 배력기구(30)의 계합 볼(32)을 통해 상방으로 배력 변환하여 상기 제1 피스톤(10)의 출력 로드(12)에 전달한다. 상기 하우징(1) 내에 형성된 검출용 제1 에어 검출로(38)의 도중부에, 제1 검출 밸브(40)가 설치된다. 상기 계합 볼(32)이 반경 방향의 안쪽으로 이동함으로써, 상기 제1 검출 밸브(40)가 닫힌다.

Description

실린더 장치{CYLINDER APPARATUS}

본 발명은, 배력기구(倍力機構) 부착 실린더 장치에 관한 것으로, 더 상세히 말하면, 실린더 장치에 설치된 배력기구의 작동 상태를 검지(檢知)하는 데에 적합한 기술에 관한 것이다.

이 종류의 배력기구 부착 실린더 장치에는, 종래에는, 특허문헌 1(일본 특개 2014-240117호 공보)에 기재된 것이 있다. 그 종래 기술은, 다음과 같이 구성되어 있다.

하우징 내에 진퇴용(進退用)의 제1 피스톤과 배력용의 제2 피스톤을 상하 방향으로 직렬(直列)로 배치한다. 로크용의 압력유체로부터 상기 제2 피스톤에 상방으로 작용하는 힘을 하방으로 배력 변환하여 상기 출력 로드로 전달한다. 또한, 하우징의 상측벽(上側壁)에 형성된 검출용의 에어 통로에, 검출 밸브가 설치된다. 그 검출 밸브는, 상기 상벽으로부터 하방으로 약간 돌출된 검출 로드를 가진다. 그리고, 상기 제2 피스톤이 릴리스 위치로부터 로크 영역을 넘어 상한(上限) 근방 위치까지 상승한 때에, 그 제2 피스톤이 검출 로드에 접촉되고, 그 후, 그 제2 피스톤이 검출 로드를 상한 근방 위치로부터 상한 위치까지 밀어 올린다. 이에 의해, 검출 밸브가 개방된다.

특허문헌 1 : 일본국 공개특허공보 특개 2014-240117호 공보(2014년 12월 25일 공개)

상기 종래 기술은 다음의 문제가 있다.

상기 제2 피스톤에 의해 검출 밸브의 검출 로드가 상기 상한 위치 근방으로부터 상한 위치까지 약간 밀어 올려짐으로써, 제2 피스톤이 로크 영역을 넘어 상한 위치까지 과도하게 이동한 것을 확실히 검지할 수 있는 점에서 상기 종래 기술은 뛰어나다.

그러나, 그 검출 밸브에 의해 제2 피스톤이 상한 위치 이외의 위치, 예를 들면, 상승 도중 위치인 로크 영역으로 이동한 것을 검출하고 싶은 경우가 있다. 이 경우, 검출 밸브의 검출 로드를, 상기 상벽으로부터 로크 영역까지 하방으로 크게 돌출시킬 필요가 있다. 이 때문에, 상기 제2 피스톤이 로크 영역까지 상승하여 검출 로드에 접촉한 후, 그 검출 로드를 로크 영역으로부터 상한 위치까지의 긴 거리를 밀어 올린다. 따라서, 검출 로드가 상기 긴 거리만큼 이동하는 것을 허용하는 공간을 구비할 필요가 있다. 그 결과, 검출 밸브의 전체 치수가 커짐과 아울러, 상기 실린더 장치의 전체 치수가 커진다.

본 발명의 목적은, 검출 기능이 있는 실린더 장치를 콤팩트하게 제작하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 하우징(1) 내에 상하 방향으로 이동 가능하고 보밀상(保密狀)으로 삽입된 진퇴용의 제1 피스톤(10)으로서, 출력 로드(12)를 가지는 제1 피스톤(10)과, 상기 출력 로드(12)의 외주부(外周部)에 보밀상으로 바깥에 끼워짐(外嵌)과 아울러, 상기 하우징(1) 내에 상하 방향으로 이동 가능하고 보밀상으로 삽입된 배력용의 제2 피스톤(15)과, 로크용의 압력유체로부터 상기 제2 피스톤(15)에 작용하는 힘을 배력 변환하여 상기 출력 로드(12)에 전달하는 배력기구(30)로서, 상기 출력 로드(12)와 상기 제2 피스톤(15)의 사이에 반경 방향으로 이동 가능하게 설치된 계합(係合) 볼(32)을 가지는 배력기구(30)와, 상기 하우징(1) 내에 형성된 검출용의 에어 검출로(檢出路)(38)와, 상기 하우징(1)에 설치된 검출 밸브(40)로서, 상기 계합 볼(32)이 해당 검출 밸브(40)의 검출 로드(50)를 반경 방향에 대해 교차하는 방향으로 이동시킴으로써 상기 검출용의 에어 검출로(38)를 개폐하는 검출 밸브(40)를 구비하는 것을 특징으로 한다.

