TWI651475B

TWI651475B - 夾緊裝置

Info

Publication number: TWI651475B
Application number: TW104107646A
Authority: TW
Inventors: Takuya Takahashi; 高橋卓也
Original assignee: Pascal Engineering Corporation; 日商巴斯卡爾工程技術股份有限公司
Priority date: 2014-04-04
Filing date: 2015-03-10
Publication date: 2019-02-21
Also published as: TW201540964A; CN106102992B; US10518390B2; EP3127653A4; WO2015151702A1; EP3127653B1; CN106102992A; EP3127653A1; US20170113329A1; JP2015199139A; KR20160142278A; JP6288768B2

Abstract

一種夾緊裝置，其中採用分隔缸孔的活塞構件、及以增強機構使藉流體壓作用於活塞構件的全部力量增強並傳遞至輸出桿。藉流體壓驅動的夾緊裝置(1)具備：活塞構件(7)，將缸孔(6)分隔成上下，且呈滑動自如；第1、第2流體壓動作室(8、9)，形成於缸孔(6)的活塞構件(7)下側與上側；流體壓通路(24)，在藉由第1流體壓動作室(8)的流體壓使活塞構件(7)向上方進行輕負載行程時，以第2流體壓動作室(9)的背壓使輸出桿(4)前進動作的方式，使輸出桿(4)承受背壓；增強機構(10)，於活塞構件(4)在上升動作的終期進行高負載行程時，使藉第1流體壓動作室(8)的流體壓作用於活塞構件(7)的力量增強並傳遞至輸出桿(4)；及連結機構(11)，在活塞構件(7)的鬆開下降動作時，下降預定行程後，連結輸出桿(4)與活塞構件(7)。

Description

夾緊裝置

本發明係關於一種將供機械加工的工件等夾緊的夾緊裝置，特別是關於以流體壓將作用於活塞構件的力量增強並驅動夾緊的裝置。

使用流體壓的夾緊裝置中，可透過加大活塞構件的壓力承受面積以強化夾緊力。但，在此情況下，夾緊裝置會大型化，在系統構成上會因自由度減少而造成不利的情形。因此，加裝增強機構以強化夾緊力方式的各種夾緊裝置已實用化。特別是使用加壓空氣作為流體壓的情況下，已有不少加裝增強機構的例子。

在專利文獻1的第4圖所載述的夾緊裝置中，係在夾緊器本體內形成缸孔，以滑動自如方式在該缸孔裝設有筒狀的第1活塞及內插於該第1活塞的軸狀第2活塞，將輸出桿一體形成於第2活塞，並將從上方突出於第1活塞的上端側部分內部的筒狀部一體形成於夾緊器本體，且設有使作用於第1活塞的流體壓所產生的力量增強並傳遞到第2活塞的增強機構。復設有將第1活塞朝夾緊動作方向推壓的夾緊力保持用壓縮彈簧。

前述增強機構的構成包括：前述筒狀部的複數個保持孔；以可朝徑向動作的方式裝設於該等保持孔的複數個球體；形成在第1活塞的上端側部分內面的部分圓錐面；及以可供複數個球體抵接的方式形成於第2活塞的複數條凸輪溝。缸孔的第1、第2活塞的下側形成有第1流體壓動作室，第1、第2活塞的上側形成有第2流體壓動作室。

【先前技術文獻】〔專利文獻〕

(專利文獻1)日本專利第5129378號公報

專利文獻1的夾緊裝置中，係將第2活塞與輸出桿以一體方式形成，為了使第1流體壓動作室內的流體壓作用於第2活塞，而將第1活塞形成為筒狀，並透過由第2活塞承受第1流體壓動作室內的流體壓，使輸出桿朝夾緊動作方向驅動。

夾緊力雖為使筒狀的第1活塞承受第1流體壓動作室的流體壓而產生之力藉由增強機構來增強所得之第1力、以及使第1流體壓動作室的流體壓作用於第2活塞所產生之第2力的合力，但因第2力並非藉增強機構予以增強之力，故在將夾緊力強化以及將夾緊裝置小型化上甚為不利。

