KR20170013874A - 유체압 실린더 및 클램프 장치 - Google Patents

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KR20170013874A
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이치로 키타우라
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파스칼 엔지니어링 가부시키가이샤
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Abstract

피스톤 부재의 검출 대상 위치를 변경 가능하게 하며, 또한, 위치 검출 기구의 대부분을 유체압 실린더 내에 배치한다. 유체압 실린더(5A)는, 피스톤 부재(12)에 유체압 작동실(13a)에 연통(連通)된 상태로 형성한 로드 삽입 구멍(31)과, 헤드측 단벽 부재(15)에 설치되어 로드 삽입 구멍(31)에 삽입 가능한 보조 로드(32)와, 헤드측 단벽 부재(15)와 보조 로드(32)에 축심(軸心) 방향으로 관통된 상태로 형성된 로드 장착 구멍(34)과, 로드 장착 구멍(34)에 장착되고 또한 헤드측 단벽측의 일단(一端) 부분이 로드 장착 구멍(34)으로부터 외부로 돌출된 가동 로드(35)와, 피스톤부(12a)의 하단(下端)이 제1 영역에 위치한 상태에서는 가동 로드(35)의 이동을 금지하는 동시에, 피스톤부(12a)의 하단이 제2 영역에 위치한 상태에서는 가동 로드(35)의 이동을 허용하여, 로드 삽입 구멍(31)의 유체압에 의해 가동 로드(35)를 로드 장착 구멍(34)으로부터 외부로 돌출시키는 이동 규제 기구(36)와, 가동 로드(35)의 이동 유무를 검출하는 검출 스위치(37)를 구비한다.

Description

유체압 실린더 및 클램프 장치{HYDRAULIC CYLINDER AND CLAMP DEVICE}
[0001] 본 발명은, 유체압 실린더 및 클램프 장치에 관한 것이며, 특히 피스톤 부재의 검출 대상의 위치를 자유롭게 설정 가능한 검출 기구를 설치하고, 그 검출 기구를 컴팩트하게 구성 가능하도록 한 기술에 관한 것이다.
[0002] 종래부터, 기계 가공에 제공하는 가공물(workpiece) 등의 클램프 대상물을 클램프하는 클램프 장치 등에 채용되는 유체압 실린더는, 실린더 본체와, 상기 실린더 본체에 진퇴(進退) 가능하게 장비된 피스톤 부재와, 상기 피스톤 부재를 진출측과 퇴입(退入)측 중 적어도 일방(一方)으로 구동하기 위한 유체압 작동실 등을 구비하고 있다. 여기서, 상기 유체압 실린더의 피스톤 부재의 축심 방향의 전진 한계 위치, 후퇴 한계 위치, 도중 위치 등을 검출하는 다양한 로드 위치 검지 기술이 실용화되어 있다.
[0003] 예컨대, 특허 문헌 1의 유체압 실린더에 있어서는, 실린더 본체 내의 실린더 구멍에 왕복이동(往復動)형의 피스톤을 수용하고, 실린더 본체의 양 단벽(端壁)에 부실(副室)과 검출 피스톤을 장비하여, 피스톤이 스트로크 단(stroke edge)에 이르렀을 때에는, 피스톤으로 검출 피스톤을 바깥쪽(外方)으로 가압 이동(押動)시켜, 검출 피스톤과 그것에 형성된 유체 통로를 통해 피스톤을 완속(緩速) 정지시키는 동시에, 외부의 스트로크 단 검출용 리미트 스위치로 피스톤이 스트로크 단에 이르렀음을 검출한다.
[0004] 특허 문헌 2의 유체압 실린더를 포함하는 클램프 장치는, 유체압 실린더에 공급한 유체압을 검출하는 압력 센서와, 유체압 실린더의 피스톤 부재로부터 외부로 돌출시킨 조작 로드의 하단부의 피(被)검출부의 상승 위치와 하강 위치를 검출하는 2개의 위치 센서에 의해, 피스톤 로드의 위치(스트로크 단)를 검출한다.
[0005] 일본 실용신안 공개공보 S55-84301호 일본 특허 공개공보 제2001-87991호
[0006] 특허 문헌 1의 장치에서는, 실린더 본체의 양 단벽에 부실과 검출 피스톤을 장비하고, 양 단벽의 외측에 검출 로드를 검출하는 리미트 스위치를 각각 설치하는 관계상, 유체압 실린더의 길이가 대형화되고, 2개의 리미트 스위치의 배선 등도 길게 복잡화되는 등의 문제가 있다.
[0007] 특허 문헌 2의 유체압 실린더를 포함하는 클램프 장치에서는, 유체압 실린더의 피스톤 부재로부터 조작 로드를 외부로 돌출시키고, 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 장치가 대형화된다는 문제가 있다.
[0008] 본 발명의 목적은, 유체압 실린더 및 클램프 장치에 있어서, 피스톤 부재의 검출 대상의 위치를 자유롭게 설정 가능하도록 하는 것, 피스톤 부재의 검출 대상의 위치를 변경 가능하도록 하는 것, 피스톤 부재의 위치 검출을 위한 기구의 대부분을 유체압 실린더 내에 배치 가능하도록 하는 것 등이다.
[0009] 청구항 1의 유체압 실린더는, 실린더 구멍을 형성한 실린더 본체와, 실린더 구멍에 그 축심(軸心) 방향으로 이동 가능(可動)하도록 장착된 피스톤부와 출력 로드를 가지는 피스톤 부재와, 실린더 구멍 내의 피스톤부와 실린더 본체의 헤드측 단벽 사이에 형성된 적어도 하나의 유체압 작동실을 구비한 유체압 실린더로서, 상기 피스톤부와 출력 로드의 일부에 상기 유체압 작동실에 연통(連通)된 상태로 형성된 로드 삽입 구멍과, 상기 헤드측 단벽에 실린더 구멍 내로 돌출되도록 설치되고 또한 상기 로드 삽입 구멍에 삽입 가능한 보조 로드와, 상기 헤드측 단벽과 보조 로드에 축심 방향으로 관통된 상태로 형성된 로드 장착 구멍과, 상기 로드 장착 구멍에 장착되고 또한 상기 헤드측 단벽측의 일단(一端) 부분이 상기 로드 장착 구멍으로부터 외부로 돌출된 가동(可動) 로드와, 상기 피스톤부의 하단이 실린더 구멍 내의 제1 영역에 위치한 상태에서는 상기 가동 로드의 상기 축심 방향으로의 이동을 금지하는 동시에, 상기 피스톤부의 하단이 실린더 구멍 내의 제2 영역에 위치한 상태에서는 상기 가동 로드의 상기 축심 방향으로의 이동을 허용하여, 상기 로드 삽입 구멍의 유체압에 의해 가동 로드를 상기 로드 장착 구멍으로부터 외부로 돌출되는 돌출량 증대측으로 소정 거리만큼 이동시키는 이동 규제 기구와, 상기 가동 로드의 이동 유무를 검출하여 검출 신호를 출력하는 검출 스위치를 구비한 것을 특징으로 하고 있다.
[0010] 청구항 2의 유체압 실린더는, 청구항 1의 발명에 있어서, 상기 이동 규제 기구는, 상기 가동 로드의 선단(先端) 부분에 다른 부분보다 큰 직경으로 형성된 대직경부(大徑部)와, 상기 대직경부의 외주부(外周部)에 장착된 시일 부재와, 상기 로드 장착 구멍의 일부에 상기 대직경부가 축심 방향으로 이동 가능하도록 형성된 대직경 구멍부와, 상기 가동 로드의 대직경부에 형성된 환형(環狀) 오목부와, 상기 보조 로드 중 대직경 구멍부의 외주측의 통벽(筒壁)에 형성된 복수의 구체(球體) 유지 구멍과, 상기 복수의 구체 유지 구멍에 각각 직경 방향으로 이동 가능하도록 유지되어 상기 환형 오목부에 부분적으로 걸림결합 가능한 복수의 구체와, 상기 로드 삽입 구멍에 형성된 소직경(小徑) 구멍과 대직경 구멍이며, 피스톤부의 하단이 제1 영역에 있을 때 복수의 구체를 환형 오목부에 부분적으로 걸림결합시키는 소직경 구멍과, 피스톤부의 하단이 제2 영역에 있을 때 복수의 구체를 환형 오목부로부터 탈출 가능하게 하는 대직경 구멍을 구비한 것을 특징으로 하고 있다.