[도 1] 도 1은, 본 발명의 일 실시형태를 나타내며, 실린더 장치의 릴리스 상태를 나타내는 입면(立面)으로 본 단면도이다.
[도 2] 도 2는, 상기 실린더 장치의 로크 상태를 나타내는 단면도로서, 상기 도 1과 유사한 도면이다.
[도 3] 도 3A는, 도 1의 3A 부분을 확대한 부분도를 나타내고 있다. 도 3B는, 도 2의 3B 부분을 확대한 부분도를 나타내고 있다.
[도 4] 도 4는, 도 1의 3A 부분을 확대한 다른 구성에 따른 부분도를 나타내고 있다.

도 1 내지 도 3B는, 본 발명의 일 실시형태를 나타내고 있다. 이 실시형태에서는, 배력기구 부착 실린더 장치를 링크식 클램프에 적용한 경우를 예시하고 있다. 우선, 릴리스 상태를 나타내는 도 1에 의해, 실린더 장치의 구조를 설명한다.

하우징(1)은, 테이블 등의 고정대(T)에 설치되어 있다. 그 하우징(1)은, 상측 하우징(2)과, 그 상측 하우징(2)의 하측에 나합(螺合)되는 하측 하우징(3)을 가진다. 상측 하우징(2)의 상부에 상단벽(2a)이 형성됨과 아울러, 하측 하우징(3)의 하부에 하단벽(3a)이 형성된다. 그 상측 하우징(2)의 내부에 상측 실린더 구멍(5)이 형성됨과 아울러, 하측 하우징(3)의 내부에 하측 실린더 구멍(6)이 형성된다.

상기 상측 실린더 구멍(5)에 제1 피스톤(10)이 상하 방향으로 이동 가능하고 보밀상으로 삽입된다. 그 제1 피스톤(10)은, 피스톤 본체(11)와, 그 피스톤 본체(11)로부터 상하로 돌설(突設)된 출력 로드(12)를 가진다. 그 출력 로드(12)는, 피스톤 본체(11)로부터 상방으로 돌설된 상부 로드(12a)와, 피스톤 본체(11)로부터 하방으로 돌설된 하부 로드(12b)를 가진다.

상기 상부 로드(12a)의 상단부에 클램프 암(13)의 좌단부(左端部)가 수직면(垂直面) 내에서 회전 가능하게 연결된다. 상측 하우징(2)의 우상부(右上部)로부터 피봇팅부(2b)가 상방으로 돌설되며, 그 피봇팅부(2b)의 상단부에 링크 부재(14)의 하단부가 회전 가능하게 연결됨과 아울러, 링크 부재(14)의 상단부에 클램프 암(13)의 길이 방향의 도중부(途中部)가 회전 가능하게 연결된다.

상기 하측 실린더 구멍(6)에 배력용의 제2 피스톤(15)이, 상하 방향으로 이동 가능하고 보밀상으로 삽입됨과 아울러, 상기 하부 로드(12b)의 외주부에 이동 가능하고 보밀상으로 바깥으로 끼워지게 한다.

상기 피스톤(10)의 피스톤 본체(11)와 제2 피스톤(15)의 사이에 로크 실(室)(16)이 형성된다. 그 로크 실(16)에, 로크용의 압력유체로서의 압유(壓油)가, 로크 급배로(給排路)(17)와 로크 포트(P1)를 통해 공급 및 배출된다.

또한, 피스톤 본체(11)의 상측에 제1 릴리스 실(室)(20)이 형성됨과 아울러, 제2 피스톤(15)의 하측에 제2 릴리스 실(21)이 형성된다. 상기 상부 로드(12a)와 피스톤 본체(11)와 하부 로드(12b)로 형성된 연통(連通) 구멍(22)이, 제1 릴리스 실(20)과 제2 릴리스 실(21)을 연통시킨다. 이에 의해, 제1 릴리스 실(20) 및 제2 릴리스 실(21)에 압유가 릴리스 급배로(23)와 릴리스 포트(P2)를 통해 공급 및 배출된다.

상기 하측 실린더 구멍(6)의 하부에 형성된 단차부(段差部)(3b)에, 환상(環狀)의 고정 슬리브(26)가 하방으로부터 고정된다. 그 고정 슬리브(26)의 내주(內周) 구멍에는, 상기 하부 로드(12b)가 상하 방향으로 이동 가능하게 삽입된다.

상기 제2 릴리스 실(21)에 배력기구(30)가 설치되며, 그 배력기구(30)가, 로크 실(16)의 압유에 의해 제2 피스톤(15)이 하방으로 작용하는 힘을, 상방으로 배력 변환시켜 하부 로드(12b)에 전달한다. 그 배력기구(30)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 다음과 같이 구성된다.

상기 고정 슬리브(26)의 상부에 안내 홈(31)이, 둘레 방향으로 소정의 간격을 두고 반경 방향으로 형성된다. 그 안내 홈(31)에 계합 볼(32)이 좌우 방향으로 이동 가능하게 삽입된다. 상기 제2 피스톤(15)의 내주 구멍에 배력부(倍力部)(33)가, 상방으로 향함에 따라 축심에 가까워지도록 형성된다. 그 배력부(33)에 계합 볼(32)이 접촉되어 있다. 상기 하부 로드(12b)의 하부에 전달 홈(35)이 둘레 방향으로 소정의 간격을 두고 설치되며, 그 전달 홈(35)이 상방으로 향함에 따라 축심(軸心)으로부터 멀어지도록 형성되어 있다. 그 전달 홈(35)의 주벽(周壁)에 형성되는 전달부(36)가 계합 볼(32)에 접촉되어 있다.

