WO2020036060A1 - シリンダ装置 - Google Patents

シリンダ装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2020036060A1
WO2020036060A1 PCT/JP2019/029894 JP2019029894W WO2020036060A1 WO 2020036060 A1 WO2020036060 A1 WO 2020036060A1 JP 2019029894 W JP2019029894 W JP 2019029894W WO 2020036060 A1 WO2020036060 A1 WO 2020036060A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
valve
detection
cylinder device
piston
valve body
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/029894
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
横田 英明
米澤 慶多朗
Original Assignee
株式会社コスメック
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社コスメック filed Critical 株式会社コスメック
Priority to US17/258,591 priority Critical patent/US11994155B2/en
Priority to KR1020217001066A priority patent/KR102479256B1/ko
Priority to CN201980053541.1A priority patent/CN112585363B/zh
Priority to JP2020537404A priority patent/JP7390029B2/ja
Priority to EP19850167.8A priority patent/EP3800358B1/en
Publication of WO2020036060A1 publication Critical patent/WO2020036060A1/ja

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/28Means for indicating the position, e.g. end of stroke
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/28Means for indicating the position, e.g. end of stroke
    • F15B15/2807Position switches, i.e. means for sensing of discrete positions only, e.g. limit switches
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/002Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring the holding action of work or tool holders
    • B23Q17/003Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring the holding action of work or tool holders by measuring a position
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/002Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring the holding action of work or tool holders
    • B23Q17/005Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring the holding action of work or tool holders by measuring a force, a pressure or a deformation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/02Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine for mounting on a work-table, tool-slide, or analogous part
    • B23Q3/06Work-clamping means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/02Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine for mounting on a work-table, tool-slide, or analogous part
    • B23Q3/06Work-clamping means
    • B23Q3/08Work-clamping means other than mechanically-actuated
    • B23Q3/082Work-clamping means other than mechanically-actuated hydraulically actuated
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B5/00Clamps
    • B25B5/06Arrangements for positively actuating jaws
    • B25B5/12Arrangements for positively actuating jaws using toggle links
    • B25B5/122Arrangements for positively actuating jaws using toggle links with fluid drive
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F15B15/1409Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type with two or more independently movable working pistons
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F15B15/1423Component parts; Constructional details
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/32Details
    • F16K1/34Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
    • F16K1/42Valve seats
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K27/00Construction of housing; Use of materials therefor
    • F16K27/02Construction of housing; Use of materials therefor of lift valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K37/00Special means in or on valves or other cut-off apparatus for indicating or recording operation thereof, or for enabling an alarm to be given
    • F16K37/0025Electrical or magnetic means
    • F16K37/0041Electrical or magnetic means for measuring valve parameters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/22Other details, e.g. assembly with regulating devices for accelerating or decelerating the stroke
    • F15B15/225Other details, e.g. assembly with regulating devices for accelerating or decelerating the stroke with valve stems operated by contact with the piston end face or with the cylinder wall
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/40Flow control
    • F15B2211/405Flow control characterised by the type of flow control means or valve
    • F15B2211/40507Flow control characterised by the type of flow control means or valve with constant throttles or orifices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63Electronic controllers
    • F15B2211/6303Electronic controllers using input signals
    • F15B2211/6306Electronic controllers using input signals representing a pressure

Definitions

  • the present invention relates to a cylinder device provided with a detection valve for detecting an operating state of a piston.
  • Patent Document 1 Conventionally, as this type of cylinder device, there is one described in Patent Document 1 below.
  • the prior art is configured as follows.
  • a detection valve for detecting the operating state of the booster mechanism provided in the cylinder device is provided in a housing constituting the cylinder device. Two detection valves are provided at the lower end of the housing, and an air supply path is provided for each detection valve, such as a first air supply path and a second air supply path.
  • the above-mentioned conventional technology has the following problems.
  • two (plural) air supply ports must be provided in the housing because an air supply path is provided for each detection valve in the housing. Further, in order to detect the operating state of the booster mechanism with two detection valves, it is necessary to provide a pressure switch in each air supply path.