[0011] 청구항 3의 유체압 실린더는, 청구항 1 또는 2의 발명에 있어서, 상기 헤드측 단벽 중 상기 로드 장착 구멍의 일부를 형성하는 장착 구멍 형성 벽부와 상기 보조 로드를 일체의 보조 로드 부재로 구성하고, 상기 보조 로드 부재를 길이가 다른 보조 로드 부재와 교환 가능하도록 하기 위해 보조 로드 부재를 상기 실린더 본체에 탈부착 가능하게 고정한 것을 특징으로 하고 있다.
[0012] 청구항 4의 유체압 실린더는, 청구항 3의 발명에 있어서, 상기 보조 로드 부재의 외주부의 일부에 형성한 수(雄)나사부와, 상기 헤드측 단벽에 형성되고 또한 상기 보조 로드 부재가 나사결합(螺合)된 나사 구멍과, 상기 헤드측 단벽의 외측에 있어서 보조 로드 부재에 나사결합된 잠금 너트(lock nut)와, 상기 헤드측 단벽과 잠금 너트 사이에 있어서 보조 로드 부재의 외측에 끼워진 시일 와셔(seal washer)를 구비한 것을 특징으로 하고 있다.
[0013] 청구항 5의 유체압 실린더는, 청구항 2의 발명에 있어서, 상기 피스톤 부재의 상기 소직경 구멍을 형성하는 소직경 구멍 형성 부재와, 상기 피스톤 부재에 형성되고 또한 상기 소직경 구멍 형성 부재가 축심 방향으로 슬라이딩 가능하게 장착되는 슬라이딩 구멍이며 상기 대직경 구멍과 동일한 직경인 슬라이딩 구멍과, 상기 슬라이딩 구멍보다 선단측에 있어서 상기 출력 로드에 형성된 나사 구멍과, 상기 소직경 구멍 형성 부재에 일체로 형성되어 상기 나사 구멍에 나사결합된 나사축과, 상기 나사축의 선단부에 형성된 공구 걸림결합 구멍을 구비한 것을 특징으로 하고 있다.
[0014] 청구항 6의 유체압 실린더는, 청구항 2의 발명에 있어서, 상기 대직경 구멍부에 연통하도록 보조 로드에 형성된 스프링 장착 구멍과, 상기 대직경 구멍부의 일부와 스프링 장착 구멍에 장착되어 상기 가동 로드를 상기 로드 삽입 구멍의 안쪽 끝단측으로 가세하는 압축 스프링을 구비한 것을 특징으로 하고 있다.
[0015] 청구항 7의 유체압 실린더는, 청구항 1 또는 2의 발명에 있어서, 상기 피스톤부의 하단이 제2 영역에 있을 때, 상기 피스톤부가 로드측 단벽에 접촉 또는 접근하는 것을 특징으로 하고 있다.
[0016] 청구항 8의 유체압 실린더는, 청구항 1 또는 2의 발명에 있어서, 상기 피스톤부의 하단이 제2 영역에 있을 때, 상기 피스톤부가 실린더 구멍의 길이 방향의 도중부에 위치하는 것을 특징으로 하고 있다.
[0017] 청구항 9의 유체압 구동형 클램프 장치는, 청구항 1∼8 중 어느 하나의 유체압 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.
[0018] 청구항 10의 유체압 구동형 클램프 장치는, 실린더 구멍을 형성한 실린더 본체와, 실린더 구멍에 그 축심 방향으로 이동 가능하도록 장착된 피스톤부와 출력 로드를 가지는 피스톤 부재와, 실린더 구멍 내의 피스톤부와 실린더 본체의 헤드측 단벽 사이에 형성된 적어도 하나의 유체압 작동실을 구비한 유체압 구동형 클램프 장치에 있어서, 상기 피스톤부와 출력 로드의 일부에 상기 유체압 작동실에 연통된 상태로 형성된 로드 삽입 구멍과, 상기 헤드측 단벽에 실린더 구멍 내로 돌출되도록 설치되고 또한 상기 로드 삽입 구멍에 삽입 가능한 보조 로드와, 상기 헤드측 단벽과 보조 로드에 축심 방향으로 관통된 상태로 형성된 로드 장착 구멍과, 상기 로드 장착 구멍에 장착되고 또한 상기 헤드측 단벽측의 일단 부분이 상기 로드 장착 구멍으로부터 외부로 돌출된 가동 로드와, 상기 피스톤 부재가 언클램프(unclamp) 위치에 있는 상태에서는 상기 가동 로드의 상기 축심 방향으로의 이동을 금지하는 동시에, 상기 피스톤 부재가 클램프 위치에 있는 상태에서는 상기 가동 로드의 상기 축심 방향으로의 이동을 허용하여, 상기 로드 삽입 구멍의 유체압에 의해 가동 로드를 상기 로드 장착 구멍으로부터 외부로 돌출되는 돌출량 증대측으로 소정 거리만큼 이동시키는 이동 규제 기구와, 상기 가동 로드의 이동 유무를 검출하여 검출 신호를 출력하는 검출 스위치를 구비한 것을 특징으로 하고 있다.
[0019] 청구항 1의 발명은 상기의 구성을 가지기 때문에, 다음과 같은 효과를 나타낸다.
로드 삽입 구멍과, 보조 로드와, 로드 장착 구멍과, 가동 로드와, 이동 규제 기구의 대부분을 유체압 실린더 내에 장비할 수 있기 때문에, 검출을 위한 상기의 제(諸) 부재나 기구에 의해 유체압 실린더가 대형화되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 이동 규제 기구를 통해, 제1, 제2 영역을 자유롭게 설정할 수 있기 때문에, 피스톤 부재의 검출 대상의 위치를 자유롭게 설정할 수 있다.
[0020] 또한, 피스톤부와 헤드측 단벽 사이의 적어도 하나의 유체압 작동실의 유체압에 의해 가동 로드를 돌출량 증대측으로 이동시키기 때문에, 피스톤 부재가 출력 로드 진출측으로 소정량 또는 최대한 이동하였을 때의 피스톤 부재의 위치를 검출하기에 매우 적합하다.
[0021] 청구항 2의 발명은 상기의 구성을 가지기 때문에, 다음과 같은 효과를 나타낸다.
상기 이동 규제 기구는, 대직경부와, 시일 부재와, 대직경 구멍부와, 환형 오목부와, 구체 유지 구멍과, 복수의 구체와, 로드 삽입 구멍에 형성된 소직경 구멍 및 대직경 구멍을 구비하고 있기 때문에, 피스톤부의 하단이 제1 영역에 있을 때, 소직경 구멍을 통해 복수의 구체가 환형 오목부에 걸림결합하여, 가동 로드의 이동을 규제하고, 피스톤부의 하단이 제2 영역에 있을 때, 대직경 구멍을 통해 복수의 구체가 환형 오목부로부터 탈출하여, 가동 로드가 유체압 작동실의 유체압에 의해 돌출량 증대측으로 이동한다. 가동 로드의 이동으로부터 피스톤부의 하단이 실린더 구멍 내의 제2 영역에 있음을 검출 스위치로 검출할 수 있다. 상기 이동 규제 기구는, 간단한 구성이고 내구성이 우수하며, 그 대부분을 유체압 실린더 내에 형성할 수 있다.
