KR20210020114A - 실린더 장치 - Google Patents

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KR20210020114A
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히데아키 요코타
케이타로 요네자와
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가부시키가이샤 코스멕
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Abstract

하우징(1)에 설치된 복수의 검출밸브(12·13)를 직렬로 연통시키는 에어통로(14·15)가 하우징(1)에 형성된다. 복수의 검출밸브(12·13) 중 일부가, 스로틀통로(56a)를 가지는 스로틀 설치형 검출밸브(13)로 구성된다.

Description

실린더 장치
본 발명은, 피스톤의 작동 상태를 검출하는 검출밸브를 구비하는 실린더 장치에 관한 것이다.
이 종류의 실린더 장치로서, 종래에는, 아래의 특허문헌 1에 기재된 것이 있다.
그 종래기술은, 다음과 같이 구성되어 있다.
실린더 장치에 설치된 배력(倍力)기구의 작동 상태를 검지(檢知)하는 검출밸브가, 해당 실린더 장치를 구성하는 하우징에 설치되어 있다. 상기 검출밸브는, 하우징의 하단부에 2개 설치되어 있으며, 제1 에어공급로, 제2 에어공급로라는 형태로 검출밸브마다 에어공급로가 병설(倂設)되어 있다.
특허문헌 1 : 일본 특개 2017-15237호 공보
상기 종래기술에는 다음의 문제가 있다. 상기 종래기술에서는, 하우징에 있어서 검출밸브마다 에어공급로가 설치되어 있기 때문에, 2개의(복수의) 에어공급구가 하우징에 설치되어야 한다. 또한, 배력기구의 작동 상태를 2개의 검출밸브로 검지하는 데에는, 각 에어공급로에 각각 압력스위치를 설치할 필요가 있다.
본 발명의 목적은, 복수의 검출밸브를 하우징에 설치하여 피스톤의 작동 상태를 검출하는 경우에, 에어공급구의 수를 적게 할 수 있는 구성의 실린더 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 예를 들면, 도 1 내지 도 19b에 나타내는 바와 같이, 실린더 장치를 다음과 같이 구성하였다.
본 발명의 실린더 장치는, 하우징(1)과, 상기 하우징(1)에 삽입된 피스톤(5, 59, 150)으로서, 로크(lock)측과 릴리스(release)측으로 축방향으로 이동하는 피스톤(5, 59, 150)과, 상기 하우징(1)에 설치된 복수의 검출밸브(12·13, 64·65, 121·122)로서, 상기 피스톤(5, 59, 150)의 작동 상태를 검출하는 복수의 검출밸브(12·13, 64·65, 121·122)와, 상기 하우징(1)에 형성된 에어통로(14·15, 66, 125·126)로서, 상기 복수의 검출밸브(12·13, 64·65, 121·122)를 직렬(直列)로 연통(連通)시키는 에어통로(14·15, 66, 125·126)를 구비한다. 상기 복수의 검출밸브(12·13, 64·65, 121·122) 중 일부가, 스로틀통로(throttle passage)(56a, 106, 107a, 149)를 가지는 스로틀 검출밸브(13, 65, 122)로 되어 있다.
본 발명의 실린더 장치는, 다음과 같이 작용효과를 나타낸다. 복수의 검출밸브가 에어통로에 의해 직렬로 연통됨으로써, 복수의 검출밸브로의 에어공급을 공통화하는 것이 가능해진다. 그 결과, 에어공급구의 수를 적게 할 수 있다. 또한, 복수의 검출밸브 중 일부가 스로틀 검출밸브(throttle-equipped detection valve)로 구성됨으로써, 피스톤의 각 작동 상태를 에어압의 차이로 구별할 수 있어, 압력스위치의 수도 줄이는 것이 가능해진다.
본 발명의 실린더 장치는, 다음의 구성을 더 구비하는 것이 바람직하다.
상기 스로틀 검출밸브(13)는, 상기 하우징(1)에 형성된 밸브실(48)에 진퇴 가능하게 삽입된 밸브체(49)로서, 상기 밸브실(48)에 수용된 부세수단(55)에 의해 부세되는 밸브체(49)와, 상기 밸브체(49)의 밸브면(53a)에 대향(對向)하는 밸브시트(54a)를 구비하며, 상기 밸브체(49)의 로드부(50)와는 반대측의 단부(端部) 중앙에 상기 스로틀통로(56a)가 설치되어 있다. 이 구성에 따르면, 스로틀 검출밸브의 제작이 용이해진다.
또한, 본 발명의 상기 실린더 장치에서, 상기 밸브체(49)는, 단부에 상기 로드부(50)가 설치된 밸브본체(52)와, 상기 밸브본체(52)의 상기 로드부(50)와는 반대측의 단부 중앙에 고정된 스로틀부재(56)로서, 상기 스로틀통로로서의 구멍(56a)이 형성된 스로틀부재(56)를 구비하는 것이 바람직하다.
이 구성에 따르면, 스로틀부재를 별개 부재로 함으로써, 스로틀통로의 압손(壓損) 성능 검사를 스로틀부재 단독으로 행하는 것이 가능해진다.
본 발명의 실린더 장치는, 다음의 구성을 더 구비하는 것이 바람직하다.
상기 스로틀 검출밸브(57)는, 상기 하우징(1)에 형성된 밸브실(48)에 진퇴 가능하게 삽입된 밸브체(49)로서, 상기 밸브실(48)에 수용된 부세수단(55)에 의해 부세되는 밸브체(49)와, 상기 밸브체(49)의 밸브면(53a)에 대향하는 밸브시트(54a)를 구비하며, 상기 스로틀통로로서의 구멍(58)이 상기 밸브체(49)에 형성되어 있는, 또는 상기 스로틀통로로서의 홈(70)이 상기 밸브면(53a) 혹은 상기 밸브시트(54a)에 형성되어 있다. 이 구성에 따르면, 스로틀 검출밸브의 제작이 용이해진다.
본 발명의 실린더 장치는, 다음의 구성을 더 구비하는 것이 바람직하다.
상기 복수의 검출밸브(64·65)가, 상기 하우징(1)의 하단부에 설치되어 있다. 이 구성에 따르면, 실린더 장치를 콤팩트한 것으로 할 수 있다.
본 발명의 실린더 장치는, 다음의 구성을 더 구비하는 것이 바람직하다.
상기 피스톤(5, 59, 150)의 작동 상태가 로크 상태 및 릴리스 상태일 때에, 상기 복수의 검출밸브(12·13, 64·65, 121·122) 중 적어도 하나가 닫혀 있다. 이 구성에 따르면, 에어의 사용량을 억제할 수 있으므로, 에너지 절약성이 뛰어난 실린더 장치로 할 수 있다.
본 발명에 따르면, 복수의 검출밸브를 하우징에 설치하여 피스톤의 작동 상태를 검출하는 경우에, 에어공급구의 수를 적게 할 수 있는 구성의 실린더 장치를 제공할 수 있다.
[도 1] 도 1은, 본 발명의 제1 실시형태를 나타내며, 실린더 장치의 릴리스 상태에서의 입면시(立面視)의 단면도이다.
[도 2] 도 2는, 상기 실린더 장치의, 릴리스 상태로부터 로크 상태로 전환되는 도중(途中) 상태에서의 입면시의 단면도이다.
[도 3] 도 3은, 상기 실린더 장치의 로크 상태에서의 입면시의 단면도이다.
[도 4a] 도 4a는, 도 1의 A부 확대도이다.