  • An object of the present invention is to provide a cylinder device having a configuration capable of reducing the number of air supply ports when a plurality of detection valves are provided in a housing to detect an operating state of a piston.
  • a cylinder device is configured as follows.
  • the cylinder device includes: a housing 1; pistons 5, 59, and 150 inserted into the housing 1, the pistons 5, 59, and 150 moving axially between a lock side and a release side; A plurality of detection valves 12, 13, 64, 65, 121, 122 provided in the plurality of detection valves 12, 13, 64, 65, 121 for detecting an operation state of the pistons 5, 59, 150; 122, and air passages 14, 15, 66, 125, 126 formed in the housing 1, and the plurality of detection valves 12, 13, 64, 65, 121, 122 are connected in series. 15, 66, 125, 126.
  • Some of the plurality of detection valves 12, 13, 64, 65, 121, 122 are throttled detection valves 13, 65, 122 having throttle passages 56a, 106, 107a, 149.
  • the cylinder device of the present invention has the following functions and effects. Since the plurality of detection valves are connected in series in the air passage, it is possible to share air supply to the plurality of detection valves. As a result, the number of air supply ports can be reduced. In addition, since a part of the plurality of detection valves is a detection valve with a throttle, each operating state of the piston can be distinguished by a difference in air pressure, and the number of pressure switches can be reduced.
  • the cylinder device of the present invention further includes the following configuration.
  • the throttled detection valve 13 is a valve element 49 that is inserted into a valve chamber 48 formed in the housing 1 so as to be able to advance and retreat, and is a valve that is energized by urging means 55 housed in the valve chamber 48.
  • the valve body 49 includes a valve seat 54a facing the valve surface 53a of the valve body 49, and the throttle passage 56a is provided at the center of the end of the valve body 49 opposite to the rod portion 50. According to this configuration, it is easy to manufacture the detection valve with a throttle.
  • the valve body 49 includes a valve body 52 having the rod portion 50 provided at an end thereof, and a center of an end of the valve body 52 opposite to the rod portion 50. It is preferable that a fixed throttle member 56 is provided, wherein the throttle member 56 has a hole 56a as the throttle passage.
  • the pressure loss performance test of the throttle passage can be performed by the throttle member alone by using the throttle member as a separate member.
  • the cylinder device of the present invention further includes the following configuration.
  • the throttled detection valve 57 is a valve body 49 which is inserted into a valve chamber 48 formed in the housing 1 so as to be able to advance and retreat, and is energized by an urging means 55 accommodated in the valve chamber 48.
  • the cylinder device of the present invention further includes the following configuration.
  • the plurality of detection valves 64 and 65 are provided at the lower end of the housing 1. According to this configuration, the cylinder device can be made compact.
  • the cylinder device of the present invention further includes the following configuration.
  • a cylinder device having a configuration capable of reducing the number of air supply ports when a plurality of detection valves are provided in a housing to detect an operating state of a piston.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view in a release state of a cylinder device as viewed from an elevation.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the cylinder device in an elevation view in a state where the cylinder device is being switched from a release state to a locked state.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the cylinder device in a locked state as viewed from an elevation.
  • FIG. 4A is an enlarged view of a portion A in FIG. 1.
  • FIG. 4B is an enlarged view of a portion C in FIG.
  • FIG. 5A is an enlarged view of a portion B in FIG. 1.
  • FIG. 5B is an enlarged view of a portion D in FIG. 3.
  • FIG. 4A is an enlarged view of a portion A in FIG. 1.
  • FIG. 4B is an enlarged view of a portion C in FIG.
  • FIG. 5A is an enlarged view of a portion B in FIG. 1.
  • FIG. 6A is a diagram corresponding to FIG. 5A and showing a modification of the second detection valve (detection valve with throttle).
  • FIG. 6B is a diagram corresponding to FIG. 5B and showing a modification of the second detection valve (detection valve with throttle).
  • FIG. 7 shows a second embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view in a release state of a cylinder device as viewed from an elevation.
  • FIG. 8 is an elevational sectional view of the cylinder device in a state where the cylinder device is being switched from the release state to the lock state.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the cylinder device in a locked state as viewed from an elevation.