而且，解除夾緊時，在以第2流體壓動作室內的流體壓將第1、第2活塞朝解除夾緊方向驅動之際，會因保持夾緊用彈簧而對第1活塞朝夾緊方向推壓，而且，由於呈筒狀，受壓面積亦小，故第1活塞會比第2活塞的下降動作落後，有不當之力作用於增強機構之虞。

本發明之目的在提供一種採用了缸孔分隔用活塞構件的夾緊裝置、及藉增強機構使流體壓作用於活塞構件的全部力量增強並傳遞至輸出桿的夾緊裝置。

申請專利範圍第1項的夾緊裝置具有：夾緊器本體；輸出桿，以升降自如方式裝設於該夾緊器本體，且可向夾緊器本體的上端外突出；及縱向的缸孔，形成在前述夾緊器本體內，其特徵在於具備：活塞構件，將前述缸孔分隔成上下，且呈滑動自如；第1、第2流體壓動作室，形成於前述缸孔的活塞構件下側與上側；流體壓通路，在藉以前述第1流體壓動作室的流體壓使活塞構件向上方進行輕負載行程時，以前述第2流體壓動作室的背壓而使前述輸出桿前進動作的方式，使前述輸出桿承受前述背壓；增強機構，於前述活塞構件在上升動作的終期進行高負載行程時，使藉前述第1流體壓動作室的流體壓作用於前述活塞構件的力量增強並傳遞至前述輸出桿；以及連結機構，於前述活塞構件進行鬆開下降動作時，在下降預定行程後，使前述輸出桿和活塞構件連結。

申請專利範圍第2項的夾緊裝置係在申請專利範圍第1項的發明中，前述增強機構具備：筒狀部，以從上方突入前述第2流體壓動作室的方式形成於夾緊器本體；複數個球體，以可朝徑向動作的方式裝設於該筒狀部的複數個保持孔；第1部分圓錐面，以越上方直徑越大的方式形成於前述活塞構件；及第2部分圓錐面，形成於前述輸出桿的下端部，且越上方直徑越大。

申請專利範圍第3項的夾緊裝置係在申請專利範圍第1項或第2項的發明中，前述連結機構具有：桿插入孔，形成於前述輸出桿的下端側部分，且下端呈開放狀；連結桿，以自由滑動方式從下方插入該桿插入孔，且一體形成於活塞構件；長孔，以呈上下細長狀形成於前述輸出桿內的圍繞前述桿插入孔的筒壁；及連結銷，固定於前述連結桿，且鬆嵌於長孔。

申請專利範圍第4項的夾緊裝置係在申請專利範圍第3項的發明中，設有使輸出桿相對於前述活塞構件朝上方推壓的推壓手段，該推壓手段具備：彈簧收容孔，由前述桿插入孔向上方延伸所形成；及壓縮彈簧，收容於該彈簧收容孔。

申請專利範圍第5項的夾緊裝置係在申請專利範圍第1項的發明中，再具備裝設於第1流體壓動作室，藉以將活塞構件向上方之往夾緊動作側推壓的壓縮彈簧。

申請專利範圍第6項的夾緊裝置係在申請專利範圍第1項的發明中，設有夾緊不良偵測機構，該夾緊不良偵測機構具備；流體壓通路，形成於前述夾緊器本體內；及開閉閥機構，可使該流體壓通路的中途部位開閉，在前述活塞構件未到達上方移動極限位置的狀態下，保持在閉閥或開閥的第1狀態，且在前述活塞構件到達上方移動極限位置的狀態下，切換成開閥或閉閥的第2狀態。

申請專利範圍第7項的夾緊裝置係為在申請專利範圍第1項的發明中，該夾緊裝置係為連桿式夾緊裝置，該連桿式夾緊裝置具備：夾緊臂，藉銷結合於前述輸出桿的外端部；及連桿構件，使該夾緊臂的中途部位連結於夾緊器本體。