[도 4b] 도 4b는, 도 3의 C부 확대도이다.
[도 5a] 도 5a는, 도 1의 B부 확대도이다.
[도 5b] 도 5b는, 도 3의 D부 확대도이다.
[도 6a] 도 6a는, 제2 검출밸브(스로틀 검출밸브)의 변형예를 나타내는, 도 5a에 상당하는 도면이다.
[도 6b] 도 6b는, 제2 검출밸브(스로틀 검출밸브)의 변형예를 나타내는, 도 5b에 상당하는 도면이다.
[도 7] 도 7은, 본 발명의 제2 실시형태를 나타내며, 실린더 장치의 릴리스 상태에서의 입면시의 단면도이다.
[도 8] 도 8은, 상기 실린더 장치의, 릴리스 상태로부터 로크 상태로 전환되는 도중 상태에서의 입면시의 단면도이다.
[도 9] 도 9는, 상기 실린더 장치의 로크 상태에서의 입면시의 단면도이다.
[도 10] 도 10은, 도 7의 E부 확대도이다.
[도 11] 도 11은, 도 8의 F부 확대도이다.
[도 12] 도 12는, 도 9의 G부 확대도이다.
[도 13a] 도 13a는, 도 6a, b에 나타내는 제2 검출밸브(스로틀 검출밸브)의 변형예의 또 다른 변형예를 나타내는, 도 5a에 상당하는 도면이다.
[도 13b] 도 13b는, 도 6a, b에 나타내는 제2 검출밸브(스로틀 검출밸브)의 변형예의 또 다른 변형예를 나타내는, 도 5b에 상당하는 도면이다.
[도 14] 스로틀통로를 바깥에 설치한 변형예에 따른 스로틀 검출밸브를 나타내는, 도 1에 상당하는 도면이다.
[도 15] 도 15는, 본 발명의 제3 실시형태를 나타내며, 실린더 장치의 릴리스 상태에서의 입면시의 단면도이다.
[도 16] 도 16은, 상기 실린더 장치의, 릴리스 상태로부터 로크 상태로 전환되는 도중 상태에서의 입면시의 단면도이다.
[도 17] 도 17은, 상기 실린더 장치의 로크 상태에서의 입면시의 단면도이다.
[도 18a] 도 18a는, 도 15의 H부 확대도이다.
[도 18b] 도 18b는, 도 17의 J부 확대도이다.
[도 19a] 도 19a는, 도 15의 I부 확대도이다.
[도 19b] 도 19b는, 도 17의 K부 확대도이다.
도 1 내지 도 5b는, 본 발명의 제1 실시형태를 나타낸다. 이 실시형태는, 본 발명의 실린더 장치를 링크식 클램프에 적용한 경우를 예시하고 있다. 도 1 내지 도 5b에 따라 제1 실시형태의 실린더 장치의 구성을 설명한다.
테이블 등의 고정대(T)에 하우징(1)이 장착된다. 하우징(1)은, 하우징본체(2)와, 하우징본체(2)의 하단부에 고정되는 하단벽(3)을 가진다. 하우징본체(2)의 내부에 실린더구멍(4)이 형성된다.
상기 실린더구멍(4)에 피스톤(5)이 상하방향으로 이동 가능하게 보밀상(保密狀)으로 삽입된다. 피스톤(5)은, 피스톤본체(6)와, 피스톤본체(6)로부터 연장되는 출력로드(7)를 가진다.
상기 출력로드(7)의 상단부에 클램프암(8)의 좌단부(左端部)가 회동(回動) 가능하게 연결된다. 하우징본체(2)의 우상부(右上部)로부터 추지부(樞支部, 피벗부)(2b)가 위쪽으로 돌설(突設)되며, 이 추지부(2b)의 상단부에 링크부재(9)의 하단부가 회동 가능하게 연결됨과 함께, 링크부재(9)의 상단부에 클램프암(8)의 길이방향의 중도부(中途部)가 회동 가능하게 연결된다.
상기 피스톤본체(6)의 하측에 로크실(10)이 형성됨과 함께, 상기 피스톤본체(6)의 상측에 릴리스실(11)이 형성된다. 로크용의 압력유체로서의 압유(壓油)가 상기 로크실(10)에 급배(給排)되고, 릴리스용의 압력유체로서의 압유가 상기 릴리스실(11)에 급배된다. 로크실(10)로의 압유의 급배로(給排路), 및 릴리스실(11)로의 압유의 급배로의 도시는 생략되어 있다.
상기 피스톤(5)의 작동 상태를 검출하는 제1 검출밸브(12) 및 제2 검출밸브(13)가, 각각, 하우징본체(2)의 측벽의 상측, 및 하단벽(3)의 중앙부에 설치된다. 제1 검출밸브(12)와 제2 검출밸브(13)를 직렬로 연통시키는 에어통로(14) 및 에어통로(15)가, 각각, 하우징본체(2)의 측벽, 및 하단벽(3)에 형성된다.
제1 검출밸브(12), 제2 검출밸브(13) 순으로 각 검출밸브(12, 13)에 검출용 유체로서의 에어(압축공기)를 공급하는 에어공급로(16)가, 하우징본체(2)의 측벽에 형성된다. 이 에어공급로(16)의 에어공급구(16a)는, 고정대(T)에 형성된 에어공급로(17)에 연통된다. 또한, 에어공급로(17)로부터 각 검출밸브(12, 13)에 공급된 에어를 배출하는 에어배출로(18)가 하단벽(3)에 형성된다. 이 에어배출로(18)의 에어배출구(18a)는, 고정대(T)에 형성된 에어배출로(19)에 연통된다.
상기 제1 검출밸브(12)는, 도 4a 및 도 4b에 나타내는 바와 같이, 다음과 같이 구성된다.
하우징본체(2)의 측벽의 상측에 제1 장착구멍(21)이 횡방향으로 형성된다. 이 제1 장착구멍(21)은, 하우징본체(2)의 외주면(外周面)측으로부터 차례로, 암나사부(22a)가 설치된 대경(大徑)구멍(22), 중경(中徑)구멍(23), 및 소경(小徑)구멍(24)을 가진다. 상기 암나사부(22a)와 중경구멍(23) 사이의 단차부(段差部)(25)에, 환상(環狀) 누름부재(26)가, 암나사부(22a)에 나합(螺合, 나사결합)되는 제1 밸브케이스(27)에 의해 고정된다. 이 제1 밸브케이스(27)의 내부에 밸브실(28)이 형성되고, 이 밸브실(28)에 에어공급로(16)가 연통된다. 또한, 상기 밸브실(28)에 제1 밸브체(29)가 삽입된다. 이 제1 밸브체(29)의 로드부(30)가, 봉지(封止)부재(31)를 통해 중경구멍(23)에 진퇴 가능하게 삽입된다. 소경구멍(24)에는, 상기 로드부(30)의 선단을 누르는 조작부재로서의 계합(係合)볼(32)이 삽입된다. 상기 제1 밸브체(29)의 밸브본체(33)에 설치된 플랜지부(34)의, 로드부(30)와는 반대측의 면이 밸브면(34a)이며, 제1 밸브케이스(27)의 내측에 밸브시트부재로서의 환상의 씰부재(35)가 끼워 넣어진다. 또한, 밸브실(28)에 상기 에어통로(14)가 연통된다. 제1 밸브케이스(27)의 저면(底面)과 상기 밸브본체(33) 사이에 장착된 부세수단으로서의 압축스프링(36)이, 씰부재(35)의 밸브시트(35a)로부터 밸브면(34a)이 떨어지는 방향으로 제1 밸브체(29)를 부세한다.