상기 하측 하우징(3)의 하단벽(3a)의 좌부(左部)에 검출용의 제1 에어 검출로(에어 검출로)(38)가 형성된다. 그 제1 에어 검출로(38)의 도중부에 제1 검출 밸브(검출 밸브)(40)가 설치된다. 그 제1 검출 밸브(40)의 상류측에 제1 공급로(38a)가 형성됨과 아울러, 그 제1 검출 밸브(40)의 하류측에 제1 배출로(38b)가 형성된다.

또한, 하단벽(3a)의 우부(右部)에 검출용의 제2 에어 검출로(39)가 형성된다. 그 제2 에어 검출로(39)의 도중부에 제2 검출 밸브(60)가 설치된다. 그 제2 검출 밸브(60)의 상류측에 제2 공급로(39a)가 형성됨과 아울러, 그 제2 검출 밸브(60)의 하류측에 제2 배출로(39b)가 형성된다.

상기 제1 검출 밸브(40)는, 도 3A에 나타내는 바와 같이, 다음과 같이 구성된다.

상기 하단벽(3a)에 제1 장착 구멍(41)이 제2 릴리스 실(21)에 연통되도록 상하 방향으로 형성된다. 그 제1 장착 구멍(41)은, 하측으로부터 차례로 형성된 암나사 구멍(42)과 중경(中徑) 구멍(43)과 소경(小徑) 구멍(44)을 가진다. 그 암나사 구멍(42)과 중경 구멍(43)의 사이에 형성된 단차부(46)에, 제1 환상 누름부(47)가, 암나사 구멍(42)에 나합되는 제1 케이싱(48)에 의해 고정된다. 그 제1 케이싱(48)의 내부에 밸브 실(49)이 형성되며, 그 밸브 실(49)에 제1 공급로(38a)가 연통된다. 또한, 그 밸브 실(49)에 제1 검출 로드(검출 로드)(50)가 삽입된다. 그 제1 검출 로드(50)의 상단부가, 봉지(封止) 부재(51)를 통해 소경 구멍(44)에 상하 방향으로 이동 가능하게 삽입됨과 아울러, 제2 릴리스 실(21) 내에 돌출된다. 그 제1 검출 로드(50)의 도중 높이부에 형성된 대경부(大徑部)가, 밸브 실(49)의 내주벽(內周壁)을 따라 상하 방향으로 안내된다. 그 대경부에 홈(50a)이 둘레 방향으로 간격을 두고 상하 방향으로 형성된다. 또한, 그 제1 검출 로드(50)의 하부에 홈(52)이 둘레 방향으로 형성되고, 그 홈(52)에 제1 밸브체로서의 O링(53)이 장착된다. 상기 밸브 실(49)에 제1 배출로(38b)가 연통되고, 그 제1 배출로(38b)의 주연부(周緣部)에 밸브 자리(54)가 형성된다. 상기 제1 케이싱(48)의 하부와 제1 검출 로드(50)의 대경부 사이에 장착된 압축 스프링(55)이, 제1 검출 로드(50)를 상방으로 부세(付勢)한다.

상기 제2 검출 밸브(60)는, 제1 검출 밸브(40)와 동일 구조이며, 다음과 같이 구성된다.

상기 하단벽(3a)에 제2 장착 구멍(61)이 제2 릴리스 실(21)에 연통되도록 상하 방향으로 형성된다. 그 제2 장착 구멍(61)의 암나사 구멍(62)에 제2 케이싱(68)이 나합되며, 그 제2 케이싱(68)에 의해 제1 환상 누름부(67)가 단차부(66)에 고정된다. 그 제2 케이싱(68) 내에 형성된 밸브 실(69)에, 제1 공급로(38a)가 연통된다. 또한, 그 밸브 실(69)에 제2 검출 로드(70)가 삽입된다. 그 제2 검출 로드(70)의 상단부가, 봉지 부재(71)를 통해 제2 장착 구멍(61)의 소경 구멍(64)에 상하 방향으로 이동 가능하게 삽입됨과 아울러, 제2 릴리스 실(21) 내에 돌출된다. 그 제2 검출 로드(70)의 도중 높이부에 형성된 대경부가, 밸브 실(69)의 내주벽을 따라 상하 방향으로 안내된다. 그 대경부에 홈(70a)이 둘레 방향으로 간격을 두고 상하 방향으로 형성된다. 그 제2 검출 로드(70)의 하부에 홈(72)이 둘레 방향으로 형성되고, 그 홈(72)에 제2 밸브체로서의 O링(73)이 장착된다. 상기 밸브 실(69)에 제2 배출로(39b)가 연통되며, 그 제2 배출로(39b)의 주연부에 밸브 자리(74)가 형성된다. 상기 제2 케이싱(68)의 하부와 제2 검출 로드(70)의 대경부 사이에 장착된 압축 스프링(75)이, 제2 검출 로드(70)를 상방으로 부세한다.