[0022] 청구항 3의 발명에 의하면, 헤드측 단벽 중 로드 장착 구멍을 형성하는 장착 구멍 형성 벽부와 보조 로드를 일체의 보조 로드 부재로 구성하고, 상기 보조 로드 부재를 길이가 다른 보조 로드 부재와 교환 가능하도록 하기 위해 보조 로드 부재를 실린더 본체에 탈부착 가능하게 고정하였기 때문에, 보조 로드 부재를 길이가 다른 보조 로드 부재와 교환함으로써, 제1, 제2 영역을 변경하여, 피스톤 부재의 검출 대상의 위치를 바꿀 수 있을 뿐만 아니라, 보조 로드를 헤드측 단벽과 일체로 형성하는 경우에 비해 제작비를 저감시킬 수 있다.
[0023] 청구항 4의 발명에 의하면, 청구항 3의 보조 로드 부재의 외주면의 일부에 수나사부를 형성하고, 상기 보조 로드 부재를 헤드측 단벽에 형성한 나사 구멍에 나사결합하여, 잠금 너트로 잠그고, 시일 와셔로 시일하는 구조로 하였기 때문에, 보조 로드 부재의 실린더 구멍으로의 토출 길이를 적절히 조정할 수 있어, 제1, 제2 영역을 변경하여, 피스톤 부재의 검출 대상의 위치를 변경할 수 있다.
[0024] 청구항 5의 발명에 의하면, 청구항 2의 발명에 있어서, 소직경 구멍 형성 부재와, 상기 소직경 구멍 형성 부재가 슬라이딩 가능하게 장착되는 슬라이딩 구멍과, 슬라이딩 구멍보다 선단측의 나사 구멍과, 소직경 구멍 형성 부재에 형성된 나사축이며 나사 구멍에 나사결합된 나사축과, 나사축의 선단부의 공구 걸림결합 구멍을 구비하고 있기 때문에, 소직경 구멍 형성 부재의 축심 방향의 위치를 조정하는 것에 의해, 대직경 구멍의 길이를 바꿈으로써, 제1, 제2 영역을 변경할 수 있다.
[0025] 청구항 6의 발명에 의하면, 청구항 2의 발명에 있어서, 가동 로드를 로드 삽입 구멍의 안쪽 끝단측으로 가세하는 압축 스프링을 설치하였기 때문에, 피스톤부의 하단이 제2 영역에 위치하더라도 가동 로드는 이동하지 않고, 유체압 작동실 내의 유체압이 소정의 압력 이상이 되어, 가동 로드에 작용하는 유체력(流體力)이 압축 스프링의 가세력보다 커졌을 때 가동 로드가 이동한다. 피스톤 부재의 위치와, 유체압 작동실 내의 유체압의 양쪽(兩方)이 조건을 만족하였을 때에만 검출 스위치로 검출할 수 있다.
[0026] 청구항 7의 발명에 의하면, 피스톤부의 하단이 제2 영역에 있을 때, 피스톤부가 로드측 단벽에 접촉 또는 접근한다. 이 때문에, 피스톤부가 로드측 단벽에 접촉 또는 접근할 때 가동 로드가 이동하며, 그것을 검출 스위치로 검출할 수 있다.
[0027] 청구항 8의 발명에 의하면, 피스톤부의 하단이 제2 영역에 있을 때, 피스톤부가 실린더 구멍의 길이 방향의 도중부에 위치한다. 이 때문에, 피스톤 부재가 실린더 구멍의 길이 방향의 도중부에 위치할 때 가동 로드가 이동하며, 그것을 검출 스위치로 검출할 수 있다.
[0028] 청구항 9의 발명에 의하면, 청구항 1∼8 중 어느 하나의 유체압 실린더를 포함한 유체압 구동형 클램프 장치를 실현할 수 있다.
[0029] 청구항 10의 발명에 의하면, 상기의 구성을 가지기 때문에, 다음과 같은 효과를 나타낸다.
로드 삽입 구멍과, 보조 로드와, 로드 장착 구멍과, 가동 로드와, 이동 규제 기구의 대부분을 유체압 실린더 내에 장비할 수 있기 때문에, 검출을 위한 상기 제 부재나 기구에 의해 클램프 장치가 대형화되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 이동 규제 기구를 통해, 피스톤 부재의 언클램프 위치와 클램프 위치를 자유롭게 설정할 수 있다.
[0030] 또한, 피스톤부와 헤드측 단벽 사이의 적어도 하나의 유체압 작동실의 유체압에 의해 가동 로드를 돌출량 증대측으로 이동시키기 때문에, 피스톤 부재가 출력 로드 진출측으로 소정량 또는 최대한 이동하였을 때의 피스톤 부재의 위치를 검출하기에 매우 적합하다.
[0031] 도 1은, 본 발명의 실시예 1에 따른 가공물 팰릿과 클램프 장치 등의 평면도이다.
도 2는, 가공물 팰릿에 장비한 제1 클램프 장치(클램프 상태)의 단면도이다.
도 3은, 상기 제1 클램프 장치(언클램프 상태)의 단면도이다.
도 4는, 가공물 팰릿에 장비한 제2 클램프 장치(클램프 상태)의 단면도이다.
도 5는, 실시예 2의 클램프 장치(언클램프 상태)의 단면도이다.
도 6은, 도 5의 클램프 장치(클램프 상태)의 단면도이다.
도 7은, 실시예 3의 클램프 장치(클램프 상태)의 단면도이다.
도 8은, 실시예 4의 클램프 장치(클램프 상태)의 단면도이다.
도 9는, 실시예 5의 클램프 장치(언클램프 상태)의 단면도이다.
도 10은, 도 9의 클램프 장치(클램프 상태)의 단면도이다.
도 11은, 실시예 6의 클램프 장치(클램프 상태)의 단면도이다.
[0032] 이하에서는, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해, 실시예에 근거하여 설명한다.
실시예 1
[0033] 실시예 1의 가공물 팰릿(1)과, 상기 가공물 팰릿(1)에 장비한 유체압 구동형의 제1, 제2 클램프 장치(2A, 2B) 등에 대해 도 1∼도 4에 근거하여 설명한다.
가공물 팰릿(1)은 직사각형으로 이루어진 강제(鋼製)의 두꺼운 판(厚板)으로 구성되며, 상기 가공물 팰릿(1)은 가공물(W)을 고정시킨 상태로 머시닝 센터(machining center)(도시 생략)의 테이블 상으로 반송(搬送)하여 가공물(W)을 기계 가공에 제공하는 것이다.
[0034] 가공물 팰릿(1)의 상면(上面)의 일단측 부분에는 가공물(W)을 받아내는 받이 지그(治具; 4)가 고정되고, 가공물 팰릿(1)의 상면의 타단(他端)측 부분에는 푸시형의 제1, 제2 클램프 장치(2A, 2B)가 가공물(W)쪽을 향해 가로(橫)를 향한 자세로 장비되고, 제1, 제2 클램프 장치(2A, 2B)는 가공물 팰릿(1)에 고정된 클램프 부착 부재(3)에 고정되어 있다. 받이 지그(4)의 측부에는 한 쌍의 가공물 받이부(4a)가 간격을 두고 장비되어 있다. 제1, 제2 클램프 장치(2A, 2B)에 의해 가공물(W)을 받이 지그(4)의 가공물 받이부(4a)에 가압하여 클램프한다.
[0035] 다음으로, 제1, 제2 클램프 장치(2A, 2B)에 대해 설명하는데, 이하의 설명에서는 제1, 제2 클램프 장치(2A, 2B)를 세로(縱)를 향한 자세로 한 상태를 예로 들어 설명한다.
[0036] 먼저, 제1 클램프 장치(2A)에 대해 설명한다.
도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 제1 클램프 장치(2A)는, 유체압 실린더(5A)를 주체(主體)로 하여 구성된 것이므로, 이하의 설명은 그 유체압 실린더(5A)에 대한 설명도 포함하는 것이다. 상기 유체압 실린더(5A)는, 본 실시예의 경우, 가압 유체로서 가압유(加壓油)를 이용하지만, 가압유 대신에 가압 에어를 이용하는 에어 실린더를 채용해도 된다. 참고로, 이하의 설명 중에서 가압유를 유압(油壓)이라고 하는 경우도 있다.