상기 제2 검출밸브(13)는, 도 5a 및 도 5b에 나타내는 바와 같이, 다음과 같이 구성된다.
하우징(1)의 하단벽(3)의 중앙부에 제2 장착구멍(41)이 상하방향으로 형성된다. 이 제2 장착구멍(41)은, 하단벽(3)의 하면측부터 차례로, 암나사부(42a)가 설치된 대경구멍(42), 중경구멍(43), 및 소경구멍(44)을 가진다. 상기 암나사부(42a)와 중경구멍(43) 사이의 단차부(45)에, 환상 누름부재(46)가, 암나사부(42a)에 나합되는 제2 밸브케이스(47)에 의해 고정된다. 이 제2 밸브케이스(47)의 내부에 밸브실(48)이 형성되고, 이 밸브실(48)에 상기 에어통로(15)가 연통된다. 또한, 상기 밸브실(48)에 제2 밸브체(49)가 삽입된다. 이 제2 밸브체(49)의 로드부(50)가, 봉지부재(51)를 통해 중경구멍(43)에 진퇴 가능하게 삽입된다. 로드부(50)의 선단부는, 상기 로크실(10) 내에 돌출한다. 상기 제2 밸브체(49)의 밸브본체(52)에 설치된 플랜지부(53)의, 로드부(50)와는 반대측의 면이 밸브면(53a)이며, 제2 밸브체(47)의 내측에 밸브시트부재로서의 환상의 씰부재(54)가 끼워 넣어진다. 또한, 밸브실(48)에 상기 에어배출로(18)가 연통된다. 제2 밸브케이스(47)의 저면과 상기 밸브본체(52) 사이에 장착된 부세수단으로서의 압축스프링(55)이, 씰부재(54)의 밸브시트(54a)로부터 밸브면(53a)이 떨어지는 방향으로 제2 밸브체(49)를 부세한다.
또한, 상기 제2 검출밸브(13)는, 스로틀 검출밸브로서, 다시 다음과 같이 구성된다. 밸브본체(52)의 로드부(50)와는 반대측의 단부 중앙에 스로틀 장착구멍(52a)이 형성되며, 이 장착구멍(52a)에 스로틀부재(56)가 고정된다. 이 스로틀부재(56)에, 스로틀통로로서의 구멍(56a)이 형성되며, 이 구멍(56a)은, 밸브본체(52) 내에 형성된 스로틀연통로(52b)에 연통된다. 또한 구멍(56a)은, 에어통로(15)측의 밸브실(48) 내에 개구하고, 상기 연통로(52b)는, 에어배출로(18)측의 밸브실(48) 내에 개구(開口)한다.
상기 구성의 실린더 장치는 다음과 같이 동작한다.
도 1에 나타내는 릴리스 상태에서는, 로크실(10)로부터 압유가 배출되고 있음과 아울러, 릴리스실(11)에 압유가 공급되고 있다. 이에 따라, 릴리스실(11)의 압유에 의해 피스톤(5)이 아래쪽으로 이동되며, 피스톤본체(6)의 하단부가 하우징(1)의 하단벽(3)에 아래쪽으로부터 받아지고 있다.
이 릴리스 상태에서는, 제1 검출밸브(12)의 압축스프링(36)이 제1 밸브체(29)의 로드부(30)를 통해 계합볼(32)을 출력로드(7)측으로 이동시키고 있다. 이 때문에, 제1 밸브체(29)의 밸브면(34a)이 씰부재(35)의 밸브시트(35a)로부터 이간(離間)되어, 제1 검출밸브(12)는 개방되어 있다.
또한, 피스톤(5)의 피스톤본체(6)가, 제2 검출밸브(13)의 압축스프링(55)의 부세력에 대항하여 제2 밸브체(49)의 로드부(50)를 아래쪽으로 이동시키고 있다. 이 때문에, 제2 밸브체(49)의 밸브면(53a)이 씰부재(54)의 밸브시트(54a)에 봉지 계합되어, 제2 검출밸브(13)는 폐쇄되어 있다. 이때, 스로틀통로로서의 구멍(56a)이 형성된 스로틀부재(56)를 제2 검출밸브(13)가 가지기 때문에, 스로틀통로로부터 누출된 에어가, 에어공급로(17), 에어공급로(16), 제1 검출밸브(12), 에어통로(14), 에어통로(15), 제2 검출밸브(13), 에어배출로(18), 에어배출로(19) 순으로 흐른다. 상류측의 제1 검출밸브(12)가 닫혀 있을 때의 에어공급로(17)의 압력이 예를 들면 0.2㎫라고 하면, 제1 검출밸브(12) : 개방, 제2 검출밸브(13) : 폐쇄인 상기의 경우, 에어공급로(17)의 압력은, 0.2㎫보다 낮은 예를 들면 0.15∼0.05㎫이 된다. 이 압력이, 압력센서(미도시)로 검출됨으로써, 피스톤(5)의 작동 상태가 릴리스 상태인 것이 검지된다. 압력센서가 작동하는 임계값(역치)은, 예를 들면 0.15㎫이 된다.
도 1에 나타내는 릴리스 상태로부터 도 3에 나타내는 로크 상태로 전환할 때는, 릴리스실(11)로부터 압유가 배출됨과 함께, 로크실(10)에 압유가 공급된다. 그러면, 로크실(10)의 압유에 의해 피스톤(5)이 상승을 개시하여, 도 2에 나타내는 바와 같이, 피스톤본체(6)의 하단부가 하우징(1)의 하단벽(3)으로부터 이간된다. 그러면, 제2 검출밸브(13)의 압축스프링(55)이 제2 밸브체(49)를 위쪽으로 이동시키고, 이에 따라, 제2 밸브체(49)의 밸브면(53a)이 씰부재(54)의 밸브시트(54a)로부터 이간되어, 제2 검출밸브(13)는 개방된다. 그 결과, 제1 검출밸브(12) : 개방, 제2 검출밸브(13) : 개방인 상태가 되고, 에어공급로(17)의 압력이 저하하여, 그 압력은 예를 들면 0㎫이 된다. 이 압력이, 압력센서(미도시)로 검출됨으로써, 피스톤(5)의 작동 상태가 릴리스 상태와 로크 상태 사이의 전환 도중 상태인 것이 검지된다.
피스톤(5)이 상승해 가면, 도 3에 나타내는 바와 같이, 클램프암(8)의 선단부가 클램프대상물(W)을 압압(押壓)한다. 이에 따라, 피스톤(5)의 상승이 정지하고 로크 상태가 된다. 이때, 피스톤본체(6)로부터 돌설되는 출력로드(7)의 대경부(大徑部)(7a)가 계합볼(32)을 통해 제1 검출밸브(12)의 제1 밸브체(29)를 왼쪽으로 이동시키며, 제1 밸브체(29)의 밸브면(34a)이 씰부재(35)의 밸브시트(35a)에 봉지 계합되어 제1 검출밸브(12)는 폐쇄된다. 그 결과, 제1검출밸브(12) : 폐쇄, 제2검출밸브(13) : 개방인 상태가 되고, 에어공급로(17)로부터의 에어가 제1검출밸브(12)에 의해 차단되어, 에어공급로(17)의 압력은 예를 들면 0.2㎫이 된다. 이 압력이, 압력센서(미도시)로 검출됨으로써, 피스톤(5)의 작동 상태가 로크 상태인 것이 검지된다.