  • FIG. 10 is an enlarged view of a portion E in FIG. FIG.
  • FIG. 11 is an enlarged view of a portion F in FIG.
  • FIG. 12 is an enlarged view of a portion G in FIG.
  • FIG. 13A is a view corresponding to FIG. 5A, showing a further modification of the modification of the second detection valve (detection valve with throttle) shown in FIGS. 6A and 6B.
  • FIG. 13B is a view corresponding to FIG. 5B, showing a further modification of the modification of the second detection valve (detection valve with throttle) shown in FIGS. 6A and 6B.
  • It is a figure corresponding to FIG. 1 which shows the detection valve with a throttle which concerns on the modification which provided the throttle passage outside.
  • FIG. 1 shows the detection valve with a throttle which concerns on the modification which provided the throttle passage outside.
  • FIG. 15 shows a third embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view of a cylinder device in a released state as viewed from an elevation.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view of the cylinder device in an elevational view in a state where the cylinder device is being switched from the release state to the lock state.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view of the cylinder device in a locked state as viewed from an elevation.
  • FIG. 18A is an enlarged view of a portion H in FIG. 15.
  • FIG. 18B is an enlarged view of a portion J in FIG. 17.
  • FIG. 19A is an enlarged view of a portion I in FIG.
  • FIG. 19B is an enlarged view of a portion K in FIG. 17.
  • FIGS. 1 to 5B show a first embodiment of the present invention. This embodiment illustrates a case where the cylinder device of the present invention is applied to a link clamp. The configuration of the cylinder device according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 5B.
  • the housing 1 is mounted on a fixed base T such as a table.
  • the housing 1 has a housing main body 2 and a lower end wall 3 fixed to a lower end of the housing main body 2.
  • a cylinder hole 4 is formed inside the housing body 2.
  • a piston 5 is inserted into the cylinder hole 4 in a hermetically movable manner in a vertical direction.
  • the piston 5 has a piston body 6 and an output rod 7 extending from the piston body 6.
  • the left end of the clamp arm 8 is rotatably connected to the upper end of the output rod 7.
  • a pivot portion 2b projects upward from the upper right portion of the housing body 2, and a lower end portion of a link member 9 is rotatably connected to an upper end portion of the pivot portion 2b.
  • the middle part in the longitudinal direction of 8 is rotatably connected.
  • a lock chamber 10 is formed below the piston body 6, and a release chamber 11 is formed above the piston body 6.
  • Pressure oil as a pressure fluid for locking is supplied to and discharged from the lock chamber 10, and pressure oil as pressure fluid for release is supplied and discharged to the release chamber 11.
  • the illustration of the supply and discharge path of the pressure oil to and from the lock chamber 10 and the supply and discharge path of the pressure oil to the release chamber 11 is omitted.
  • first detection valve 12 and a second detection valve 13 for detecting the operating state of the piston 5 are provided above the side wall of the housing body 2 and at the center of the lower end wall 3, respectively.
  • An air passage 14 and an air passage 15 for connecting the first detection valve 12 and the second detection valve 13 in series are formed on the side wall and the lower end wall 3 of the housing main body 2, respectively.
  • An air supply path 16 for supplying air (compressed air) as a detection fluid to each of the detection valves 12 and 13 in the order of the first detection valve 12 and the second detection valve 13 is formed on the side wall of the housing body 2.
  • the air supply port 16a of the air supply path 16 communicates with an air supply path 17 formed in the fixed base T.
  • an air discharge path 18 for discharging the air supplied from the air supply path 17 to each of the detection valves 12 and 13 is formed in the lower end wall 3.
  • the air discharge port 18a of the air discharge path 18 communicates with an air discharge path 19 formed in the fixed base T.
  • the first detection valve 12 is configured as follows, as shown in FIGS. 4A and 4B.
  • a first mounting hole 21 is formed laterally above the side wall of the housing body 2.
  • the first mounting hole 21 has a large-diameter hole 22, a medium-diameter hole 23, and a small-diameter hole 24 provided with a female screw portion 22 a in order from the outer peripheral surface side of the housing body 2.