[0037] 제1 클램프 장치(2A)는, 기본 구성으로서, 실린더 본체(10)와, 상기 실린더 본체(10) 내에 세로 방향으로 형성된 실린더 구멍(11)과, 피스톤 부재(12)와, 제1, 제2 유체압 작동실(13a, 13b)을 구비하고 있다. 실린더 본체(10)는, 상부 본체(10a)와 하부 본체(10b)를 구비하며, 하부 본체(10b)가 클램프 부착 부재(3)의 원통형(圓筒狀)의 유지 구멍(3a)에 끼워 넣어지고, 상부 본체(10a)의 하단의 설치면(10c)이 클램프 부착 부재(3)의 상면에 접촉하고, 상부 본체(10a)가 복수의 볼트(도시 생략)로 클램프 부착 부재(3)에 고정되어 있다.
[0038] 하부 본체(10b)는, 원통부(14)와, 실린더 구멍(11)의 하단을 폐색(閉塞)하는 판(板) 형상의 헤드측 단벽 부재(15)를 가지며, 상기 헤드측 단벽 부재(15)의 상단부(上端部)에는 실린더 구멍(11)의 하단부에 끼움결합된 끼움결합부(15a)가 형성되며, 헤드측 단벽 부재(15)는 복수의 볼트(도시 생략)로 원통부(14)의 하단에 고정되어 있다. 상기의 끼움결합부(15a)의 하단 근방부의 외주부에는 시일 부재(15b)가 장착되어 있다.
[0039] 피스톤 부재(12)는, 실린더 구멍(11)에 그 축심 방향으로 이동 가능하도록(슬라이딩 가능하도록) 장착된 피스톤부(12a)와, 상기 피스톤부(12a)로부터 상방으로 연장되어 상부 본체(10a)의 로드측 단벽(16)에 형성된 로드 구멍(17)을 삽입통과하여 실린더 본체(10)의 외부로 돌출된 출력 로드(12b)를 구비하고 있으며, 출력 로드(12b)의 상단측 부분에는 상단이 개방된 형상의 나사 구멍(12c)이 형성되고, 상기 나사 구멍(12c)에는 가공물(W)을 가압하는 가압 부재(18)의 다리부(脚部; 18a)가 나사결합되고, 가압 부재(18)의 머리부(頭部; 18b)가 출력 로드(12b)의 상단으로 노출되어 있다. 가압 부재(18)의 머리부(18b)의 상면은 부분구면(部分球面)이거나 또는 부분구면에 가까운 곡면 형상으로 되어 있다.
[0040] 피스톤부(12a)의 외주부에는 시일 부재(19)가 장착되고, 로드 구멍(17)의 내주부(內周部)에는 시일 부재(20)와, 스크레이퍼(21)가 장착되어 있다. 참고로, 피스톤 부재(12)를 복수의 부재로 구성해도 된다.
[0041] 제1 유체압 작동실(13a)은, 실린더 구멍(11) 내에서 피스톤부(12a)와 헤드측 단벽 부재(15)(헤드측 단벽) 사이에 형성된 클램프용 작동실이다. 참고로, 헤드측 단벽 부재(15) 중 실린더 구멍(11)에 면(面)하는 벽부가 「헤드측 단벽」에 상당한다.
제2 유체압 작동실(13b)은, 실린더 구멍(11) 내에서 피스톤부(12a)와 로드측 단벽(16) 사이에 형성된 언클램프용 작동실이다. 제1 유체압 작동실(13a)에 가압유를 공급/배출하기 위한 제1 유로(油路; 22)와, 제2 유체압 작동실(13b)에 가압유를 공급/배출하기 위한 제2 유로(23)가, 클램프 본체(10)의 벽부 내에 형성되고, 이들 제1, 제2 유로(22, 23)가 유압 공급원(도시 생략)에 접속되어 있다.
[0042] 참고로, 제2 유체압 작동실(13b)은 필수적인 것이 아니며, 제2 유로(23) 대신에 호흡 통로를 형성하고, 제2 유체압 작동실(13b)을 대신하는 스프링 장착실에 피스톤부(12a)를 하방으로 탄성적으로 가세하는 압축 스프링을 장착해도 된다.
[0043] 다음으로, 제1 클램프 장치(2A)에 장비된 본원 특유의 동작 상태 검출 기구(30)에 대해 설명한다. 상기 동작 상태 검출 기구(30)는, 로드 삽입 구멍(31)과, 보조 로드(32)를 포함하는 보조 로드 부재(33)와, 로드 장착 구멍(34)과, 가동 로드(35)와, 이동 규제 기구(36)와, 검출 스위치(37) 등을 구비하고 있다.
[0044] 상기 로드 삽입 구멍(31)은, 피스톤부(12a)와 출력 로드(12b)의 일부에 제1 유체압 작동실(13a)에 연통된 상태로 형성되어 있다. 로드 삽입 구멍(31)은, 하단 부분의 대직경 구멍(31a)과, 상기 대직경 구멍(31a)의 상단에 짧은 테이퍼 구멍(31c)을 통해 이어지는 소직경 구멍(31b)을 가진다. 보조 로드(32)는, 헤드측 단벽 부재(15)(헤드측 단벽)에 실린더 구멍(11) 내로 돌출되도록 설치되고 또한 로드 삽입 구멍(31)에 삽입 가능하도록 형성되어 있다.
[0045] 단, 본 실시예에 있어서는, 헤드측 단벽 부재(15) 중 로드 장착 구멍(34)의 일부를 형성하는 장착 구멍 형성 벽부(15c)와 보조 로드(32)를 일체의 보조 로드 부재(33)로 구성하고, 상기 보조 로드 부재(33)를 길이가 다른 보조 로드 부재(33B)와 교환 가능하도록 하기 위해 보조 로드 부재(33)를 실린더 본체(10)에 탈부착 가능하게 고정시키고 있다. 장착 구멍 형성 벽부(15c)와 보조 로드(32)는 동일한 외경(外徑)으로 형성되며, 보조 로드(32)는 보조 로드 부재(33)의 상부측의 약 2/3의 부분에 형성되어 있다. 본 실시예의 경우, 보조 로드(32)의 상단은, 실린더 구멍(11)의 중단부(中段部)에 위치하고 있다.
[0046] 보조 로드 부재(33)의 하단부에는 플랜지부(33a)가 형성되고, 헤드측 단벽 부재(15)에는, 플랜지부(33a)를 끼워 넣는 원형 오목부(38)와, 상기 원형 오목부(38)의 중심측 부분에 연통되는 세로 방향의 연통 구멍(39)이며 보조 로드(32)를 삽입통과 가능한 연통 구멍(39)이 형성되어 있다. 보조 로드 부재(33)를 연통 구멍(39)으로부터 실린더 구멍(11) 내로 삽입하고, 플랜지부(33a)를 원형 오목부(38)에 끼워 넣은 상태에서, 플랜지부(33a)가 복수의 볼트(40)에 의해 헤드측 단벽 부재(15)에 고정되어 있다. 연통 구멍(39)의 내주부에는 시일 부재(41)가 장착되어 있다.
[0047] 이렇게 하여, 보조 로드(32)가 헤드측 단벽 부재(15)의 상면으로부터 실린더 구멍(11) 내로 돌출하여, 보조 로드(32)가 로드 삽입 구멍(31)에 삽입 가능하게 되어 있다. 단, 상기의 플랜지부(33a)는 필수적인 것이 아니며, 보조 로드 부재(33)는 플랜지부(33a)를 채용하는 고정 구조와는 다른 고정 구조에 의해 헤드측 단벽 부재(15)에 고정해도 된다.