또한, 출력로드(7)는, 대경부(7a)와 소경부(小徑部)(7b) 사이에 테이퍼면부(面部)(7c)를 가지므로, 제1 밸브체(29)의 왼쪽으로의 이동이 원활하다. 또한, 상기에서 예시한 0.15㎫, 0㎫, 0.2㎫이라고 하는 압력은, 복수의 임계값을 설정 가능한 압력센서 1개로 자동 검지 가능하다.
또한, 상기 실시형태에서는, 1개의 압력센서에서 2개의 임계값(제1 임계값을 0.15㎫로 하고, 제2 임계값을 0.2㎫로 한다.)를 설정하는 것에 의해, 피스톤(5)의 작동 상태를 검출하도록 구성된다. 이 대신에, 1개의 유로(流路)에 2개의 압력센서를 구비하고, 각 압력센서에 대해 하나의 임계값을 설정하는 것에 의해, 피스톤(5)의 작동 상태를 검출하도록 구성해도 된다.
도 6a 및 도 6b는, 스로틀을 가진 상기 제2 검출밸브(13)의 변형예를 나타낸다. 본 변형예의 제2 검출밸브(57)(스로틀 검출밸브)와 상기 제2 검출밸브(13)의 차이점은, 다음과 같다.
본 변형예에서는, 제2 밸브체(49)를 상하방향으로 관통하도록, 스로틀통로로서의 구멍(58)이 형성되어 있다. 제2 밸브체(49)의 밸브면(53a)이 씰부재(54)의 밸브시트(54a)에 봉지 계합된 때, 상기 구멍(58)에 의해, 소량의 에어가 흐르는 작은 유로가 형성된다. 또한, 제2 밸브체(49)에 1개의 구멍(58)이 형성되어도 되고, 복수의 구멍(58)이 형성되어도 된다. 또한, 이 대신에, 도 13a 및 도 13b에 나타내는 바와 같이, 제2 밸브체(49)의 밸브면(53a)에 스로틀통로로서의 홈(70)을 형성해도 된다. 이 경우, 상기 구멍(58)의 경우와 마찬가지로, 제2 밸브체(49)의 밸브면(53a)에 하나의 홈(70)이 형성되어도 되고, 복수의 홈(70)이 형성되어도 된다. 더 나아가, 도 13a 및 도 13b에서, 밸브면(53a)에 홈(70)이 형성되는 것 대신에, 밸브시트(54a)에 홈(70)이 형성되어도 된다. 밸브시트(54a)에 형성되는 홈(70)은, 밸브면(53a)에 형성되는 경우와 마찬가지로, 1개여도 되고, 복수여도 된다.
도 7 내지 도 12는, 본 발명의 제2 실시형태를 나타낸다.
제2 실시형태의 실린더 장치를 구성하는 피스톤(59)은 내부에 로드구멍(59a)을 가지며, 이 로드구멍(59a)에 로드부재(60)가 삽입된다. 피스톤(59)은, 피스톤본체(61)와, 피스톤본체(61)로부터 연장되는 출력로드(62)를 가진다. 상기 로드구멍(59a)의 천면(天面)과 로드부재(60)의 중도부에 형성된 플랜지부(60a) 사이에 장착된 부세수단으로서의 압축스프링(63)이 로드부재(60)를 아래쪽으로 부세한다. 또한, 로드구멍(59a)의 하단부에 로드부재(60)의 조작부재로서의 환상(環狀)부재(86)가 끼워 넣어진다.
상기 피스톤(59)의 작동 상태를 검출하는 제1 검출밸브(64) 및 제2 검출밸브(65)가, 하우징(1)을 구성하는 하단벽(3)(하우징(1)의 하단부)에 설치된다. 제1 검출밸브(64)와 제2 검출밸브(65)를 직렬로 연통시키는 에어통로(66)가 하단벽(3)에 형성된다.
제1 검출밸브(64), 제2 검출밸브(65) 순으로 각 검출밸브(64, 65)에 검출용 유체로서의 에어(압축공기)를 공급하는 에어공급로(67) 및 에어공급로(68)가, 각각, 하우징본체(2)의 측벽의 하부, 및 하단벽(3)에 형성된다. 에어공급로(67)의 에어공급구(67a)는, 고정대(T)에 형성된 에어공급로(17)에 연통된다. 또한, 에어공급로(67, 68)로부터 각 검출밸브(64, 65)로 공급된 에어를 배출하는 에어배출로(69)가 하단벽(3)에 형성된다. 이 에어배출로(69)의 에어배출구(69a)는, 고정대(T)에 형성된 에어배출로(19)에 연통된다.
상기 제1 검출밸브(64)는, 도 10 내지 도 12에 나타내는 바와 같이, 다음과 같이 구성된다.
하단벽(3)에 제1 장착구멍(71)이 상하방향으로 형성된다. 이 제1 장착구멍(71)은, 하단벽(3)의 하면측으로부터 차례로, 암나사부(72a)가 설치된 대경구멍(72), 중경구멍(73), 및 소경구멍(74)을 가진다. 통상(筒狀) 누름부재(76)가 제1 밸브케이스(77)에 나합된다. 상기 암나사부(72a)와 중경구멍(73) 사이의 단차부(75)에, 통상 누름부재(76)가, 암나사부(72a)에 나합되는 제1 밸브케이스(77)에 의해 고정된다. 제1 밸브케이스(77) 및 통상 누름부재(76)의 내부에 밸브실(78)이 형성되고, 이 밸브실(78)에 에어공급로(68)가 연통된다. 또한, 상기 밸브실(78)에 제1 밸브체(79)가 삽입된다. 이 제1 밸브체(79)의 로드부(80)가, 봉지부재(81)를 통해 중경구멍(73)에 진퇴 가능하게 삽입된다. 도 11 및 도 12에 나타내는 바와 같이, 로드부(80)의 선단부는 로크실(10) 내에 돌출한다. 상기 제1 밸브체(79)의 밸브본체(82)의 외주홈(82a)에 끼워 넣어진 O링(83)의 외주면이 밸브면(83a)이며, 통상 누름부재(76)의 내주벽(內周壁)에 밸브시트부로서의 볼록부(凸部)(84)가 설치된다. 또한, 밸브실(78)에 상기 에어통로(66)가 연통된다. 제1 밸브케이스(77)의 저면과 상기 밸브본체(82) 사이에 장착된 부세수단으로서의 압축스프링(85)이, 볼록부(84)의 밸브시트(84a)로부터 밸브면(83a)이 떨어지는 방향으로 제1 밸브체(79)를 부세한다.
상기 제2 검출밸브(65)는, 도 10 내지 도 12에 나타내는 바와 같이, 다음과 같이 구성된다.