  • An annular pressing member 26 is fixed to a step 25 between the female screw portion 22a and the medium diameter hole 23 by a first valve case 27 screwed to the female screw portion 22a.
  • a valve chamber 28 is formed inside the first valve case 27, and the air supply path 16 communicates with the valve chamber 28. Further, a first valve body 29 is inserted into the valve chamber 28.
  • the rod portion 30 of the first valve body 29 is inserted into the medium diameter hole 23 via the sealing member 31 so as to be able to advance and retreat.
  • An engagement ball 32 is inserted into the small-diameter hole 24 as an operation member for pushing the tip of the rod portion 30.
  • a surface of the flange portion 34 provided on the valve body 33 of the first valve body 29 on the opposite side to the rod portion 30 is a valve surface 34a, and an annular shape as a valve seat member is provided inside the first valve case 27.
  • the seal member 35 is fitted.
  • the air passage 14 communicates with the valve chamber 28.
  • a compression spring 36 as urging means mounted between the bottom surface of the first valve case 27 and the valve main body 33 moves the first valve body 29 in a direction in which the valve surface 34a is separated from the valve seat 35a of the seal member 35. Energize.
  • the second detection valve 13 is configured as follows as shown in FIGS. 5A and 5B.
  • a second mounting hole 41 is formed in the center of the lower end wall 3 of the housing 1 in the vertical direction.
  • the second mounting hole 41 has a large-diameter hole 42, a medium-diameter hole 43, and a small-diameter hole 44 provided with a female screw portion 42 a in order from the lower surface side of the lower end wall 3.
  • An annular pressing member 46 is fixed to a step 45 between the female screw portion 42a and the medium diameter hole 43 by a second valve case 47 screwed to the female screw portion 42a.
  • a valve chamber 48 is formed inside the second valve case 47, and the air passage 15 communicates with the valve chamber 48.
  • a second valve element 49 is inserted into the valve chamber 48.
  • the rod portion 50 of the second valve body 49 is inserted into the medium-diameter hole 43 via the sealing member 51 so as to be able to advance and retreat.
  • the tip of the rod portion 50 projects into the lock chamber 10.
  • a surface of the flange 53 provided on the valve main body 52 of the second valve body 49 on the opposite side to the rod portion 50 is a valve surface 53a, and an annular ring as a valve seat member is provided inside the second valve case 47.
  • the seal member 54 is fitted. Further, the air discharge passage 18 is communicated with the valve chamber 48.
  • a compression spring 55 as urging means mounted between the bottom surface of the second valve case 47 and the valve body 52 pushes the second valve element 49 in a direction in which the valve surface 53a is separated from the valve seat 54a of the seal member 54. Energize.
  • the second detection valve 13 is further configured as a detection valve with a throttle as follows.
  • a throttle mounting hole 52a is formed at the center of the end of the valve body 52 opposite to the rod portion 50, and a throttle member 56 is fixed to the mounting hole 52a.
  • a hole 56 a as a throttle passage is formed in the throttle member 56, and the hole 56 a communicates with a throttle communication passage 52 b formed in the valve body 52.
  • the hole 56a opens in the valve chamber 48 on the air passage 15 side, and the communication passage 52b opens in the valve chamber 48 on the air discharge path 18 side.
  • the compression spring 36 of the first detection valve 12 moves the engagement ball 32 to the output rod 7 via the rod 30 of the first valve body 29. Therefore, the valve surface 34a of the first valve body 29 is separated from the valve seat 35a of the seal member 35, and the first detection valve 12 is open.
  • the first detection valve 12 is opened and the second detection valve 13 is closed.
  • the pressure of the air supply path 17 is lower than 0.2 MPa, for example, 0.15 to 0.05 MPa.
  • a pressure sensor (not shown) it is detected that the operating state of the piston 5 is the released state.
  • the threshold at which the pressure sensor operates is, for example, 0.15 MPa.