[0048] 로드 장착 구멍(34)은, 헤드측 단벽 부재(15)와 보조 로드(32)에 축심 방향으로 관통된 상태로 형성된 것이다. 단, 본 실시예의 경우, 로드 장착 구멍(34)의 하부측 부분은 헤드측 단벽 부재(15)의 일부인 장착 구멍 형성 벽부(15c)에 형성되어 있다. 가동 로드(35)는, 로드 장착 구멍(34)에 상하 방향으로 슬라이딩 가능하게 장착되고 또한 헤드측 단벽 부재(15)측의 일단 부분이 로드 장착 구멍(34)으로부터 외부로 돌출되어 있다.
[0049] 이동 규제 기구(36)는, 피스톤부(12a)의 하단이 실린더 구멍(11) 내의 제1 영역에 위치하고 있는 상태에서는, 가동 로드(35)의 상기 축심 방향으로의 이동을 금지하는 동시에, 피스톤부(12a)의 하단이 실린더 구멍(11) 내의 제2 영역에 위치하고 있는 상태에서는 가동 로드(35)의 상기 축심 방향으로의 이동을 허용하여, 로드 삽입 구멍(31)의 유압에 의해 가동 로드(35)를 로드 장착 구멍(34)으로부터 외부로 돌출되는 돌출량 증대측으로 소정 거리만큼 이동시키도록 구성되어 있다. 본 실시예의 경우, 제1 영역은 실린더 구멍(11) 내의 도 2에 나타낸 영역(a)이며, 제2 영역은 실린더 구멍(11) 내의 도 2에 나타낸 영역(b)이다. 피스톤부(12a)의 하단이 제2 영역(b)에 있을 때, 피스톤부(12a)가 실린더 구멍(11)의 길이 방향의 도중부에 위치하고 있다.
[0050] 이동 규제 기구(36)는, 피스톤 부재(12)가 언클램프 위치에 있는 상태에서는 가동 로드(35)의 상기 축심 방향으로의 이동을 금지하는 동시에, 피스톤 부재(12)가 클램프 위치에 있는 상태에서는 가동 로드(35)의 축심 방향으로의 이동을 허용하여, 로드 삽입 구멍(31)의 유압에 의해 가동 로드(35)를 로드 장착 구멍(34)으로부터 외부로 돌출되는 돌출량 증대측으로 소정 거리만큼 이동시키도록 구성되어 있다. 제1, 제2 클램프 장치(2A, 2B)로 고정하는 가공물(W)의 형상에 따라, 제1 클램프 장치(2A)는, 피스톤 부재(12a)가 풀 스트로크(full stroke)의 약 1/2만큼 진출 이동한 상태에서 클램프 상태가 된다. 한편, 제2 클램프 장치(2B)는, 피스톤 부재(12)가 풀 스트로크 근처까지 진출 이동한 상태에서 클램프 상태가 된다.
[0051] 이동 규제 기구(36)는, 가동 로드(35)의 선단 부분(상단측 부분)에 다른 부분(소직경부(35b))보다 큰 직경으로 형성된 대직경부(35a)와, 대직경부(35a)의 외주부에 장착된 시일 부재(42)와, 로드 장착 구멍(34)의 일부에 대직경부(35a)가 축심 방향으로 이동 가능하도록 형성된 대직경 구멍부(34a)와, 가동 로드(35)의 대직경부(35a)의 외주부에 형성된 환형 오목부(43)와, 보조 로드(32) 중 대직경 구멍부(34a)의 외주측의 통벽(33b)에 형성된 복수의 구체 유지 구멍(44)과, 복수의 구체 유지 구멍(44)에 각각 직경 방향으로 이동 가능하도록 유지되어 환형 오목부(43)에 부분적으로 걸림결합 가능한 복수의 구체(45)(강구(鋼球))와, 로드 삽입 구멍(31)에 형성된 소직경 구멍(31b)과 대직경 구멍(31a)을 구비하고 있다.
[0052] 소직경 구멍(31b)은, 피스톤부(12a)의 하단이 제1 영역(a)에 있을 때 복수의 구체(45)를 환형 오목부(43)에 부분적으로 걸림결합시키도록 형성되어 있다(도 3 참조). 대직경 구멍(31a)은, 피스톤부(12a)의 하단이 제2 영역(b)에 있을 때 복수의 구체(45)를 환형 오목부(43)로부터 탈출 가능하게 하도록 형성되어 있다(도 2 참조). 소직경 구멍(31b)과 대직경 구멍(31a)의 경계부에는 축심 방향의 길이가 짧은 테이퍼 구멍(31c)이 형성되어 있다. 환형 오목부(43)의 반단면(半斷面)은 등변사다리꼴이며, 환형 오목부(43)는 작은 직경의 원통면(43a)과, 상기 원통면(43a)의 상단에 이어지는 상측 부분 원뿔면(43b)과, 원통면(43a)의 하단에 이어지는 하측 부분 원뿔면(43c)으로 형성되어 있다. 참고로, 복수의 구체(45)가 대직경 구멍(31a)의 내주면에 접촉하고 있는 경우에 있어서도, 각 구체(45)의 극히 일부는 환형 오목부(43) 내로 돌출되어 있다.
[0053] 가동 로드(35)의 이동 유무를 검출하여 검출 신호를 출력하는 검출 스위치(37)가 설치되며, 상기 검출 스위치(37)는 리미트 스위치 또는 근접 스위치 등으로 구성되고, 헤드측 단벽 부재(15)의 외면측에 부착되어 있다. 본 실시예의 경우, 가동 로드(35)가 돌출량 증대측으로 이동하였을 때, 검출 스위치(37)의 검출 신호가 ON이 되도록 설정되며, 상기 검출 스위치(37)의 검출 신호는 유압(油壓) 공급원 등을 제어하는 제어 유닛(도시 생략)에 공급되고 있다.
[0054] 도 4에 나타낸 제2 클램프 장치(2B)(클램프 상태)는, 유체압 실린더(5B)를 포함하며, 기본적으로 제1 클램프 장치(2A)와 동일한 구조이나, 피스톤 부재(12)가 풀 스트로크 근처까지 진출 이동한 상태에서 클램프 상태가 되도록 구성되고, 피스톤부(12a)의 하단이 제2 영역에 있을 때, 피스톤부(12a)가 로드측 단벽(15)에 접촉 또는 접근한다. 이 때문에, 보조 로드 부재(33B)의 보조 로드(32B)가 제1 클램프 장치(2A)의 보조 로드(32)보다 길게 형성되어 있다. 제1 클램프 장치(2A)의 구성 요소와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
[0055] 상기 제1, 제2 클램프 장치(2A, 2B)의 작용 및 효과에 대해 설명한다. 단, 제1, 제2 클램프 장치(2A, 2B)는 동일한 작용 및 효과를 나타내므로, 제1 클램프 장치(2A)의 작용 및 효과에 대해 설명한다. 제2 유체압 작동실(13b)에 유압을 충전(充塡)하면, 제1 클램프 장치(2A)는 도 3에 나타낸 언클램프 상태가 된다. 이 상태에서는 피스톤 부재(12)의 피스톤부(12a)가 하방 한계 위치까지 하강되어 있기 때문에, 복수의 구체(45)가 소직경 구멍(31b) 내에 위치하여 환형 오목부(43)에 걸림결합되어 있다. 이 때문에, 가동 로드(35)의 상단에 유압이 작용하더라도, 가동 로드(35)는 돌출 이동하지 않기 때문에, 검출 스위치(37)의 검출 신호는 OFF이다.
[0056] 다음으로, 제1 유체압 작동실(13a)에 유압을 충전하면, 제1 클램프 장치(2A)는 도 2에 나타낸 클램프 상태가 된다. 이 상태에서는 피스톤 부재(12)의 피스톤부(12a)가 실린더 구멍(11)의 중단부에 위치하고, 복수의 구체(45)가 대직경 구멍(31a) 내에 위치하여, 가동 로드(35)의 상단에 로드 삽입 구멍(31) 내의 유압이 작용하기 때문에, 환형 오목부(43)의 상측 부분 원뿔면(43b)에 의해 복수의 구체(45)가 외경측으로 가압 이동되어 환형 오목부(43)로부터 거의 탈출한 상태가 된다.