하단벽(3)에 제2 장착구멍(91)이 상하방향으로 형성된다. 이 제2 장착구멍(91)은, 하단벽(3)의 하면측으로부터 차례로, 암나사부(92a)가 설치된 대경구멍(92), 중경구멍(93), 및 소경구멍(94)을 가진다. 통상 누름부재(96)가 제1 밸브케이스(97)에 나합된다. 상기 암나사부(92a)와 중경구멍(93) 사이의 단차부(95)에, 통상 누름부재(96)가, 암나사부(92a)에 나합되는 제2 밸브케이스(97)에 의해 고정된다. 제2 밸브케이스(97) 및 통상 누름부재(96)의 내부에 밸브실(98)이 형성되고, 이 밸브실(98)에 에어통로(66)가 연통된다. 또한, 상기 밸브실(98)에 제2 밸브체(99)가 삽입된다. 이 제2 밸브체(99)의 로드부재(100)가, 봉지부재(101)를 통해 중경구멍(93)에 진퇴 가능하게 삽입된다. 도 12에 나타내는 바와 같이, 로드부(100)의 선단부는 로크실(10) 내에 돌출한다. 상기 제2 밸브체(99)의 밸브본체(102)의 외주홈(102a)에 끼워 넣어진 O링(103)의 외주면이 밸브면(103a)이며, 통상 누름부재(96)의 내주벽에 밸브시트부로서의 볼록부(104)가 설치된다. 또한, 밸브실(98)에 상기 에어배출로(69)가 연통된다. 제2 밸브케이스(97)의 저면과 상기 밸브본체(102) 사이에 장착된 부세수단으로서의 압축스프링(105)이, 볼록부(104)의 밸브시트(104a)에 밸브면(103a)이 향하는 방향으로 제2 밸브체(99)를 부세한다.
또한, 상기 제2 검출밸브(65)는, 스로틀 검출밸브로서, 다시 다음과 같이 구성된다. 상기 통상 누름부재(96)의 볼록부(104)의 배면(背面)측에, 에어통로(66)와 밸브실(98)을 연통시키는 스로틀통로(106)가 형성된다.
상기 구성의 실린더 장치는 다음과 같이 동작한다.
도 7에 나타내는 릴리스 상태에서는, 로크실(10)로부터 압유가 배출되고 있음과 아울러, 릴리스실(11)에 압유가 공급되고 있다. 이에 따라, 릴리스실(11)의 압유에 의해 피스톤(59)이 아래쪽으로 이동되고, 피스톤본체(61)의 하단부가 하우징(1)의 하단벽(3)에 아래쪽으로부터 받아지고 있다. 또한, 피스톤(59) 내부의 로드부재(60)는, 압축스프링(63)의 부세력에 의해 하단벽(3)에 밀어 붙여지고 있다.
이 릴리스 상태에서는, 피스톤(59)의 피스톤본체(61)가, 제1 검출밸브(64)의 압축스프링(85)의 부세력에 대항하여 제1 밸브체(79)의 로드부(80)를 아래쪽으로 이동시키고 있다. 이 때문에, 제1 밸브체(79)를 구성하는 O링(83)의 밸브면(83a)이, 통상 누름부재(76)의 볼록부(84)의 밸브시트(84a)에 봉지 계합되어, 제1 검출밸브(64)는 닫혀 있다. 또한, 로드부재(60)가, 제2 검출밸브(65)의 압축스프링(105)의 부세력에 대항하여 제2 밸브체(99)의 로드부(100)를 아래쪽으로 이동시키고 있다. 이 때문에, 제2 밸브체(99)를 구성하는 O링(103)의 밸브면(103a)이, 통상 누름부재(96)의 볼록부(104)의 밸브시트(104a)로부터 이간되어, 제2 검출밸브(65)는 개방되어 있다.
제1 검출밸브(64)가 닫혀 있는 것에 의해, 에어공급로(17)로부터의 에어가 제1 검출밸브(64)에 의해 차단되어, 에어공급로(17)의 압력은 예를 들면 0.2㎫이 된다. 이 압력이, 압력센서(미도시)로 검출됨으로써, 피스톤(59)의 작동 상태가 릴리스 상태인 것이 검지된다.
도 7에 나타내는 릴리스 상태로부터 도 9에 나타내는 로크 상태로 전환할 때는, 릴리스실(11)로부터 압유가 배출됨과 함께, 로크실(10)에 압유가 공급된다. 그러면, 로크실(10)의 압유에 의해 피스톤(59)이 상승을 개시하여, 도 8에 나타내는 바와 같이, 피스톤본체(61)의 하단부가 하우징(1)의 하단벽(3)으로부터 이간된다. 그러면, 제1 검출밸브(64)의 압축스프링(85)이 제1 밸브체(79)를 위쪽으로 이동시키고, 이에 의해, 제1 밸브체(79)를 구성하는 O링(83)의 밸브면(83a)이 상기 밸브시트(84a)로부터 이간되어, 제1 검출밸브(64)는 개방된다. 이때, 피스톤(59) 내부의 로드부재(60)는, 압축스프링(63)의 부세력에 의해 하단벽(3)에 밀어 붙여지고 있는 상태 그대로이므로, 제2 검출밸브(65)는 개방되어 있다. 그 결과, 제1 검출밸브(64) : 개방, 제2 검출밸브(65) : 개방인 상태가 되고, 에어공급로(17)의 압력이 저하하여, 그 압력은 예를 들면 0㎫이 된다. 이 압력이, 압력센서(미도시)로 검출됨으로써, 피스톤(59)의 작동 상태가 릴리스 상태와 로크 상태 사이의 전환 도중 상태인 것이 검지된다.
피스톤(59)이 상승해 가면, 도 8에 나타내는 바와 같이, 피스톤본체(61)의 로드구멍(59a)의 하단부에 끼워 넣어져 있는 환상부재(86)가 로드부재(60)의 중도부에 형성된 플랜지부(60a)의 하면에 아래쪽으로 접촉한다. 피스톤(59)이 더 상승해 가면, 도 9에 나타내는 바와 같이, 클램프암(8)의 선단부가 클램프대상물(W)을 압압한다. 이에 따라, 피스톤(59)의 상승이 정지하고 로크 상태가 된다. 이때, 피스톤본체(61)가, 환상부재(86)를 통해 압축스프링(63)의 부세력에 대항하여 로드부재(60)를 위쪽으로 이동시키고 있다. 이 때문에, 제2 검출밸브(65)의 압축스프링(105)이 제2 밸브체(99)를 위쪽으로 이동시키고, 이에 따라, 제2 밸브체(99)를 구성하는 O링(103)의 밸브면(103a)이 상기 밸브시트(104a)에 봉지 계합되어, 제2 검출밸브(65)는 폐쇄된다. 제2 검출밸브(65)는 스로틀통로(106)를 가지기 때문에, 소량의 에어가, 에어공급로(17), 에어공급로(67), 에어공급로(68), 제1 검출밸브(64), 에어통로(66), 제2 검출밸브(65), 에어배출로(69), 에어배출로(19) 순으로 흐르며, 에어공급로(17)의 압력은, 0.2㎫보다 낮은 예를 들면 0.15㎫이 된다. 이 압력이, 압력센서(미도시)로 검출됨으로써, 피스톤(5)의 작동 상태가 로크 상태인 것이 검지된다.
또한, 상기에서 예시한 0.2㎫, 0㎫, 0.15㎫이라는 압력은, 복수의 임계값을 설정 가능한 압력센서 1개로 자동 검지 가능하다.
도 15 내지 도 19b는, 본 발명의 제3 실시형태를 나타낸다.
이 실시형태는, 본 발명의 실린더 장치를 선회(旋回)식 클램프에 적용한 경우를 예시하고 있다. 제3 실시형태의 실린더 장치를 구성하는 하우징(1)에 삽입된 피스톤(150)은 하부에 로드구멍(150a)을 가지며, 이 로드구멍(150a)에 로드부재(113)가 삽입된다. 피스톤(150)은, 피스톤본체(151)와, 피스톤본체(151)의 통공(筒孔)(151a)에 보밀상으로 삽입되고 또한 고정된 출력로드(108)를 가진다. 상기 로드구멍(150a)의 천면과 로드부재(113)의 중도부에 형성된 플랜지부(113a) 사이에 장착된 부세수단으로서의 압축스프링(114)이 로드부재(113)를 아래쪽으로 부세한다. 또한, 로드구멍(150a)의 하단부에 끼워 넣어지는 환상부재(115)에 의해 로드부재(113)가 들어올리도록 조작된다.