若依申請專利範圍第1項的發明，該夾緊裝置具備：夾緊器本體；輸出桿；缸孔；活塞構件；第1、第2流體壓動作室，形成於缸孔的活塞構件下側與上側；流體壓通路，在藉由第1流體壓動作室的流體壓使活塞構件向上方進行輕負載行程時，以第2流體壓動作室內的背壓作用於輸出桿；增強機構，在前述活塞構件在上升動作的終期進行高負載行程時，使藉前述第1流體壓動作室的流體壓作用於前述活塞構件的力量增強，並傳遞至前述輸出桿；及連結機構，於前述活塞構件的鬆開下降動作時，在下降預定行程之後，使前述輸出桿與活塞構件連結。由於該夾緊裝置具備上述構成，故可達成下述功效。

由於構成為以活塞構件將缸孔分隔成上下，故可藉增強機構使活塞構件承受第1流體壓動作室內的流體壓而將活塞構件所產生的力量增強，並傳遞至輸出桿，故可強化夾緊力，且謀求夾緊裝置的小型化。於活塞構件進行輕負載行程時，由於輸出桿承受第2流體壓動作室內的背壓而前進動作，故不必使第1流體壓動作室的流體壓作用於輸出桿，而可將活塞構件設成將缸孔分隔成上下的構造。

而且，在前述活塞構件進行鬆開下降動作時，因設有於下降預定行程之後使前述輸出桿與活塞構件連結的連結機構，故在活塞構件下降至預定行程之前，輸出桿可維持停止狀態，不會有活塞構件的下降動作比輸出桿落後的情形，沒有不當的力量作用於增強機構的情況。亦即，輸出桿承受第2流體壓動作室內的流體壓而被向上方推壓，故最初係維持停止狀態，活塞構件下降預定行程後，輸出桿才與活塞構件一起下降。

若依申請專利範圍第2項的發明，由於前述增強機構的構造具備：夾緊器本體的筒狀部；複數個球體；第1部分圓錐面，形成於前述活塞構件；及第2部分圓錐面，形成於輸出桿下端部，故可獲致構造簡單的增強機構。

若依申請專利範圍第3項的發明，由於連結機構具有：桿插入孔，輸出桿下端側部分；連結桿，形成於活塞構件，並插入於桿插入孔；長孔，形成於桿插入孔周圍筒壁；及連結銷，固定於連結桿，且鬆嵌於長孔，故可獲致構造簡單且可靠性優異的連結機構。

若依申請專利範圍第4項的發明，由於設有推壓手段，故活塞構件進行輕負載行程時的輸出桿上升動作很流暢，而該推壓手段具備：彈簧收容孔，形成於輸出桿；及壓縮彈簧，收容於該彈簧收容孔，藉以將輸出桿向上方推壓。

若依申請專利範圍第5項的發明，由於設有將活塞構件往夾緊動作側推壓的壓縮彈簧，故可強化夾緊驅動力，並強化保持在夾緊狀態的保持力。

若依申請專利範圍第6項的發明，由於設有夾緊不良偵測機構，而該夾緊不良偵測機構具備：流體壓通路，形成於夾緊器本體內；及開閉閥機構，可將該流體壓通路的中途部位進行開閉，且於活塞構件到達上方移動極限位置時切換開閉狀態，故在夾緊驅動時，可偵測活塞構件到達上方移動極限位置的夾緊不良狀態。

若依申請專利範圍第7項的發明，可提供一種連桿式夾緊裝置，該連桿式夾緊裝置具備：夾緊臂，藉銷結合於前述輸出桿的外端部；及連桿構件，使該夾緊臂的中途部位連結於夾緊器本體。