[0057] 이 때문에, 대직경부(35a)의 하단이 대직경 구멍부(34a)의 하단과 접촉할 때까지, 가동 로드(35)가 하강 이동하여, 가동 로드(35)의 돌출량이 증대되기 때문에, 가동 로드(35)가 검출 스위치(37)를 전환하여, 검출 스위치(37)의 검출 신호가 ON이 된다. 이 때문에, 제어 유닛에 있어서, 제1 클램프 장치(2A)가 클램프 상태가 되었음을 알 수 있다.
[0058] 상기 제1 클램프 장치(2A)에 있어서는, 로드 삽입 구멍(31)과, 보조 로드(32)와, 로드 장착 구멍(34)과, 가동 로드(35)와, 이동 규제 기구(36)의 대부분을 유체압 실린더(5A) 내에 장비할 수 있기 때문에, 상기 이동 규제 기구(36)에 의해 유체압 실린더(5A)가 대형화되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 이동 규제 기구(36)에 있어서, 소직경 구멍(31b)과 대직경 구멍(31a)을 통해 제1, 제2 영역(a, b)을 자유롭게 설정 가능하기 때문에, 피스톤 부재(12)의 검출 대상의 위치를 자유롭게 설정할 수 있다.
[0059] 또한, 피스톤부(12a)와 헤드측 단벽 부재(15) 사이의 적어도 하나의 제1 유체압 작동실(13a)의 유압에 의해 가동 로드(35)를 돌출량 증대측으로 이동시키기 때문에, 피스톤 부재(12)가 출력 로드 진출측으로 소정량 또는 최대한 이동하였을 때의 피스톤 부재(12)의 위치를 검출하기에 매우 적합하다.
[0060] 이동 규제 기구(36)는, 대직경부(35a)와, 시일 부재(42)와, 대직경 구멍부(34a)와, 환형 오목부(43)와, 구체 유지 구멍(44)과, 복수의 구체(45)와, 로드 삽입 구멍(31)에 형성된 소직경 구멍(31b) 및 대직경 구멍(31a)을 구비하고 있기 때문에, 피스톤부(12a)의 하단이 제1 영역(a)에 있을 때, 소직경 구멍(31b)을 통해 복수의 구체(45)가 환형 오목부(43)에 걸림결합하여, 가동 로드(35)를 이동하지 않도록 규제하고, 피스톤부(12a)의 하단이 제2 영역(b)에 있을 때, 대직경 구멍(31a)을 통해 복수의 구체(45)가 환형 오목부(43)로부터 거의 탈출하여, 가동 로드(35)가 제1 유체압 작동실(13a)의 유압에 의해 돌출량 증대측으로 이동한다. 가동 로드(35)의 이동으로부터 피스톤부(12a)의 하단이 실린더 구멍(11) 내의 제2 영역(b)에 있음을 검출 스위치(37)로 검출할 수 있다. 뿐만 아니라, 이동 규제 기구(36)는, 간단한 구성이고 내구성이 우수하여, 그 대부분을 유체압 실린더(5A) 내에 형성할 수 있다.
[0061] 헤드측 단벽 부재(15) 중 로드 장착 구멍(34)을 형성하는 장착 구멍 형성 벽부(15c)와 보조 로드(32)를 일체의 보조 로드 부재(33)로 구성하고, 상기 보조 로드 부재(33)를 길이가 다른 보조 로드 부재(33B)와 교환 가능하도록 하기 위해 보조 로드 부재(33B)를 실린더 본체(10)에 탈부착 가능하게 고정하기 때문에, 보조 로드 부재(33)를 길이가 다른 보조 로드 부재(33B)와 교환함으로써, 제1, 제2 영역(a, b)을 변경하여, 피스톤 부재(12)의 검출 대상의 위치를 바꿀 수 있을 뿐만 아니라, 보조 로드(32)를 헤드측 단벽 부재(15)(헤드측 단벽)와 일체로 형성하는 경우에 비해 제작비를 저감할 수 있다.
실시예 2
[0062] 실시예 2의 클램프 장치(2C)와, 이에 포함되는 유체압 실린더(5C)는, 기본적으로 실시예 1과 동일한 것이므로, 실시예 1과 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략하며, 주로 다른 구성에 대해서만 도 5 및 도 6에 근거하여 설명한다.
[0063] 이 클램프 장치(2C)에 있어서는, 보조 로드(32C)가 헤드측 단벽 부재(15C)와 일체적으로 형성되고, 보조 로드(32C)는 실린더 구멍(11) 내로 돌출되도록 형성되어, 피스톤부(12a)의 하단이 도 6과 같이 상기 제2 영역에 있을 때, 피스톤부(12a)가 로드측 단벽(16)에 접촉 또는 접근한다. 로드 장착 구멍(34C)은, 보조 로드(32C)와 헤드측 단벽 부재(15C)에 실린더 구멍(11)의 축심과 평행하게 관통된 상태로 형성되어 있다. 상기 보조 로드(32C)를 채용한 경우라 하더라도, 헤드측 단벽 부재(15C)를 교환함으로써, 보조 로드(32C)를 교환하는 것이 가능하다. 실시예 1의 제1, 제2 클램프 장치(2A, 2B)와 거의 동일한 작용 및 효과를 나타내므로, 그 설명은 생략한다.
실시예 3
[0064] 실시예 3의 클램프 장치(2D)와, 이에 포함되는 유체압 실린더(5D)는, 기본적으로 실시예 1과 동일한 것이므로, 실시예 1과 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략하며, 주로 다른 구성에 대해서만 도 7에 근거하여 설명한다. 이 클램프 장치(2D)에 있어서는, 보조 로드(32D)를 포함하는 보조 로드 부재(33D)가, 위치 조절 기구(50)를 통해 헤드측 단벽 부재(15D)에 고정되어 있다. 헤드측 단벽 부재(15D)에는, 하단이 개방된 형상의 오목부(51)가 형성되어 있다.
[0065] 위치 조절 기구(50)는, 보조 로드 부재(33D)의 외주부의 일부에 형성된 수나사부(52)와, 헤드측 단벽 부재(15D)의 중심부분에 세로 방향으로 형성되고 또한 보조 로드 부재(33D)의 수나사부(52)가 나사결합된 나사 구멍(53)과, 나사 구멍(53)의 외측에서 수나사부(52)에 나사결합된 잠금 너트(54)와, 헤드측 단벽(15d)과 잠금 너트(54) 사이에 있어서 보조 로드 부재(33D)의 외측에 끼워진 시일 와셔(55)를 구비하고 있다. 수나사부(52)는, 보조 로드 부재(33D)의 외주부 중 상단측 부분을 제외한 영역에 형성되어 있다. 참고로, 클램프 장치(2D)를 조립할 때, 헤드측 단벽 부재(15D)에 보조 로드 부재(33D)를 부착시키고 나서 헤드측 단벽 부재(15D)를 하부 본체(10b)의 원통부(14)에 고정하는 것으로 한다.
[0066] 도 7은 클램프 장치(2D)가 클램프 상태에 있는 상태를 도시하고 있는데, 가공물의 사이즈나 형상 등에 따라 클램프 상태일 때 피스톤부(12a)가 실린더 구멍(11)의 도중부(중단부)에 위치하는 경우에는, 보조 로드 부재(33D)의 외부로의 돌출량이 증대하도록, 위치 조절 기구(50)를 통해 위치 조절하는 것이 가능하기 때문에, 범용성이 우수하다. 기타, 실시예 1의 클램프 장치(2A, 2B)와 거의 동일한 작용 및 효과를 나타낸다.
실시예 4
[0067] 실시예 4의 클램프 장치(2E)와, 이에 포함되는 유체압 실린더(5E)는, 기본적으로 실시예 1과 동일한 것이므로, 실시예 1과 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략하며, 주로 다른 구성에 대해서만 도 8에 근거하여 설명한다.