출력로드(108)의 선단측 부분에, 클램프암(109)이 너트(110)로 고정된다. 출력로드(108)의 하단부는, 하우징(1)을 구성하는 하단벽(3)에 형성된 지지구멍(3a)에 삽입된다. 또한, 피스톤본체(151)의 상측에 설치되는 로크실(111)에, 로크용의 압력유체로서의 압유가, 로크통로(111a)를 통해 급배된다. 또한, 피스톤본체(151)와 하단벽(3) 사이에 설치되는 릴리스실(112)에, 릴리스용의 압력유체로서의 압유가, 릴리스통로(112a)로부터 급배된다.
출력로드(108)에 형성된 플랜지부(108a)의 기단(基端)측, 즉 출력로드(108)의 하단부에는, 출력로드 선회기구(116)가 설치된다. 이 출력로드 선회기구(116)는 다음과 같이 구성된다.
출력로드(108)의 외벽(外壁)에 형성되는 적어도 1개의 가이드홈(117)이, 위쪽으로부터 연속해서 형성되는 직선 모양의 직진홈(117a)과 나선(螺旋) 모양의 선회홈(117b)을 가진다. 상기 지지구멍(3a)의 주벽(周壁)의 상부에는 적어도 1개의 횡공(橫孔)(118)이 형성되며, 이 횡공(118)에 삽입된 계합볼(119)이 가이드홈(117)에 감합(嵌合)되어 있다. 계합볼(119)의 외주(外周)에 슬리브(120)가 회전 가능하게 바깥으로 끼워진다.
상기 피스톤(150)의 작동 상태를 검출하는 제1 검출밸브(121) 및 제2 검출밸브(122)가, 각각, 하우징본체(2)의 측벽의 상측, 및 하단벽(3)에 설치된다. 압축에어의 공급원으로부터의 검출용 유체인 에어(압축공기)가 에어통로(123∼128)를 통해서 하우징(1)의 외부(외계(外界))로 배출된다.
도 18a 및 도 18b에 나타내는 제1 검출밸브(121)는, 도 10 내지 도 12에 나타내는 제1 검출밸브(64)와 유사한 것이다. 제1 검출밸브(121)는, 다음과 같이 구성된다.
하우징본체(2)에 좌우방향으로 형성되는 제1 장착구멍(129)의 암나사부(129a)에 나합되는 제1 밸브케이스(131)에 의해, 통상 누름부재(130)가 제1 장착구멍(129)에 고정된다. 제1 밸브케이스(131) 및 통상 누름부재(130)의 내부에 형성되는 밸브실(132)에, 제1 밸브체(133)의 밸브본체부(133a)가 보밀상으로 삽입된다. 그 밸브실(132)에 에어통로(124) 및 에어통로(125)가 연통된다. 그 밸브본체부(133a)로부터 오른쪽으로 로드부(133b)가 돌설되며, 그 로드부(133b)의 선단부가, 로크실(111) 내에 돌출한다. 밸브실(132)과 로크실(111)은, 봉지부재(152)에 의해 격리되어 있다. 제1 밸브케이스(131)와, 제1 밸브체(133)의 좌부(左部)에 형성되는 장착구멍의 저면과의 사이에 압축스프링(135)이 장착된다. 환상 누름부재(130) 내의 볼록부(134)의 밸브시트(134a)로부터 씰부재(136)의 밸브면(136a)이 떨어지는 방향으로 압축스프링(135)이 제1 밸브체(133)를 부세한다.
또한, 제1 밸브체(133) 내에 연통로(137)가 형성된다. 이 연통로(137)가, 로크실(111)과, 제1 밸브체(133)의 좌측에 형성되는 제1 유압실(138)을 연통시킨다. 이에 따라, 로크실(111)에 공급되는 압유가, 연통로(137)를 통해 제1 유압실(138)로 공급된다. 또한, 밸브본체부(133a)의 수압(受壓)면적(해당 밸브본체부(133a)의 축심(軸心)에 대해 수직인 단면의 면적)은, 로드부(133b)의 수압면적(해당 로드부(133b)의 축심에 대해 수직인 단면의 면적)보다 크게 설정되어 있다. 그 결과, 로크실(111)의 압유가 제1 밸브체(133)를 왼쪽으로 압동(押動)하는 힘과, 제1 유압실(138)의 압유가 제1 밸브체(133)를 오른쪽으로 압동하는 힘의 차력(差力)에 의해 제1 밸브체(133)가 로크실(111) 내로 돌출하도록 이동된다.
도 19a 및 도 19b에 나타내는 제2 검출밸브(122)는, 도 10 내지 도 12에 나타내는 제2 검출밸브(65)와 유사한 것이다. 제2 검출밸브(122)는, 다음과 같이 구성된다.
하우징(1)의 하단벽(3)에 상하방향으로 형성되는 제2 장착구멍(139)의 암나사부(139a)에 나합되는 제2 밸브케이스(141)에 의해, 통상 누름부재(140)가 제2 장착구멍(139)에 고정된다. 제2 검출밸브(122) 내의 밸브실(142)에 에어통로(126) 및 에어배출로(127)가 연통된다. 또한, 밸브실(142)에 제2 밸브체(143)의 밸브본체부(143a)가 보밀상으로 삽입된다. 그 밸브본체부(143a)로부터 위쪽으로 돌설되는 로드부(143b)의 선단부가, 릴리스실(112) 내에 돌출한다. 제2 밸브케이스(141)의 저면과, 상기 밸브본체부(143a)에 형성되는 장착구멍 사이에, 압축스프링(145)이 장착된다. 환상 누름부재(140) 내의 볼록부(144)의 밸브시트(144a)로부터 씰부재(146)의 밸브면(146a)이 이간되는 방향으로 압축스프링(145)이 제2 밸브체(143)를 부세한다.
또한, 제2 밸브체(143) 내에 형성되는 연통로(147)가, 릴리스실(112)과, 제2 밸브체(143)의 하측에 형성되는 제2 유압실(148)을 연통시킨다. 이에 따라, 릴리스실(112)에 공급되는 압유가, 연통로(147)를 통해 제2 유압실(148)로 공급된다. 또한, 밸브본체부(143a)의 수압면적(그 축심에 대해 수직인 단면의 면적)은, 로드부(143b)의 수압면적(그 축심에 대해 수직인 단면의 면적)보다 크게 설정되어 있다. 그 결과, 릴리스실(112)의 압유가 제2 밸브체(143)를 아래쪽으로 압동하는 힘과, 제2 유압실(148)의 압유가 제2 밸브체(143)를 위쪽으로 압동하는 힘의 차력에 의해 제2 밸브체(143)가 릴리스실(114) 내에 돌출하도록 이동된다.
또한, 상기 제2 검출밸브(122)는, 스로틀 검출밸브로서, 다시 다음과 같이 구성된다. 상기 통상 누름부재(140)의 볼록부(144)의 배면측에, 에어통로(126)와 에어통로(127)을 연통시키는 스로틀통로(149)가 형성된다.
상기 구성의 실린더 장치는 다음과 같이 동작한다.