1、1A、1B、1C‧‧‧連桿式夾緊裝置

2‧‧‧夾緊器本體

2a‧‧‧上部本體

2b‧‧‧下部本體

2c‧‧‧安裝面

2d‧‧‧連結部

3‧‧‧夾緊臂

3a‧‧‧輸出部

4‧‧‧輸出桿

4a‧‧‧桿本體部

4b‧‧‧桿基部

5‧‧‧連桿構件

6‧‧‧缸孔

7‧‧‧活塞構件

7a‧‧‧密封構件

7b、9a‧‧‧環狀溝

8‧‧‧第1流體壓動作室

9‧‧‧第2流體壓動作室

10‧‧‧增強機構

11‧‧‧連結機構

12‧‧‧裝設孔

13、14、15‧‧‧銷構件

16‧‧‧桿孔

16a‧‧‧密封構件

16b‧‧‧刮除件

17‧‧‧小徑缸孔

18‧‧‧筒狀部

19‧‧‧封閉板

19a‧‧‧密封構件

20‧‧‧擋止環

21‧‧‧第1流體通路

22‧‧‧第2流體通路

23、51‧‧‧加壓空氣供給源

24‧‧‧流體壓通路

25‧‧‧保持孔

26‧‧‧鋼球(球體)

27‧‧‧第1部分圓錐面

28‧‧‧第2部分圓錐面

29‧‧‧桿插入孔

30‧‧‧連結桿

31‧‧‧長孔

32‧‧‧連結銷

34‧‧‧彈簧收容孔

35‧‧‧壓縮彈簧

36‧‧‧推壓手段

37‧‧‧壓縮彈簧

40‧‧‧夾緊不良偵測機構

41‧‧‧流體壓通路

41a‧‧‧第1通路

41b‧‧‧第2通路

42‧‧‧開閉閥機構

43‧‧‧閥體收容孔

43a‧‧‧小徑孔

43b‧‧‧大徑孔

44‧‧‧閥體

44a‧‧‧小徑部

44b‧‧‧大徑部

45‧‧‧壓縮彈簧

46a、46b‧‧‧密封構件

47‧‧‧環狀閥面

48‧‧‧環狀閥座

49‧‧‧換氣用貫通孔

50‧‧‧外部通路

52‧‧‧壓力開關

B‧‧‧基座構件

W‧‧‧加工件

第1圖為本發明實施例1的夾緊裝置(夾緊狀態)的剖面圖；第2圖為實施例1的夾緊裝置(鬆開狀態)的剖面圖；第3圖為實施例2的夾緊裝置(夾緊狀態)的剖面圖；第4圖為實施例3的夾緊裝置(夾緊狀態)的剖面圖；第5圖為實施例4的夾緊裝置(夾緊狀態)的剖面圖；第6圖為第5圖的A部分放大圖；第7圖為實施例4的夾緊裝置(夾緊不良狀態)的剖面圖；以及第8圖為第7圖的B部分放大圖。

〔發明的實施形態〕

以下根據實施例就本發明的實施形態加以說明。

【實施例1】

本實施例的夾緊裝置1係如第1圖、第2圖所示者。第1圖係顯示將加工件W夾緊的夾緊狀態的夾緊裝置，第2圖為鬆開狀態的夾緊裝置。如第1圖、第2圖所示，該夾緊裝置1係為具備：夾緊器本體2、夾緊臂3、輸出桿4、連桿構件5、缸孔6、活塞構件7、第1流體壓動作室8、第2流體壓動作室9、增強機構10、及連結機構11等作為基本構成要素的連桿式夾緊裝置。

夾緊器本體2具有上部本體2a、及以一體方式從該上部本體2a的下端向下方延伸的下部本體2b，且在上部本體2a的下端形成有安裝面2c。將下部本體2b插入裝設至形成於基板構件B的裝設孔12，在安裝面2c抵接於基板構件B上面的狀態下，利用複數根螺栓(圖示略)使上部本體2a固定於基板構件B。

上部本體2a的一端部形成有向上方突出的連結部2d，連桿構件5的下端部藉銷構件13結合於該連結部2d，該連桿構件5的上端部則藉銷構件14結合於夾緊臂3的中途部位。其次，夾緊臂3的基端部藉銷構件15結合於輸出桿4的上端部。