상기 계합 볼(32)과 제1 검출 로드(50)의 상단부 사이에 피조작(被操作) 부재(80)가 상하 방향으로 이동 가능하게 삽입된다. 그 피조작 부재(80)는, 하측으로부터 차례로 피조작 링(81)과 피조작 핀(82)을 가진다. 그 피조작 링(81)이, 상기 하단벽(3a)과 고정 슬리브(26) 사이에 형성된 간극에 상하 이동 가능하게 삽입됨과 아울러, 제1 검출 밸브(40)의 제1 검출 로드(50)의 상면에 접촉되어 있다. 상기 피조작 핀(82)이, 상기 고정 슬리브(26)에 형성된 장착 구멍에, 상하 이동 가능하게 삽입된다. 그 피조작 핀(82)의 하단부가, 상기 피조작 링(81)의 상부에 형성된 오목부(81a)에 삽입됨으로써, 그 고정 슬리브(26)와 피조작 링(81)이, 둘레 방향으로의 위상(位相)이 합치하도록 구성된다. 그 피조작 핀(82)의 상단부가 계합 볼(32)에 접촉 가능해지도록 고정 슬리브(26)의 상기 안내 홈(31)으로부터 상방으로 돌출된다.

또한, 하부 로드(12b)의 외주부로부터 핀(85)이 반경 방향의 바깥쪽으로 돌설된다. 또한, 고정 슬리브(26)에 안내 홈(86)이 상하 방향으로 형성되고, 그 안내 홈(86)에 연속하도록 안내 홈(87)이 피조작 링(81)에 상하 방향으로 형성된다. 이에 의해, 그 핀(85)이 안내 홈(86)과 안내 홈(87)을 따라 상하 방향으로 안내된다. 그 결과, 제1 피스톤(10)과 고정 슬리브(26)는, 둘레 방향으로의 위상이 합치하도록 구성된다. 또한, 제1 피스톤(10)과 피조작 링(81)은, 둘레 방향으로의 위상이 합치하도록 구성된다.

상기 실린더 장치는, 도 1 내지 도 3B에 나타내는 바와 같이, 다음과 같이 작동한다.

도 1(및 도 3A)에 나타내는 릴리스 상태에서는, 로크 실(16)로부터 압유가 배출됨과 아울러, 제1 릴리스 실(20) 및 제2 릴리스 실(21)에 압유가 공급되고 있다. 이에 의해, 제1 릴리스 실(20)의 압유에 의해 제1 피스톤(10)이 하방으로 이동되어, 하부 로드(12b)의 하단부가 하단벽(3b)에 하방으로부터 고정되어 있다. 또한, 제2 릴리스 실(21)의 압유에 의해 제2 피스톤(15)이 상승 위치로 이동되어, 그 제2 피스톤(15)이, 상측 실린더 구멍(5)의 하단부에 형성된 단차부(2c)에 상방으로부터 받아 들어져 고정되어 있다. 또한, 계합 볼(32)은, 하부 로드(12b)의 외주부에 의해 반경 방향의 바깥쪽으로 이동되어 있다.

또한, 도 3A에 나타내는 릴리스 상태에서는, 제1 검출 밸브(40)의 압축 스프링(55)이 제1 검출 로드(50)와 피조작 링(81)을 통해 피조작 핀(82)을 상방으로 이동시키고 있다. 이 때문에, 제1 검출 로드(50)의 O링(53)이 밸브 자리(54)로부터 이간(離間)되어, 제1 검출 밸브(40)가 개방되어 있다.

또한, 하부 로드(12b)가 제2 검출 밸브(60)의 압축 스프링(75)에 대항하여 제2 검출 로드(70)를 하방으로 이동시키고 있다. 이 때문에, 제2 검출 로드(70)의 O링(73)이 밸브 자리(74)에 봉지(封止) 계합되어, 제2 검출 밸브(60)는 닫혀 있다.

도 1(및 도 3A)의 릴리스 상태로부터 도 2(및 도 3B)의 로크 상태로 로크 구동할 때에는, 릴리스 상태에 있어서, 제1 릴리스 실(20) 및 제2 릴리스 실(21)로부터 압유가 배출됨과 아울러, 로크 실(16)에 압유가 공급된다.

그러면, 우선, 로크 실(16)의 압유가, 제1 피스톤(10)을 상방으로 저(低) 부하로 이동시켜 가면, 하부 로드(12b)도 상승된다. 그러면, 제2 검출 로드(70)가 압축 스프링(75)에 의해 상방으로 이동되어 가서, 제2 검출 밸브(60)가 개방된다. 또한, 계합 볼(32)이, 고정 슬리브(26)의 안내 홈(31)에 하방으로부터 지지됨과 아울러, 하부 로드(12b)의 외주부에 반경 방향의 안쪽으로부터 지지된다. 이 때문에, 제2 피스톤(15)이 계합 볼(32)에 의해 상승 위치로 유지되고 있다.