  • the first valve body 29 moves to the left smoothly. Further, the pressures of 0.15 MPa, 0 MPa, and 0.2 MPa exemplified above can be automatically detected by one pressure sensor capable of setting a plurality of thresholds.
  • the operating state of the piston 5 is set by setting two thresholds (the first threshold is set to 0.15 MPa and the second threshold is set to 0.2 MPa) in one pressure sensor. Is configured to be detected. Instead of this, two pressure sensors may be provided in one flow path, and the operating state of the piston 5 may be detected by setting one threshold value for each pressure sensor.
  • FIGS. 6A and 6B show a modified example of the second detection valve 13 with a throttle.
  • the differences between the second detection valve 57 (detection valve with throttle) of the present modification and the second detection valve 13 are as follows.
  • a hole 58 is formed as a throttle passage so as to penetrate the second valve body 49 in the up-down direction.
  • the hole 58 forms a small flow path through which a small amount of air flows.
  • One hole 58 may be formed in the second valve body 49, or a plurality of holes 58 may be formed.
  • a groove 70 as a throttle passage may be formed in the valve surface 53a of the second valve body 49.
  • one groove 70 may be formed on the valve surface 53a of the second valve body 49, or a plurality of grooves 70 may be formed.
  • groove 70 instead of forming groove 70 on valve face 53a, groove 70 may be formed on valve seat 54a.
  • the number of the grooves 70 formed in the valve seat 54a may be one or plural, as in the case where the grooves 70 are formed in the valve face 53a.
  • FIGS. 7 to 12 show a second embodiment of the present invention.
  • the piston 59 constituting the cylinder device of the second embodiment has a rod hole 59a inside, and the rod member 60 is inserted into the rod hole 59a.
  • the piston 59 has a piston body 61 and an output rod 62 extending from the piston body 61.
  • a compression spring 63 as urging means mounted between the top surface of the rod hole 59a and the flange 60a formed in the middle of the rod member 60 urges the rod member 60 downward.
  • An annular member 86 as an operating member of the rod member 60 is fitted into the lower end of the rod hole 59a.
  • first detection valve 64 and a second detection valve 65 for detecting the operating state of the piston 59 are provided on the lower end wall 3 (the lower end of the housing 1) constituting the housing 1.
  • An air passage 66 that connects the first detection valve 64 and the second detection valve 65 in series is formed in the lower end wall 3.
  • An air supply path 67 and an air supply path 68 for supplying air (compressed air) as a detection fluid to each of the detection valves 64 and 65 in the order of the first detection valve 64 and the second detection valve 65 are provided in the housing body 2. Are formed on the lower part of the side wall and the lower end wall 3.
  • the air supply port 67a of the air supply path 67 communicates with the air supply path 17 formed in the fixed base T.
  • an air discharge path 69 for discharging the air supplied from the air supply paths 67 and 68 to the respective detection valves 64 and 65 is formed in the lower end wall 3.
  • the air discharge port 69a of the air discharge path 69 communicates with the air discharge path 19 formed in the fixed base T.
  • the first detection valve 64 is configured as follows, as shown in FIGS.
  • a first mounting hole 71 is formed in the lower end wall 3 in the vertical direction.
  • the first mounting hole 71 has a large-diameter hole 72, a medium-diameter hole 73, and a small-diameter hole 74 provided with a female screw portion 72 a in order from the lower surface side of the lower end wall 3.
  • the cylindrical holding member 76 is screwed into the first valve case 77.
  • a cylindrical pressing member 76 is fixed to a step 75 between the female screw portion 72a and the medium diameter hole 73 by a first valve case 77 screwed to the female screw portion 72a.
  • a valve chamber 78 is formed inside the first valve case 77 and the cylindrical holding member 76, and an air supply passage 68 communicates with the valve chamber 78.
  • a first valve body 79 is inserted into the valve chamber 78.
  • the rod portion 80 of the first valve body 79 is inserted into the medium diameter hole 73 via the sealing member 81 so as to be able to advance and retreat.
  • the distal end of the rod portion 80 projects into the lock chamber 10.