下部本體2b縱向形成有具備鉛直軸心的缸孔6，上部本體2a形成有連通到缸孔6上端的環狀溝9a。上部本體2a的中央部形成有口徑較缸孔6小的桿孔16、及連通於其下端且口徑較桿孔16稍大的小徑缸孔17。構成小徑缸孔17之下端側部分的筒狀部18以一體方式形成於上部本體2a，該筒狀部18則從上方向缸孔6的上端部分內突入。

輸出桿4具有：桿本體部4a，係穿過桿孔16並向上部本體2a的上端外突出；及桿基部4b，係從桿本體部4a向下方延伸且以上下自由滑動方式裝設於小徑缸孔17。桿孔16的內周部裝設有密封構件16a及刮除件16b(scraper)。前述缸孔6為圓筒狀的孔，該缸孔6的下端以內嵌於下部本體2b下端部的封閉板19而封閉，封閉板19則以擋止環20予以固定。封閉板19的外周部裝設有密封構件19a。

前述活塞構件7以朝上下方向自由滑動方式裝設於缸孔6，且將缸孔6分隔成上下，缸孔6中的活塞構件7下側形成第1流體壓動作室 8，活塞構件7上側則形成第2流體壓動作室9。活塞構件7的外周部裝設有密封構件7a。活塞構件7的上面側部分形成有環狀溝7b，且以可突入該環狀溝7b的方式形成有筒狀部18。

夾緊器本體2形成有：作為加壓流體的加壓空氣對第1流體壓動作室8進行供給或排出的第1流體通路21、及作為加壓流體的加壓空氣對第2流體壓動作室9進行供給或排出的第2流體通路22。第1、第2流體通路21、22則連接於加壓空氣供給源23。

小徑缸孔17的下端側部分形成有流體壓通路24，在藉由第1流體壓動作室8的流體壓使活塞構件7向上方進行輕負載行程時，以第2流體壓動作室9的背壓使輸出桿4前進動作的方式，由輸出桿4承受該背壓。

同時，設有增強機構10，俾在活塞構件7上升動作的終期進行高負載行程時，使藉第1流體壓動作室8的流體壓作用於活塞構件7的力量增強並傳遞至輸出桿4。而且，亦設有連結機構11，在活塞構件7的鬆開下降動作時，於下降預定行程之後，將輸出桿4與活塞構件7連結。

增強機構10具備：筒狀部18，以從上方突入第2流體壓動作室9的方式形成於上部本體2a；複數個鋼球(球體)26，以可朝徑向動作的方式裝設於形成在該筒狀部18的複數個保持孔25；第1部分圓錐面27，以越上方直徑越大的方式形成於活塞構件7的環狀溝7b的外周部；及第2部分圓錐面28，形成於輸出桿4的下端部，且呈越上方直徑越大。

第1部分圓錐面27係對鉛直方向傾斜大約10至20°，且形成為可與複數個鋼球26接觸的形態。第2部分圓錐面28則對水平方向傾斜大約40至50°，且形成為可與複數個鋼球26接觸的形態。鋼球26的直徑為筒狀部18的壁部厚度的大約2.25至2.50倍。此外，前述數值僅為一例，並非限定於這些數值。

連結機構11的構成要素包含：桿插入孔29，形成於輸出桿4的下端側部分，且下端呈開放狀；連結桿30，以自由滑動方式從下方插入該桿插入孔29，且一體形成於活塞構件7；長孔31，呈上下細長狀形成於圍繞輸出桿4內的桿插入孔29的筒壁；及連結銷32，固定於連結桿30，且鬆嵌於長孔31。

接著，就連桿式夾緊裝置1的作用加以說明。

在加壓空氣供給到夾緊裝置1的第2流體壓動作室9，且自第1流體壓動作室8排出加壓空氣的鬆開狀態時，如第2圖所示，活塞構件7係處於下限位置，夾緊臂3呈傾斜狀態。自該鬆開狀態進行夾緊驅動時，即將加壓空氣供給至第1流體壓動作室8，並從第2流體壓動作室9排出加壓空氣。