다음으로, 하부 로드(12b)의 전달부(36)가 계합 볼(32)과 동일 높이 위치가 될 때까지 해당 하부 로드(12b)가 상승되면, 그 계합 볼(32)이 반경 방향의 안쪽으로 이동되는 것이 허용된다. 이어서, 제2 피스톤(15)이 하강되어 가면, 해당 제2 피스톤(15)이 계합 볼(32)을 반경 방향의 안쪽으로 밀어넣어, 상기 배력기구(30)가 배력 구동을 개시한다. 그러면, 계합 볼(32)이 피조작 핀(82)과 피조작 링(81)을 통해 제1 검출 밸브(40)의 제1 검출 로드(50)를 하방으로 이동시켜 간다.

최후로, 도 2에 나타내는 바와 같이, 클램프 암(13)의 우단부(右端部)가 클램프 대상물(W)을 압압(押壓)하면, 제1 피스톤(10)이 상승 위치에서 정지함과 아울러, 제2 피스톤(15)이 하강 위치에서 정지한다. 이때에, 계합 볼(32)이 피조작 핀(82)과 피조작 링(81)을 통해 제1 검출 로드(50)를 하방으로 이동시킴으로써, 제1 검출 로드(50)의 O링(53)이 밸브 자리(54)에 접촉되어 제1 검출 밸브(40)가 닫힌다. 이에 의해, 제1 에어 공급로(38a)측의 상승 압력을 압력 센서(도시하지 않음)가 검출한다. 그 결과, 상기 배력기구(30)가 배력 구동하고 있는 것이 검지된다.

도 2(도 3B)의 로크 상태로부터 도 1(도 3A)의 릴리스 상태로 릴리스 구동할 때에는, 로크 상태에 있어서, 로크 실(16)로부터 압유가 배출됨과 아울러, 제1 릴리스 실(20) 및 제2 릴리스 실(21)에 압유가 공급된다.

그러면, 우선, 제2 릴리스 실(21)의 압유가 제2 피스톤(15)을 상방으로 이동시켜 가면, 계합 볼(32)이 반경 방향의 바깥쪽으로 이동되는 것이 허용된다.

다음으로, 제1 릴리스 실(20)의 압유가 제1 피스톤(10)을 하강시켜 가면, 하부 로드(12b)의 전달부(36)가 계합 볼(32)을 반경 방향의 바깥쪽으로 이동시켜 간다. 그러면, 제1 검출 밸브(40)의 압축 스프링(55)이, 제1 검출 밸브(40)의 제1 검출 로드(50)와 피조작 링(81)과 피조작 핀(82)을 상방으로 이동해 간다. 그러면, 제1 검출 밸브(40)의 O링(53)이 밸브 자리(54)로부터 이간되어, 제1 검출 밸브(40)가 개방된다. 이에 의해, 제1 에어 공급로(38a)측의 하강 압력을 압력 센서(도시하지 않음)에 의해 검출한다.

최후로, 제2 피스톤(15)이, 상측 하우징(2)의 단차부(2c)에 상방으로부터 고정된다. 또한, 하부 로드(12b)가 제2 검출 밸브(60)의 검출 로드(70)를 하한 위치로 이동시킴과 아울러, 그 하부 로드(12b)가 하단벽(3a)에 고정된다. 이에 의해, 제2 검출 밸브(60)가 닫힌다. 그 결과, 제2 에어 공급로(39a)측의 상승 압력을 압력 센서(도시하지 않음)가 검출함으로써, 제2 검출 밸브(60)에 의해 하부 로드(12b)가 하한 위치로 이동한 것이 검출된다.

상기 실시형태는 다음의 작용 효과를 가진다.

상기 실린더 장치를 로크 구동할 때에는, 상기 제2 피스톤(15)이 계합 볼(32)을 반경 방향의 안쪽으로 이동시킴으로써, 그 계합 볼(32)이 제1 검출 로드(50)를 하방으로 이동시킨다. 이 때문에, 상기 제1 검출 로드(50)는, 제2 피스톤에 의해 직접으로 하방으로 이동되는 종래 기술의 제1 검출 로드에 비해, 이동 거리를 대폭으로 짧게 할 수 있다. 따라서, 제1 검출 로드(50)의 이동을 허용하는 밸브 실(49)을 작게 제작할 수 있다. 그 결과, 제1 검출 밸브(40)의 전체 치수를 작게 할 수 있어, 그 제1 검출 밸브(40)에 부설된 실린더 장치를 콤팩트하게 만들 수 있다.

상기의 각 실시형태는 다음과 같이 변경 가능하다.

상기 압력유체는, 예시한 압유를 대신하여, 다른 액체 또는 압축 공기 등의 기체여도 된다.

상기 제1 검출 밸브(40), 제2 검출 밸브(60)가, 하단벽(3a)에 설치되는 것에 대신하여, 상단벽(2a)에 설치해도 된다. 또한, 상기 제1 검출 밸브(40), 제2 검출 밸브(60)의 배치 자세를, 예시된 세로(縱) 방향을 대신하여, 경사 방향으로 해도 된다.