  • the outer peripheral surface of the O-ring 83 fitted in the outer peripheral groove 82a of the valve body 82 of the first valve body 79 is a valve surface 83a, and a convex portion 84 as a valve seat portion is provided on the inner peripheral wall of the cylindrical holding member 76.
  • Can be The air passage 66 communicates with the valve chamber 78.
  • a compression spring 85 as urging means mounted between the bottom surface of the first valve case 77 and the valve body 82 moves the first valve body 79 in a direction in which the valve surface 83a is separated from the valve seat 84a of the projection 84. Energize.
  • the second detection valve 65 is configured as follows, as shown in FIGS.
  • a second mounting hole 91 is formed in the lower end wall 3 in the vertical direction.
  • the second mounting hole 91 has a large-diameter hole 92, a medium-diameter hole 93, and a small-diameter hole 94 provided with a female screw portion 92 a in order from the lower surface side of the lower end wall 3.
  • the cylindrical holding member 96 is screwed into the first valve case 97.
  • a cylindrical holding member 96 is fixed to a step 95 between the female screw 92a and the medium diameter hole 93 by a second valve case 97 screwed to the female screw 92a.
  • a valve chamber 98 is formed inside the second valve case 97 and the cylindrical holding member 96, and the air passage 66 communicates with the valve chamber 98.
  • the second valve body 99 is inserted into the valve chamber 98.
  • the rod portion 100 of the second valve body 99 is inserted into the medium diameter hole 93 via the sealing member 101 so as to be able to advance and retreat.
  • the distal end of the rod portion 100 projects into the lock chamber 10.
  • the outer peripheral surface of the O-ring 103 fitted in the outer peripheral groove 102a of the valve body 102 of the second valve body 99 is a valve surface 103a, and a convex portion 104 as a valve seat is provided on the inner peripheral wall of the cylindrical pressing member 96.
  • the air discharge passage 69 communicates with the valve chamber 98.
  • the second detection valve 65 is configured as a throttled detection valve as follows.
  • a throttle passage 106 for communicating the air passage 66 with the valve chamber 98 is formed on the rear side of the convex portion 104 of the cylindrical pressing member 96.
  • the piston body 61 of the piston 59 moves the rod portion 80 of the first valve body 79 downward against the urging force of the compression spring 85 of the first detection valve 64.
  • the valve surface 83a of the O-ring 83 constituting the first valve body 79 is sealingly engaged with the valve seat 84a of the convex portion 84 of the cylindrical pressing member 76, and the first detection valve 64 is closed.
  • the rod member 60 moves the rod portion 100 of the second valve body 99 downward against the urging force of the compression spring 105 of the second detection valve 65.
  • the valve surface 103a of the O-ring 103 constituting the second valve body 99 is separated from the valve seat 104a of the convex portion 104 of the cylindrical pressing member 96, and the second detection valve 65 is opened.
  • the air from the air supply path 17 is shut off by the first detection valve 64, and the pressure in the air supply path 17 becomes, for example, 0.2 MPa.
  • this pressure is detected by a pressure sensor (not shown), it is detected that the operating state of the piston 59 is the released state.
  • the pressurized oil is discharged from the release chamber 11 and the pressurized oil is supplied to the lock chamber 10. Then, the piston 59 starts to rise by the pressure oil in the lock chamber 10, and the lower end of the piston main body 61 is separated from the lower end wall 3 of the housing 1 as shown in FIG. Then, the compression spring 85 of the first detection valve 64 moves the first valve body 79 upward, whereby the valve surface 83a of the O-ring 83 constituting the first valve body 79 is separated from the valve seat 84a, The first detection valve 64 opens.
  • the second detection valve 65 is open.
  • the first detection valve 64 is opened, and the second detection valve 65 is opened, and the pressure in the air supply path 17 decreases, and the pressure becomes, for example, 0 MPa.
  • a pressure sensor not shown
  • the compression spring 105 of the second detection valve 65 moves the second valve body 99 upward, whereby the valve surface 103a of the O-ring 103 constituting the second valve body 99 is sealed to the valve seat 104a.