此時，在藉由第1流體壓動作室8的流體壓使活塞構件7向上方進行輕負載行程時，由於因活塞構件7的上升而在第2流體壓動作室9內產生背壓，並由輸出桿4承受該背壓，夾緊臂3則與活塞構件7一起向上方前進驅動，直到抵接於加工件W，之後，僅活塞構件7往夾緊動作側前進驅動，使增強機構10的第1部分圓錐面27抵接於鋼球26，形成夾緊臂3前端部的輸出部3a推壓加工件W上面的夾緊狀態(參照第1圖)。

此時，在增強機構10方面，由於第1部分圓錐面27將鋼球26朝斜上方強力推動，故第2部分圓錐面28亦因鋼球26而被強力向上方推動，形成藉夾緊臂3夾緊加工件W的狀態。該增強機構10的增強率約為2倍，藉第1流體壓動作室8的加壓空氣而以活塞構件7夾緊驅動力的2倍力量使輸出桿4向上方夾緊驅動，使加工件W被強力推壓於基板構件B而形成夾緊狀態。在此夾緊狀態時，連結機構11的連結銷32與長孔31下端之間具有預定的間隙。

接著，解除夾緊之際，係一邊將第1流體壓動作室8的流體壓排出，一邊將加壓空氣供給到第2流體壓動作室9。於是，在活塞構件7在相當於上述預定間隙的下降預定行程期間，活塞構件7在輸出桿4保持停止狀態下進行下降移動，由於活塞構件7下降預定行程後，連結銷32即抵接於長孔31下端，故活塞構件7與輸出桿4形成連結狀態，並以一體方式下降移動，成為第2圖所示的鬆開狀態。

其次，說明有關夾緊裝置1的功效。

由於夾緊裝置1的構成係藉活塞構件7將缸孔6分隔成上下，由活塞構件7承受第1流體壓動作室8內的加壓空氣壓力，並藉增強機構10將在活塞構件7產生的力增強，且傳遞至輸出桿4的方式，故可謀求夾緊力的強化及夾緊裝置1的小型化。活塞構件7進行輕負載行程時，輸出桿4會承受第2流體壓動作室9內的背壓而前進動作，所以沒有使第1流體壓動作室8的加壓空氣作用於輸出桿4的必要，故可將活塞構件7構成為將缸孔6分隔為上下的構造。

而且，活塞構件7進行鬆開下降動作時，由於設有下降預定行程後才連結前述輸出桿4與活塞構件7的連結機構11，故在活塞構件7下降預定行程之前，輸出桿4會維持停止狀態，活塞構件7的下降動作相對於輸出桿4不會落後，沒有不當的力作用在增強機構10的情形。亦即，由於輸出桿4會承受第2流體壓動作室9的加壓空氣壓而被朝上方推壓，故下降的動作較活塞構件7落後。

由於增強機構10的構造具備：夾緊器本體2的筒狀部18、複數個鋼球26、形成於活塞構件7的第1部分圓錐面27、及形成於輸出桿4下端部的第2部分圓錐面28，故可獲得構造簡單的增強機構10。

由於連結機構11具有：輸出桿4下端側部分的桿插入孔29、形成於活塞構件7並插入至桿插入孔29的連結桿30、形成於桿插入孔29周圍筒壁的長孔31、及固定於連結桿30且鬆嵌於長孔31的連結銷32，故可獲致構造簡單且可靠性優異的連結機構11。

【實施例2】

繼根據第3圖說明有關實施例2的夾緊裝置1A。

但，由於夾緊裝置1A的大部分構成和前述夾緊裝置1係屬相同，故對相同的構成要素標註相同的符號，並省略其說明，下文中主要係就不同的構成部分加以說明。

夾緊裝置1A中，設有：由桿插入孔29向上方延伸所成的彈簧收容孔34、收容於該彈簧收容孔34的壓縮彈簧35，且設有相對於活塞構件7將輸出桿4向上方推壓的推壓手段36。