또한, 제1 검출 밸브(40), 제2 검출 밸브(60)를 대신하여, 전기식 스위치, 예를 들면, 접촉식 리미트 스위치, 근접 스위치 등의 비접촉식 스위치에 의해 계합 볼(32)의 움직임을 검출해도 된다. 더 나아가, 전기식 스위치가 아니라, 반도체 소자 등을 사용한 전자식 스위치여도 된다.

도 4는, 도 1의 3A 부분을 확대한 다른 구성에 따른 부분도를 나타내고 있다. 도 3A를 참조하여 상술한 구성요소와 동일 구성요소에는 동일 참조부호를 붙이고, 그 상세한 설명은 반복하지 않는다.

도 3A에 나타내는 제1 검출 밸브(40), 제2 검출 밸브(60)를 대신하여, 한 쌍의 접촉식 스위치(88, 89)를 설치해도 된다. 한쪽 스위치(88)는, 스위치 단자(90)와 제1 검출 로드(50)를 가진다. 다른 스위치(89)는, 스위치 단자(91)와 제2 검출 로드(70)를 가진다. 스위치 단자(90)는 제1 검출 로드(50)의 하측에 배치된다. 스위치 단자(91)는 제2 검출 로드(70)의 하측에 배치된다. 하측 하우징(3)의 하단벽(3a)의 좌부(左部)에 호흡(呼吸) 구멍(92)이 형성된다. 그리고, 하단벽(3a)의 우부(右部)에 호흡 구멍(93)이 형성된다.

제1 검출 밸브(40), 제2 검출 밸브(60)를 대신하여, 제1 검출 로드(50)를 가지는 스위치(88)와 제2 검출 로드(70)를 가지는 스위치(89)를 구비한 실린더 장치는, 다음과 같이 작동한다.

도 4에 나타내는 릴리스 상태에서는, 압축 스프링(55)이 제1 검출 로드(50)와 피조작 링(81)을 통해 피조작 핀(82)을 상방으로 이동시켜 간다. 이 때문에, 제1 검출 로드(50)의 하단이 스위치 단자(90)의 상단으로부터 이간된다.

또한, 하부 로드(12b)가 압축 스프링(75)에 대항하여 제2 검출 로드(70)를 하방으로 이동시켜 간다. 이 때문에, 제2 검출 로드(70)의 하단이 스위치 단자(91)의 상단에 접촉한다.

도 1(및 도 4)의 릴리스 상태로부터 도 2의 로크 상태로 로크 구동할 때에는, 릴리스 상태에 있어서, 제1 릴리스 실(20) 및 제2 릴리스 실(21)로부터 압유가 배출됨과 아울러, 로크 실(16)에 압유가 공급된다.

그러면, 우선, 로크 실(16)의 압유가, 제1 피스톤(10)을 상방으로 저 부하(負荷)로 이동시켜 가면, 하부 로드(12b)도 상승된다. 그러면, 제2 검출 로드(70)가 압축 스프링(75)에 의해 상방으로 이동되어 가서, 제2 검출 로드(70)의 하단이 스위치 단자(91)의 상단으로부터 떨어진다.

또한, 계합 볼(32)이, 고정 슬리브(26)의 안내 홈(31)에 하방으로부터 지지됨과 아울러, 하부 로드(12b)의 외주부에 반경 방향의 안쪽으로부터 지지된다. 이 때문에, 제2 피스톤(15)이 계합 볼(32)에 의해 상승 위치에서 유지되고 있다.

다음으로, 하부 로드(12b)의 전달부(36)가 계합 볼(32)과 동일 높이 위치가 될 때까지 해당 하부 로드(12b)가 상승되면, 그 계합 볼(32)이 반경 방향의 안쪽으로 이동되는 것이 허용된다. 이어서, 제2 피스톤(15)이 하강되어 가면, 해당 제2 피스톤(15)이 계합 볼(32)을 반경 방향의 안쪽으로 밀어넣어, 상기 배력기구(30)가 배력 구동을 개시한다. 그러면, 계합 볼(32)이 피조작 핀(82)과 피조작 링(81)을 통해 제1 검출 로드(50)를 하방으로 이동시켜 간다.

최후로, 클램프 암(13)의 우단부가 클램프 대상물(W)을 압압하면, 제1 피스톤(10)이 상승 위치에서 정지함과 아울러, 제2 피스톤(15)이 하강 위치에서 정지한다. 이때에, 계합 볼(32)이 피조작 핀(82)과 피조작 링(81)을 통해 제1 검출 로드(50)를 하방으로 이동시킴으로써, 제1 검출 로드(50)의 하단이 스위치 단자(90)의 상단에 접촉된다. 이에 의해, 스위치 단자(90)의 스위치(88)가 온 상태가 되어, 계합 볼(32)이 제1 검출 로드(50)를 반경 방향에 대해 교차하는 방향으로 이동한 것이, 전기적으로 또는 전자적으로 검출된다. 그 결과, 상기 배력기구(30)가 배력 구동하고 있는 것이 검지된다.