도 15에 나타내는 릴리스 상태로부터 도 17에 나타내는 로크 상태로 전환할 때는, 릴리스실(112)로부터 압유가 배출됨과 함께, 로크실(111)에 압유가 공급된다. 그러면, 로크실(111)의 압유에 의해 피스톤본체(151)가 출력로드(108)를 아래쪽으로 이동시켜 간다. 먼저, 출력로드(108)는, 상기 출력로드 선회기구(116)에 의해, 시계방향으로 선회하면서 하강해 간다. 피스톤본체(151)가 선회하면서 근소한 거리를 하강했을 때에, 로크실(111)의 압유에 의한 왼쪽으로의 압압력과, 제1 검출밸브(121)의 제1 유압실(138)의 압유에 의한 오른쪽으로의 압압력과의 차력 및 압축스프링(135)의 오른쪽으로의 부세력에 의해 제1 밸브체(133)가 오른쪽으로 이동되고, 제1 검출밸브(121)가, 도 18b에 나타내는 바와 같이, 개방된다. 이때, 제2 검출밸브(122)도, 도 19a에 나타내는 바와 같이, 개방되어 있다. 이 때문에, 압축에어원(源)으로부터의 압축에어는, 에어통로(123)로부터 에어통로(128)를 통해 외계로 배출된다. 이때, 에어통로(123) 등의 압력을 검출하는 스위치의 제1 설정압력(제1 임계값)에 대해 에어통로 내의 압력이 밑돌고(下回) 있는 것이, 해당 스위치에 의해 검출된다. 또한, 출력로드(108)가 선회되면서 하강해 가면, 도 16에 나타내는 바와 같이, 클램프암(109)의 선단부가 클램프대상물(W)의 위쪽으로 이동된다. 이때, 로드부재(113)의 하단면이 제2 검출밸브(122)의 제2 밸브체(143)의 상단면에 맞닿거나(當接), 또는, 근소하게 간극을 두고 이간되어 있다. 이어서, 피스톤본체(151)가 곧바로 하강해 가면, 클램프암(109)이 클램프대상물(W)을 위쪽으로부터 압압한다. 이에 따라, 출력로드(108)의 하강이 정지하고 로크 상태가 된다. 이때, 피스톤본체(151)가 로드부재(113)를 통해 제2 검출밸브(122)의 제2 밸브체(143)를 아래쪽으로 압동함과 아울러, 그 로드부재(113)가 압축스프링(114)의 부세력에 대항하여 출력로드(108)의 로드구멍(150a) 내에 삽입되어 간다. 이에 따라, 제2 검출밸브(122)의 제2 밸브면(146a)이 제2 밸브시트(144a)에 맞닿고, 제2 검출밸브(122)가 폐쇄된다. 이 때문에, 압축에어 공급원으로부터의 압축에어가, 에어통로(123∼127)와, 스로틀로(149)로부터 에어통로(128)를 통해 외계로 배출된다. 이때, 에어통로 내의 압력이, 상기 스위치의 제1 설정압력(제1 임계값)을 웃돌고(上回), 제1 설정값보다 높게 설정한 제2 설정압력(제2 임계값)에 대해 밑돌고 있는 것이, 해당 스위치에 의해 검출된다.
도 17에 나타내는 로크 상태로부터 도 15에 나타내는 릴리스 상태로 전환할 때는, 로크실(111)로부터 압유가 배출됨과 함께, 릴리스실(112)에 압유가 공급된다. 그러면, 릴리스실(112)의 압유에 의해 피스톤본체(151)가 곧바로 위쪽으로 상승해 가는데, 출력로드(108)가 압축스프링(114)을 통해 로드부재(113)를 아래쪽으로 밀어, 로드부재(113)를 하단위치에 남겨 두고 간다. 피스톤본체(151)가 더 상승하여, 환상부재(115)가 로드부재(113)의 플랜지부(113a)에 닿으면, 출력로드(108)가 환상부재(115)를 통해 로드부재(113)를 들어올려 간다. 이때, 릴리스실(112)의 압유에 의한 아래쪽으로의 압압력과, 제2 유압실(148)의 압력에 의한 위쪽으로의 압압력과의 차력에 의해 제2 밸브체(143)가 상승되고, 제2 검출밸브(122)가 개방된다. 이어서, 출력로드 선회기구(116)에 의해, 피스톤(150)이 반시계방향으로 선회하면서 상승한다. 피스톤본체(151)가 상한(上限)위치보다 약간 아래쪽 위치까지 이동했을 때에, 그 피스톤본체(151)가 제1 검출밸브(121)의 로드부(133b)에 맞닿는다. 그 후, 피스톤본체(151)가 제1 밸브체(133)를 왼쪽으로 이동시켜 제1 검출밸브(121)가 폐쇄된다. 피스톤본체(151)가 하우징(1)의 상벽(上壁)에 받아져, 출력로드(108)의 상승이 정지하고 릴리스 상태가 된다. 이때, 에어통로(123) 내의 압력이, 상기 스위치의 제2 설정압력을 웃도는 것이, 해당 스위치에 의해 검출된다.
상기 제1 검출밸브(121)는, 압축스프링(135)을 구비하는 것에 의해, 제1 유압실(138)의 압유가 로크실(111)을 통해 배출되었을 때에, 압축스프링(135)의 오른쪽으로의 부세력이 제1 밸브체(133)를 로크실(111) 내에 돌출시킨 상태를 유지한다. 제2 검출밸브(122)도 압축스프링(145)을 구비하는 것에 의해, 제1 검출밸브(121)의 경우와 마찬가지로, 압축스프링(145)의 위쪽으로의 부세력이 제2 밸브체(143)를 릴리스실(112) 내에 돌출시킨 상태를 유지한다.
상기 실시형태는 다음과 같이 변경 가능하다.
제1 실시형태의 실린더 장치에서, 제1 검출밸브(12)와 제2 검출밸브(13)(스로틀 검출밸브)를 서로 대체해도 된다. 즉, 상류측에 제2 검출밸브(13)(스로틀 검출밸브)를 배치하고, 그 하류측에 제1 검출밸브(12)를 배치해도 된다(제3 실시형태에서도 마찬가지).
제1 실시형태의 실린더 장치에서, 각 검출밸브(12, 13)끼리를 직렬로 연통시키는 에어통로(14, 15)의 하우징(1) 내의 경로를 변경해도 된다(제3 실시형태에서도 마찬가지).
각 실시형태에서, 에어를 에어공급로(16, 67, 124)로부터 각 검출밸브(12·13, 64·65, 121·122)에 공급하고, 에어배출로(18, 69, 127)로 배출하는 것 대신에, 에어를 에어배출로(18, 69, 127)측으로부터 각 검출밸브(12·13, 64·65, 121·122)에 공급하고, 에어공급로(16, 67, 124)측으로 배출하도록 해도 된다. 더 나아가, 제1 실시형태인 경우를 예로 설명하면, 각 실시형태에서, 에어가 에어공급로(16)로부터 검출밸브(12)와 검출밸브(13)를 차례로 통과하여 에어배출로(18)로부터 배출되는 것 대신에, 에어가 에어공급로(16)로부터 검출밸브(13)와 검출밸브(12)를 차례로 통과하여 에어배출로(18)로부터 배출되도록 해도 된다.
제1 실시형태의 실린더 장치를 구성하는 제2 검출밸브(13)(스로틀 검출밸브)에서, 제2 밸브체(49)와 스로틀부재(56)를 일체적으로, 즉 하나의 소재로 형성해도 된다.