이 클램프 장치(2E)에서는, 보조 로드(32E)가 헤드측 단벽 부재(15E)와 일체로 형성되어 실린더 구멍(11) 내로 돌출되어 있다.
[0068] 상기 클램프 장치(2E)는, 대직경 구멍(31a)의 길이를 조절 가능한 대직경 구멍 길이 조절 기구(60)를 가지며, 상기 대직경 구멍 길이 조절 기구(60)는, 피스톤 부재(12)의 소직경 구멍(31b)을 형성하는 소직경 구멍 형성 부재(61)와, 피스톤 부재(12)에 형성되고 또한 소직경 구멍 형성 부재(61)가 축심 방향으로 슬라이딩 가능하게 장착되는 슬라이딩 구멍(62)이며 상기 대직경 구멍(31a)과 동일한 직경인 슬라이딩 구멍(62)과, 슬라이딩 구멍(62)보다 선단측에 있어서 출력 로드(12b)에 형성된 나사 구멍(63)과, 소직경 구멍 형성 부재(61)에 일체로 형성되어 나사 구멍(63)에 나사결합된 나사축(61a)과, 나사축(61a)의 선단부에 형성된 공구 걸림결합 구멍(64)을 구비하며, 피스톤 부재(12)에 대해 소직경 구멍 형성 부재(61)의 위치를 상하 방향으로 소정 거리만큼 조절 가능하게 구성되어 있다.
[0069] 상기 공구 걸림결합 구멍(64)에 렌치를 걸림결합시켜 소직경 구멍 형성 부재(61)를 회동(回動)시킴으로써, 나사 구멍(63)과 나사축(61a)을 통해 소직경 구멍 형성 부재(61)의 상하방향 위치를 조절함으로써, 대직경 구멍(31a)의 길이를 증감할 수 있다. 예컨대, 피스톤부(12a)가 도 8의 위치보다 낮은 위치에 있을 때 클램프 상태가 되도록 설정하는 경우에는, 대직경 구멍(31a)의 길이가 길어지도록, 소직경 구멍 형성 부재(61)의 상하방향 위치를 조절하면 된다. 이와 같이 대직경 구멍 길이 조절 기구(60)를 통해 대직경 구멍(31a)의 길이를 조절할 수 있으므로, 범용성이 우수하다. 기타, 실시예 1의 클램프 장치(2A, 2B)와 거의 동일한 작용 및 효과를 나타낸다.
실시예 5
[0070] 실시예 5의 클램프 장치(2F)와, 이에 포함되는 유체압 실린더(5F)는, 기본적으로 실시예 1과 동일한 것이므로, 실시예 1과 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략하며, 주로 다른 구성에 대해서만 도 9 및 도 10에 근거하여 설명한다. 이 클램프 장치(2F)에서는, 보조 로드(32F)가 헤드측 단벽 부재(15F)와 일체로 형성되어 실린더 구멍(11) 내로 돌출되어 있다.
[0071] 상기 클램프 장치(2F)는, 제1 유체압 작동실(13a) 내의 유체압에 감응(感應)하는 유체압 감응 기구(70)를 가지며, 상기 유체압 감응 기구(70)는, 대직경 구멍부(34a)에 연통하도록 보조 로드(32F)에 형성된 스프링 장착 구멍(71)과, 대직경 구멍부(34a)의 일부와 스프링 장착 구멍(71)에 장착되어 가동 로드(35)를 로드 삽입 구멍(31)의 안쪽 끝단(상단)측으로 가세하는 압축 스프링(72)을 구비하고 있다.
[0072] 상기 클램프 장치(2F)에 있어서는, 피스톤 부재(12)가 클램프 상태가 되더라도, 제1 유체압 작동실(13a) 내의 유체압이, 압축 스프링(72)을 통해 설정되는 설정압 미만인 동안은, 가동 로드(35)에 작용하는 유체력보다 압축 스프링(72)의 가세력이 크기 때문에, 가동 로드(35)는 도 9에 나타낸 바와 같이 상방 한계 위치를 유지한다. 제1 유체압 작동실(13a) 내의 유체압이 상기 설정압 이상이 되면, 유체력이 압축 스프링(72)의 가세력보다 커지기 때문에, 가동 로드(35)가 도 10에 나타낸 하방 한계 위치까지 하강하여, 검출 스위치(37)가 ON으로 전환된다.
실시예 6
[0073] 실시예 6의 클램프 장치(2G)와, 이에 포함되는 유체압 실린더(5G)는, 기본적으로 실시예 1과 동일한 것이므로, 실시예 1과 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략하며, 주로 다른 구성에 대해서만 도 11에 근거하여 설명한다. 이 클램프 장치(2G)에서는, 보조 로드(32G)가 헤드측 단벽 부재(15G)와 일체로 형성되어 실린더 구멍(11) 내로 돌출되어 있다.
[0074] 상기 클램프 장치(2G)에서는, 헤드측 단벽 부재(15G)의 두께를 크게 하여, 상기 헤드측 단벽 부재(15G)의 중심측 부분의 하부에, 스위치 수용 오목부(80)가 하단이 개방된 형상으로 형성되고, 상기 스위치 수용 오목부(80)에 검출 스위치(37)가 수용되어 스위치 수용 오목부(80)의 벽부에 고정되고, 가동 로드(35)의 하단부가 스위치 수용 오목부(80)로 돌출되어 있다. 도 11에 나타낸 클램프 상태에서는, 가동 로드(35)의 하단부의 돌출량이 증대하여 검출 스위치(37)를 조작한 상태로 되어 있다. 참고로, 필요에 따라서, 스위치 수용 오목부(80)의 하단을 금속제의 덮개 판(81)으로 가려도 된다. 상기 클램프 장치(2G)의 경우, 검출 스위치(37)나 가동 로드(35)의 하단부가 헤드측 단벽 부재(15G)의 하단면 밖으로 돌출되지 않기 때문에, 걸리적거리지 않고, 파손되기 어려워진다.
[0075] 다음으로, 상기 실시예를 부분적으로 변경하는 예에 대해 설명한다.
1) 상기 클램프 장치는, 유체압으로서의 유압으로 구동하는 방식이었으나, 유체압으로서의 가압 에어로 구동하는 방식으로 구성해도 된다.
2) 상기 검출 스위치는, 리미트 스위치나 근접 스위치 이외의 스위치를 채용해도 된다.
[0076] 3) 상기 클램프 장치는, 출력 로드의 선단으로 가공물를 가압하는 형식이었으나, 클램프 장치는, 링크식 클램프 장치나, 그 밖의 다양한 클램프 장치여도 된다.
4) 상기 이동 규제 기구를 대신하여, 상이한 구조의 이동 규제 기구를 채용하는 것도 가능하다.
5) 기타, 당업자라면, 본 발명의 취지를 벗어나는 일 없이, 다양한 변경을 부가한 형태로 실시할 수 있다.