상기 제1 피스톤(10)을 로크 구동시킬 때에, 릴리스 상태로부터 상방으로 저 부하로 구동시키고, 그 후, 배력 구동시키는 것에 대신하여, 릴리스 상태로부터 로크 상태까지 배력 구동시켜도 된다.

상기 배력기구(30)는, 로크 실(室)(16)의 압유로부터 제2 피스톤(15)에 하방으로 작용하는 힘을 상방으로 배력 변환해서 출력 로드(12)에 전달하는 것을 대신하여, 로크 실(16)의 압유로부터 제2 피스톤(15)에 상방으로 작용하는 힘을 하방으로 배력 변환하여 출력 로드(12)에 전달해도 된다.

상기 피조작 부재(80)는, 상기 계합 볼(32)과 상기 제1 검출 밸브(40) 사이에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되는 것에 대신하여, 상하 방향으로부터 경사진 방향으로 이동 가능하게 설치되어도 된다.

상기 피조작 부재(80)가 가지는 피조작 링(81)과 피조작 핀(82)이, 각각으로 형성되는 것에 대신하여, 일체로 형성되어도 된다.

그 밖에, 당업자가 상정할 수 있는 범위에서 여러 가지 변경을 행할 수 있는 것은 물론이다.

(본 발명의 측면)

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 예를 들면, 도 1 내지 도 3B에 나타내는 바와 같이, 실린더 장치를 다음과 같이 구성했다.

하우징(1) 내에 진퇴용 제1 피스톤(10)이 상하 방향으로 이동 가능하고 보밀상으로 삽입되며, 그 제1 피스톤(10)이 출력 로드(12)를 가진다. 상기 출력 로드(12)의 외주부에 보밀상으로 바깥으로 끼워지는 배력용 제2 피스톤(15)이, 상기 하우징(1) 내에 상하 방향으로 이동 가능하게 보밀상으로 삽입된다. 로크용 압력유체로부터 상기 제2 피스톤(15)에 작용하는 힘을 배력기구(30)에 의해 배력 변환해서 상기 출력 로드(12)에 전달한다. 그 배력기구(30)는, 상기 출력 로드(12)와 상기 제2 피스톤(15)의 사이에 반경 방향으로 이동 가능하게 설치된 계합 볼(32)을 가진다. 상기 하우징(1) 내에 검출용 제1 에어 검출로(38)가 형성된다. 상기 하우징(1)에 제1 검출 밸브(40)가 설치된다. 상기 계합 볼(32)이 제1 검출 밸브(40)의 제1 검출 로드(50)를 반경 방향에 대해 교차하는 방향으로 이동시킴으로써, 제1 검출 밸브(40)가 상기 검출용 제1 에어 검출로(38)를 개폐한다.

본 발명은, 다음의 작용 효과를 가진다.

상기 실린더 장치를 로크 구동할 때에는, 제2 피스톤이 계합 볼을 반경 방향으로 이동시킴으로써, 그 계합 볼이 검출 로드를 반경 방향에 대해 교차하는 방향으로 이동시킨다. 이 때문에, 상기 검출 로드는, 제2 피스톤에 의해 직접으로 해당 제2 피스톤과 동일 방향으로 이동되는 종래 기술의 검출 로드에 비해, 이동 거리를 대폭으로 짧게 할 수 있다. 따라서, 검출 로드의 이동을 허용하는 검출 밸브 내의 공간을 작게 제작할 수 있다. 그 결과, 검출 밸브의 전체 치수를 작게 할 수 있어, 그 검출 밸브에 부설된 실린더 장치를 콤팩트하게 만들 수 있다.

본 발명은, 하기 (1) 및 (2)의 구성을 부가하는 것이 바람직하다.

(1) 상기 계합 볼(32)과 상기 제1 검출 밸브(40)의 사이에 피조작 부재(80)가 반경 방향에 대해 교차하는 방향으로 이동 가능하게 설치된다. 상기 계합 볼(32)이 반경 방향으로 이동한 때에, 해당 계합 볼(32)이 상기 피조작 부재(80)를 통해 제1 검출 로드(50)를 반경 방향에 대해 교차하는 방향으로 이동시킨다.

이 경우, 상기 계합 볼로부터 떨어진 위치에 검출 로드가 설치될 경우에도, 계합 볼이 피조작 부재를 통해 검출 로드를 확실히 이동시킬 수 있다.

(2) 상기 하우징(1)에 상기 제1 에어 검출로(38) 및 상기 제1 검출 밸브(40)를 설치하는 것에 대신하여, 상기 하우징(1)에 스위치 단자(90)와 제1 검출 로드(50)를 가지는 스위치(88)를 설치한다. 그 스위치는, 상기 계합 볼(32)이 해당 스위치의 제1 검출 로드(50)를 반경 방향에 대해 교차하는 방향으로 이동시킨 것을 전기적으로 또는 전자적으로 검출한다.