因此，活塞構件7以輕負載進行上升行程時，輸出桿4的上升動作很流暢。

【實施例3】

茲根據第4圖說明有關實施例3的夾緊裝置1B。

但，由於夾緊裝置1B的大部分構成和前述夾緊裝置1係屬相同，故對相同的構成要素標註以相同的符號，並省略其說明，以下主要係針對不同的構成部分加以說明。

第1流體壓動作室8裝設有將活塞構件7向上方朝夾緊動作側推壓的壓縮彈簧37。但，該壓縮彈簧37的彈力設定成比藉由第2流體壓動作室9的流體壓而向下作用於活塞構件7的鬆開驅動力還弱。由於裝設了壓縮彈簧37，故可強化夾緊驅動力，也可使保持夾緊狀態的保持力強化。

【實施例4】

有關於實施例4的夾緊裝置1C，係根據第5圖至第8圖來說明。

但，由於夾緊裝置1C的大部分構成和前述夾緊裝置1係屬相同，故對相同的構成要素標註以相同的符號，並省略其說明，以下主要係就不同的構成部分加以說明。

夾緊裝置1C中，設有用以偵測夾緊不良情況的夾緊不良偵測機構40。該夾緊不良偵測機構40具備：形成於夾緊器本體2內的流體壓通路41、及可使流體壓通路41的中途部位開閉的開閉閥機構42。開閉閥機構42具有如下的構成：在活塞構件7未到達上方移動極限位置的狀態下將關閉的第1狀態加以保持，且在活塞構件7已到達上方移動極限位置的狀態下切換為開啟的第2狀態。

開閉閥機構42具備：形成於上部本體2a的閥體收容孔43、以可升降方式收容於閥體收容孔43的閥體44、將閥體44朝閉閥方向推壓的壓縮彈簧45。閥體收容孔43由開口於環狀溝9a的小徑孔43a、及連通於小徑孔43a上端的大徑孔43b所組成。

閥體44具有小徑部44a及大徑部44b。小徑部44a在小徑孔43a上開設筒狀間隙，並以自由滑動方式插入，且較小徑孔43a為長；而大徑部44b則從小徑部44a的上端向上方延伸，並以自由滑動方式裝設於大徑孔43b，且具有大徑孔43b的大約一半長度。小徑孔43a的下端附近部位的內周部裝設有密封構件46a，大徑部44b的外周部亦裝設有密封構件46b。

大徑部44b的下端形成有環狀閥面47，大徑孔43b的底部形成有與環狀閥面47相對的環狀閥座48，閥體44藉由裝設於大徑孔43b的壓縮彈簧45而被向下方(閉閥方向)推壓。此外，閥體44的中心部形成有換氣用貫通孔49，且構成為：在鬆開狀態時，可將第2流體壓動作室9的加壓空氣導入其中以維持閉閥狀態。

流體壓通路41具有：開口於小徑孔43a上部的第1通路41a、及開口於大徑孔43b下端部外周面的第2通路41b。在環狀閥面47抵接於環狀閥座48的閉閥狀態時，小徑部44a的下端部會向第2流體壓動作室9的環狀溝9a內突出。前述第1通路41a經由外部通路50而連接於加壓空氣供給源51，第2通路41b則向大氣開放，外部通路50連接有壓力開關52或壓力感測器。

茲說明有關夾緊不良偵測機構40的作用、功效。

如第5圖、第6圖所示，在正常夾緊狀態下，由於活塞構件7不會把閥體44的小徑部44a向上方推動，故開閉閥機構42會維持閉閥狀態，壓力開關52偵測到的空氣壓為「高」。但，如第7圖、第8圖所示，在夾緊驅動之際，因無加工件W或加工件W的整體高度過低等情況所產生的夾緊不良，而在活塞構件7到達上方移動極限位置時，由於活塞構件7將閥體44的小徑部44a向上方推動，故開閉閥機構42會形成開閥狀態，壓力開關52所偵測到的空氣壓為「低」。藉此方式即可偵測夾緊不良。