[0077] 2A∼2G : 클램프 장치
5A∼5G : 유체압 실린더
10 : 실린더 본체
11 : 실린더 구멍
12 : 피스톤 부재
12a : 피스톤부
12b : 출력 로드
13a : 제1 유체압 작동실
15, 15C∼15G : 헤드측 단벽 부재
15c : 장착 구멍 형성 벽부
31 : 로드 삽입 구멍
31a : 대직경 구멍
31b : 소직경 구멍
32, 32B∼32G : 보조 로드
33, 33B, 33D : 보조 로드 부재
34 : 로드 장착 구멍
34a : 대직경 구멍부
35 : 가동 로드
35a : 대직경부
36 : 이동 규제 기구
37 : 검출 스위치
42 : 시일 부재
43 : 환형 오목부
44 : 구체 유지 구멍
45 : 구체
52 : 수나사부
53 : 나사 구멍
54 : 잠금 너트
55 : 시일 와셔
61 : 소직경 구멍 형성 부재
61a : 나사축
62 : 슬라이딩 구멍
63 : 나사 구멍
64 : 공구 걸림결합 구멍
71 : 스프링 장착 구멍
72 : 압축 스프링

Claims (10)

  1. 실린더 구멍을 형성한 실린더 본체와, 실린더 구멍에 그 축심(軸心) 방향으로 이동 가능(可動)하도록 장착된 피스톤부와 출력 로드를 가지는 피스톤 부재와, 실린더 구멍 내의 피스톤부와 실린더 본체의 헤드측 단벽 사이에 형성된 적어도 하나의 유체압 작동실을 구비한 유체압 실린더로서,
    상기 피스톤부와 출력 로드의 일부에 상기 유체압 작동실에 연통(連通)된 상태로 형성된 로드 삽입 구멍과,
    상기 헤드측 단벽에 실린더 구멍 내로 돌출되도록 설치되고 또한 상기 로드 삽입 구멍에 삽입 가능한 보조 로드와,
    상기 헤드측 단벽과 보조 로드에 축심 방향으로 관통된 상태로 형성된 로드 장착 구멍과,
    상기 로드 장착 구멍에 장착되고 또한 상기 헤드측 단벽측의 일단(一端) 부분이 상기 로드 장착 구멍으로부터 외부로 돌출된 가동(可動) 로드와,
    상기 피스톤부의 하단이 실린더 구멍 내의 제1 영역에 위치한 상태에서는 상기 가동 로드의 상기 축심 방향으로의 이동을 금지하는 동시에, 상기 피스톤부의 하단이 실린더 구멍 내의 제2 영역에 위치한 상태에서는 상기 가동 로드의 상기 축심 방향으로의 이동을 허용하여, 상기 로드 삽입 구멍의 유체압에 의해 가동 로드를 상기 로드 장착 구멍으로부터 외부로 돌출되는 돌출량 증대측으로 소정 거리만큼 이동시키는 이동 규제 기구와,
    상기 가동 로드의 이동 유무를 검출하여 검출 신호를 출력하는 검출 스위치를 구비한 것을 특징으로 하는 유체압 실린더.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 이동 규제 기구는,
    상기 가동 로드의 선단(先端) 부분에 다른 부분보다 큰 직경으로 형성된 대직경부(大徑部)와,
    상기 대직경부의 외주부(外周部)에 장착된 시일 부재와,
    상기 로드 장착 구멍의 일부에 상기 대직경부가 축심 방향으로 이동 가능하도록 형성된 대직경 구멍부와,
    상기 가동 로드의 대직경부에 형성된 환형(環狀) 오목부와,
    상기 보조 로드 중 대직경 구멍부의 외주측의 통벽(筒壁)에 형성된 복수의 구체(球體) 유지 구멍과,
    상기 복수의 구체 유지 구멍에 각각 직경 방향으로 이동 가능하도록 유지되어 상기 환형 오목부에 부분적으로 걸림결합 가능한 복수의 구체와,
    상기 로드 삽입 구멍에 형성된 소직경(小徑) 구멍과 대직경 구멍이며, 피스톤부의 하단이 제1 영역에 있을 때 복수의 구체를 환형 오목부에 부분적으로 걸림결합시키는 소직경 구멍과, 피스톤부의 하단이 제2 영역에 있을 때 복수의 구체를 환형 오목부로부터 탈출 가능하게 하는 대직경 구멍을 구비한 것을 특징으로 하는 유체압 실린더.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 헤드측 단벽 중 상기 로드 장착 구멍의 일부를 형성하는 장착 구멍 형성 벽부와 상기 보조 로드를 일체의 보조 로드 부재로 구성하고, 상기 보조 로드 부재를 길이가 다른 보조 로드 부재와 교환 가능하도록 하기 위해 보조 로드 부재를 상기 실린더 본체에 탈부착 가능하게 고정한 것을 특징으로 하는 유체압 실린더.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 보조 로드 부재의 외주부의 일부에 형성한 수(雄)나사부와,
    상기 헤드측 단벽에 형성되고 또한 상기 보조 로드 부재가 나사결합(螺合)된 나사 구멍과,
    상기 헤드측 단벽의 외측에 있어서 보조 로드 부재에 나사결합된 잠금 너트(lock nut)와,
    상기 헤드측 단벽과 잠금 너트 사이에 있어서 보조 로드 부재의 외측에 끼워진 시일 와셔(seal washer)를 구비한 것을 특징으로 하는 유체압 실린더.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 피스톤 부재의 상기 소직경 구멍을 형성하는 소직경 구멍 형성 부재와,
    상기 피스톤 부재에 형성되고 또한 상기 소직경 구멍 형성 부재가 축심 방향으로 슬라이딩 가능하게 장착되는 슬라이딩 구멍이며 상기 대직경 구멍과 동일한 직경인 슬라이딩 구멍과,
    상기 슬라이딩 구멍보다 선단측에 있어서 상기 출력 로드에 형성된 나사 구멍과,
    상기 소직경 구멍 형성 부재에 일체로 형성되어 상기 나사 구멍에 나사결합된 나사축과,
    상기 나사축의 선단부에 형성된 공구 걸림결합 구멍을 구비한 것을 특징으로 하는 유체압 실린더.
  6. 제2 항에 있어서,
    상기 대직경 구멍부에 연통하도록 보조 로드에 형성된 스프링 장착 구멍과,
    상기 대직경 구멍부의 일부와 스프링 장착 구멍에 장착되어 상기 가동 로드를 상기 로드 삽입 구멍의 안쪽 끝단측으로 가세하는 압축 스프링을 구비한 것을 특징으로 하는 유체압 실린더.
  7. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 피스톤부의 하단이 제2 영역에 있을 때, 상기 피스톤부가 로드측 단벽에 접촉 또는 접근하는 것을 특징으로 하는 유체압 실린더.
  8. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 피스톤부의 하단이 제2 영역에 있을 때, 상기 피스톤부가 실린더 구멍의 길이 방향의 도중부에 위치하는 것을 특징으로 하는 유체압 실린더.
  9. 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항의 유체압 실린더를 포함한 것을 특징으로 하는 유체압 구동형 클램프 장치.
  10. 실린더 구멍을 형성한 실린더 본체와, 실린더 구멍에 그 축심 방향으로 이동 가능하도록 장착된 피스톤부와 출력 로드를 가지는 피스톤 부재와, 실린더 구멍 내의 피스톤부와 실린더 본체의 헤드측 단벽 사이에 형성된 적어도 하나의 유체압 작동실을 구비한 유체압 구동형 클램프 장치로서,
    상기 피스톤부와 출력 로드의 일부에 상기 유체압 작동실에 연통된 상태로 형성된 로드 삽입 구멍과,
    상기 헤드측 단벽에 실린더 구멍 내로 돌출되도록 설치되고 또한 상기 로드 삽입 구멍에 삽입 가능한 보조 로드와,
    상기 헤드측 단벽과 보조 로드에 축심 방향으로 관통된 상태로 형성된 로드 장착 구멍과,
    상기 로드 장착 구멍에 장착되고 또한 상기 헤드측 단벽측의 일단 부분이 상기 로드 장착 구멍으로부터 외부로 돌출된 가동 로드와,
    상기 피스톤 부재가 언클램프(unclamp) 위치에 있는 상태에서는 상기 가동 로드의 상기 축심 방향으로의 이동을 금지하는 동시에, 상기 피스톤 부재가 클램프 위치에 있는 상태에서는 상기 가동 로드의 상기 축심 방향으로의 이동을 허용하여, 상기 로드 삽입 구멍의 유체압에 의해 가동 로드를 상기 로드 장착 구멍으로부터 외부로 돌출되는 돌출량 증대측으로 소정 거리만큼 이동시키는 이동 규제 기구와,
    상기 가동 로드의 이동 유무를 검출하여 검출 신호를 출력하는 검출 스위치를 구비한 것을 특징으로 하는 유체압 구동형 클램프 장치.
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