이 경우, 상기 실린더 장치를 로크 구동할 때에는, 상기 제2 피스톤이 계합 볼을 반경 방향으로 이동시킴으로써, 그 계합 볼이 검출 로드를 반경 방향에 대해 교차하는 방향으로 이동시킨다. 이 때문에, 상기 검출 로드는, 제2 피스톤에 의해 직접으로 해당 제2 피스톤과 동일 방향으로 이동되는 종래 기술의 검출 로드에 비해, 이동 거리를 대폭으로 짧게 할 수 있다. 따라서, 검출 로드의 이동을 허용하는 스위치 내의 공간을 작게 제작할 수 있다. 그 결과, 스위치의 전체 치수를 작게 할 수 있고, 그 스위치에 부설된 실린더 장치를 콤팩트하게 만들 수 있다.

본 발명은 상술한 각 실시형태로 한정되는 것은 아니고, 청구항에 나타난 범위에서 여러 가지 변경이 가능하며, 다른 실시형태에 각각 개시된 기술적 수단을 적절히 조합하여 얻어지는 실시형태에 관해서도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다. 또한, 각 실시형태에 각각 개시된 기술적 수단을 조합함으로써, 새로운 기술적 특징을 형성할 수 있다.

1 : 하우징
10 : 제1 피스톤
12 : 출력 로드
15 : 제2 피스톤
30 : 배력기구
32 : 계합 볼
38 : 제1 에어 검출로(에어 검출로)
40 : 제1 검출 밸브(검출 밸브)
50 : 제1 검출 로드(검출 로드, 스위치)
80 : 피조작 부재
88 : 스위치
90 : 스위치 단자

Claims

하우징(1) 내에 상하 방향으로 이동 가능하고 보밀상(保密狀)으로 삽입된 진퇴용의 제1 피스톤(10)으로서, 출력 로드(12)를 가지는 제1 피스톤(10)과,
상기 출력 로드(12)의 외주부(外周部)에 보밀상으로 바깥에 끼워짐(外嵌)과 아울러, 상기 하우징(1) 내에 상하 방향으로 이동 가능하고 보밀상으로 삽입된 배력용의 제2 피스톤(15)과,
로크용의 압력유체로부터 상기 제2 피스톤(15)에 작용하는 힘을 배력 변환하여 상기 출력 로드(12)에 전달하는 배력기구(30)로서, 상기 출력 로드(12)와 상기 제2 피스톤(15)의 사이에 반경 방향으로 이동 가능하게 설치된 계합(係合) 볼(32)을 가지는 배력기구(30)와,
상기 하우징(1) 내에 형성된 검출용의 에어 검출로(檢出路)(38)와,
상기 하우징(1)에 설치된 검출 밸브(40)로서, 상기 계합 볼(32)이 해당 검출 밸브(40)의 검출 로드(50)를 반경 방향에 대해 교차하는 방향으로 이동시킴으로써 상기 검출용의 에어 검출로(38)를 개폐하는 검출 밸브(40)를 구비하며,
상기 계합 볼(32)과 상기 검출 로드(50)의 사이에 피조작 부재(80)가 반경 방향에 대해 교차하는 방향으로 이동 가능하게 설치되고,
상기 계합 볼(32)이 반경 방향으로 이동한 때에, 해당 계합 볼(32)이 상기 피조작 부재(80)를 통해 검출 로드(50)를 반경 방향에 대해 교차하는 방향으로 이동시키는,
것을 특징으로 하는 실린더 장치.
삭제
하우징(1) 내에 상하 방향으로 이동 가능하고 보밀상(保密狀)으로 삽입된 진퇴용의 제1 피스톤(10)으로서, 출력 로드(12)를 가지는 제1 피스톤(10)과,
상기 출력 로드(12)의 외주부(外周部)에 보밀상으로 바깥에 끼워짐(外嵌)과 아울러, 상기 하우징(1) 내에 상하 방향으로 이동 가능하고 보밀상으로 삽입된 배력용의 제2 피스톤(15)과,
로크용의 압력유체로부터 상기 제2 피스톤(15)에 작용하는 힘을 배력 변환하여 상기 출력 로드(12)에 전달하는 배력기구(30)로서, 상기 출력 로드(12)와 상기 제2 피스톤(15)의 사이에 반경 방향으로 이동 가능하게 설치된 계합(係合) 볼(32)을 가지는 배력기구(30)와,
검출 로드(50)를 가지는 스위치(88)를 구비하며,
그 스위치(88)는, 상기 계합 볼(32)이 해당 스위치(88)의 검출 로드(50)를 반경 방향에 대해 교차하는 방향으로 이동시킨 것을 전기적으로 또는 전자적으로 검출하며,
상기 계합 볼(32)과 상기 검출 로드(50)의 사이에 피조작 부재(80)가 반경 방향에 대해 교차하는 방향으로 이동 가능하게 설치되고,
상기 계합 볼(32)이 반경 방향으로 이동한 때에, 해당 계합 볼(32)이 상기 피조작 부재(80)를 통해 검출 로드(50)를 반경 방향에 대해 교차하는 방향으로 이동시키는,
것을 특징으로 하는 실린더 장치.