接著，說明有關前述實施例的局部變化例。

1)前述夾緊裝置1、1A至1C雖為以加壓空氣來驅動的夾緊裝置，但也可為以油壓取代加壓空氣進行驅動的夾緊裝置。

2)夾緊裝置1C的開閉閥機構40僅為顯示一個例子，也可應用構成不同的開閉閥機構。例如，正常的夾緊狀態時呈開閥，夾緊不良時呈閉閥的開閉閥機構也可採用。

3)前述夾緊裝置1、1A至1C為連桿式夾緊裝置，但本發明也可應用於連桿式夾緊裝置以外的各種夾緊裝置。

4)此外，顯然該行業者只要在不逸離本發明要旨的範圍下，也可以加設各種變更形態來實施本發明。

〔產業上的可利用性〕

本發明提供一種用以將欲施行機械加工的加工件W或工具類實施固定的各種夾緊裝置。

Claims

一種夾緊裝置，具有：夾緊器本體；輸出桿，以升降自如方式裝設於該夾緊器本體，且可向夾緊器本體的上端外突出；及縱向的缸孔，形成在前述夾緊器本體內，其特徵在於具備：活塞構件，將前述缸孔分隔成上下，且呈滑動自如；第1、第2流體壓動作室，形成於前述缸孔的活塞構件下側與上側；流體壓通路，在藉由前述第1流體壓動作室的流體壓使活塞構件向上方進行輕負載行程時，以前述第2流體壓動作室的背壓而使前述輸出桿前進動作的方式，使前述輸出桿承受前述背壓；增強機構，於前述活塞構件在上升動作的終期進行高負載行程時，使藉前述第1流體壓動作室的流體壓作用於前述活塞構件的力量增強並傳遞至前述輸出桿；以及連結機構，於前述活塞構件進行鬆開下降動作時，在下降預定行程後，使前述輸出桿和活塞構件連結。
如申請專利範圍第1項所述的夾緊裝置，其中，前述增強機構具備：筒狀部，以從上方突入前述第2流體壓動作室的方式形成於夾緊器本體；複數個球體，以可朝徑向動作的方式裝設於該筒狀部的複數個保持孔；第1部分圓錐面，以越上方直徑越大的方式形成於前述活塞構件；及第2部分圓錐面，形成於前述輸出桿的下端部，且越上方直徑越大。
如申請專利範圍第1項或第2項所述的夾緊裝置，其中，前述連結機構具有：桿插入孔，形成於前述輸出桿的下端側部分，且下端呈開放狀；連結桿，以自由滑動方式從下方插入該桿插入孔，且一體形成於活塞構件；長孔，以呈上下細長狀形成於前述輸出桿內的圍繞前述桿插入孔的筒壁；及連結銷，固定於前述連結桿，且鬆嵌於長孔。
如申請專利範圍第3項所述的夾緊裝置，其中，設有使輸出桿相對於前述活塞構件朝上方推壓的推壓手段，該推壓手段具備：彈簧收容孔，由前述桿插入孔向上方延伸所形成；及壓縮彈簧，收容於該彈簧收容孔。
如申請專利範圍第1項所述的夾緊裝置，其中，再具備裝設於第1流體壓動作室，藉以將活塞構件向上方之往夾緊動作側推壓的壓縮彈簧。
如申請專利範圍第1項所述的夾緊裝置，其中，設有夾緊不良偵測機構，其具備；流體壓通路，形成於前述夾緊器本體內；及開閉閥機構，可使該流體壓通路的中途部位開閉，在前述活塞構件未到達上方移動極限位置的狀態下，保持在閉閥或開閥的第1狀態，且在前述活塞構件到達上方移動極限位置的狀態下，切換成開閥或閉閥的第2狀態。
如申請專利範圍第1項所述的夾緊裝置，係為連桿式夾緊裝置，其具備：夾緊臂，藉銷結合於前述輸出桿的外端部；及連桿構件，使該夾緊臂的中途部位連結於夾緊器本體。