상기 제2 검출밸브(13)(스로틀 검출밸브)는, 해당 검출밸브(13) 안에 스로틀통로(구멍(56a))를 가진다. 도 14에 나타내는 바와 같이, 검출밸브(13) 안에 스로틀통로를 설치하는 것 대신에, 검출밸브(13)의 바깥, 예를 들면 하우징(1)에 검출밸브용의 스로틀부재(107)가 장착되고, 그 스로틀부재(107)에 스로틀통로(107a)가 형성되어 있음으로써, 스로틀통로를 가지는 스로틀 검출밸브가 되어도 된다.
제1 실시형태의 실린더 장치에서, 계합볼(32)을 생략하고, 출력로드(7)의 대경부(7a)에서, 제1 검출밸브(12)의 제1 밸브체(29)의 로드부(30)를 직접 누르도록 해도 된다.
제1 실시형태의 실린더 장치에서, 제1 검출밸브(12) 대신에, 제2 실시형태의 실린더 장치를 구성하는 제1 검출밸브(64)를 이용해도 된다. 또한, 제2 실시형태의 실린더 장치에서, 제1 검출밸브(64) 대신에, 제1 실시형태의 실린더 장치를 구성하는 제1 검출밸브(12)를 이용해도 된다.
제2 실시형태의 실린더 장치를 구성하는 제2 검출밸브(65)는, 외력이 작용하고 있지 않을 때에 닫혀 있는 노멀 클로즈(NC)의 스로틀 검출밸브이다. 이 제2 검출밸브(65)를 외력이 작용하지 않을 때에 열려 있는 노멀 오픈(NO)의 스로틀 검출밸브로 변경하고, 그 변경한 노멀 오픈(NO)의 스로틀 검출밸브를, 제1 실시형태의 실린더 장치에서, 제2 검출밸브(13) 대신에 사용해도 된다.
상기 실시형태에서는, 피스톤의 로크 상태·릴리스 상태를 검출하기 위해, 어느 실시형태에서도 2개의 검출밸브가 사용되고 있다. 피스톤의 로크 상태·릴리스 상태의 검출에 더해, 피스톤의 오버스트로크 검출용으로, 검출밸브를 더 추가해도 된다. 즉, 3개 이상의 검출밸브를 구비하는 실린더 장치가 되어도 된다.
제1 실시형태 및 제2 실시형태의 실린더 장치를 구성하는 제1 검출밸브(12)(64), 및 제2 검출밸브(13)(65)(스프링 진출(進出)식 검출밸브)를, 제3 실시형태의 실린더 장치를 구성하는 제1 검출밸브(121), 및 제2 검출밸브(122)(유압 진출식 검출밸브)로 각각 치환해도 된다.
로크 및 릴리스용의 압력유체는, 압유 대신에, 압축공기, 압축질소가스 등의 압축가스여도 된다.
본 발명의 실린더 장치는, 링크식 클램프, 및 선회식 클램프로 한정되는 것이 아니라, 다른 형식의 클램프여도 된다. 더 나아가, 클램프로 한정되는 것도 아니고, 다른 액추에이터, 예를 들면 전동(電動) 모터와 볼 나사축이나 치차 등에 의해 구동되는 왕복동(往復動) 장치 등이어도 된다.
이상, 본 발명의 실시형태 및 변형예에 대해 설명했다. 그 밖에, 당업자가 상정할 수 있는 범위에서 여러 가지 변경을 행하는 것은 물론 가능하다.
1 : 하우징 5 : 피스톤
12 : 제1 검출밸브(검출밸브) 13 : 제2 검출밸브(스로틀 검출밸브)
14 : 에어통로 15 : 에어통로
48 : 밸브실 49 : 제2 밸브체(밸브체)
50 : 로드부 52 : 밸브본체
53a : 밸브면 54a : 밸브시트
55 : 압축스프링(부세수단) 56 : 스로틀부재
56a : 구멍(스로틀통로) 57 : 제2 검출밸브(스로틀 검출밸브)
58 : 구멍(스로틀통로) 59 : 피스톤
64 : 제1 검출밸브(검출밸브) 65 : 제2 검출밸브(스로틀 검출밸브)
66 : 에어통로 70 : 홈(스로틀통로)
106 : 스로틀통로 107 : 스로틀부재
107a : 스로틀통로 121 : 제1 검출밸브(검출밸브)
122 : 제2 검출밸브(스로틀 검출밸브)
125 : 에어통로 126 : 에어통로
149 : 스로틀통로 150 : 피스톤

Claims (6)

  1. 하우징(1)과,
    상기 하우징(1)에 삽입된 피스톤(5, 59, 150)으로서, 로크측과 릴리스측으로 축방향으로 이동하는 피스톤(5, 59, 150)과,
    상기 하우징(1)에 설치된 복수의 검출밸브(12·13, 64·65, 121·122)로서, 상기 피스톤(5, 59, 150)의 작동 상태를 검출하는 복수의 검출밸브(12·13, 64·65, 121·122)와,
    상기 하우징(1)에 형성된 에어통로(14·15, 66, 125·126)로서, 상기 복수의 검출밸브(12·13, 64·65, 121·122)를 직렬(直列)로 연통(連通)시키는 에어통로(14·15, 66, 125·126),
    를 구비하며,
    상기 복수의 검출밸브(12·13, 64·65, 121·122) 중 일부가, 스로틀통로(throttle passage)(56a, 106, 107a, 149)를 가지는 스로틀 검출밸브(13, 65, 122)로 되어 있는,
    실린더 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 스로틀 검출밸브(13)는,
    상기 하우징(1)에 형성된 밸브실(48)에 진퇴 가능하게 삽입된 밸브체(49)로서, 상기 밸브실(48)에 수용된 부세(付勢)수단(55)에 의해 부세되는 밸브체(49)와,
    상기 밸브체(49)의 밸브면(53a)에 대향(對向)하는 밸브시트(54a),
    를 구비하며,
    상기 밸브체(49)의 로드부(50)와는 반대측의 단부(端部) 중앙에 상기 스로틀통로(56a)가 설치되어 있는,
    실린더 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 밸브체(49)는,
    단부에 상기 로드부(50)가 설치된 밸브본체(52)와,
    상기 밸브본체(52)의 상기 로드부(50)와는 반대측의 단부 중앙에 고정된 스로틀부재(56)로서, 상기 스로틀통로로서의 구멍(56a)이 형성된 스로틀부재(56),
    를 구비하는,
    실린더 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 스로틀 검출밸브(57)는,
    상기 하우징(1)에 형성된 밸브실(48)에 진퇴 가능하게 삽입된 밸브체(49)로서, 상기 밸브실(48)에 수용된 부세수단(55)에 의해 부세되는 밸브체(49)와,
    상기 밸브체(49)의 밸브면(53a)에 대향하는 밸브시트(54a),
    를 구비하며,
    상기 스로틀통로로서의 구멍(58)이 상기 밸브체(49)에 형성되어 있는, 또는 상기 스로틀통로로서의 홈(70)이 상기 밸브면(53a) 혹은 상기 밸브시트(54a)에 형성되어 있는,
    실린더 장치.
  5. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 검출밸브(64·65)가, 상기 하우징(1)의 하단부에 설치되어 있는,
    실린더 장치.
  6. 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피스톤(5, 59, 150)의 작동 상태가 로크 상태 및 릴리스 상태일 때에, 상기 복수의 검출밸브(12·13, 64·65, 121·122) 중 적어도 하나가 닫혀 있는,
    실린더 장치.
KR1020217001066A 2018-08-17 2019-07-30 실린더 장치 KR102479256B1 (ko)

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