  • the second detection valve 65 is closed. Since the second detection valve 65 has the throttle passage 106, a small amount of air flows through the air supply passage 17, the air supply passage 67, the air supply passage 68, the first detection valve 64, the air passage 66, the second detection valve 65, and the air.
  • the air flows in the order of the discharge path 69 and the air discharge path 19, and the pressure in the air supply path 17 becomes lower than 0.2 MPa, for example, 0.15 MPa.
  • a pressure sensor not shown
  • the pressures of 0.2 MPa, 0 MPa, and 0.15 MPa exemplified above can be automatically detected by one pressure sensor capable of setting a plurality of thresholds.
  • FIGS. 15 to 19B show a third embodiment of the present invention.
  • This embodiment illustrates a case where the cylinder device of the present invention is applied to a swivel clamp.
  • the piston 150 inserted into the housing 1 constituting the cylinder device of the third embodiment has a rod hole 150a at the lower portion, and the rod member 113 is inserted into the rod hole 150a.
  • the piston 150 has a piston body 151 and the output rod 108 inserted and fixed in a hermetically sealed manner in the cylindrical hole 151a of the piston body 151.
  • a compression spring 114 as urging means mounted between the top surface of the rod hole 150a and the flange 113a formed in the middle of the rod member 113 urges the rod member 113 downward. Further, the rod member 113 is operated to be lifted by the annular member 115 fitted into the lower end of the rod hole 150a.
  • a clamp arm 109 is fixed to a tip portion of the output rod 108 with a nut 110.
  • the lower end of the output rod 108 is inserted into a support hole 3 a formed in the lower end wall 3 of the housing 1.
  • pressure oil as a pressure fluid for locking is supplied to and discharged from the lock chamber 111 provided above the piston body 151 via the lock passage 111a.
  • pressurized oil as a pressurized fluid for release is supplied and discharged from a release passage 112a to a release chamber 112 provided between the piston body 151 and the lower end wall 3.
  • An output rod turning mechanism 116 is provided on the base end side of the flange 108 a formed on the output rod 108, that is, on the lower end of the output rod 108.
  • This output rod turning mechanism 116 is configured as follows.
  • At least one guide groove 117 formed on the outer wall of the output rod 108 has a linear rectilinear groove 117a and a spiral turning groove 117b formed continuously from above.
  • At least one lateral hole 118 is formed in the upper part of the peripheral wall of the support hole 3a, and the engaging ball 119 inserted in the lateral hole 118 is fitted in the guide groove 117.
  • a sleeve 120 is rotatably fitted to the outer periphery of the engagement ball 119.
  • first detection valve 121 and a second detection valve 122 for detecting the operating state of the piston 150 are provided on the upper side wall and the lower end wall 3 of the housing body 2, respectively.
  • Air (compressed air) of a detection fluid from a supply source of compressed air is discharged to the outside (outside world) of the housing 1 through the air passages 123 to 128.
  • the first detection valve 121 shown in FIGS. 18A and 18B is similar to the first detection valve 64 shown in FIGS.
  • the first detection valve 121 is configured as follows.
  • the cylindrical holding member 130 is fixed to the first mounting hole 129 by the first valve case 131 screwed into the female screw portion 129a of the first mounting hole 129 formed in the housing body 2 in the left-right direction.
  • the valve body 133a of the first valve body 133 is hermetically inserted into a valve chamber 132 formed inside the first valve case 131 and the cylindrical pressing member 130.
  • An air passage 124 and an air passage 125 communicate with the valve chamber 132.
  • a rod portion 133b protrudes rightward from the valve body portion 133a, and a distal end portion of the rod portion 133b projects into the lock chamber 111.
  • the valve chamber 132 and the lock chamber 111 are separated by a sealing member 152.
  • a compression spring 135 is mounted between the first valve case 131 and a bottom surface of a mounting hole formed on a left portion of the first valve body 133.
  • the compression spring 135 urges the first valve body 133 in a direction in which the valve surface 136a of the seal member 136 moves away from the valve seat 134a of the projection 134 in the annular holding member 130.
  • a communication passage 137 is formed in the first valve body 133.
  • the communication passage 137 allows the lock chamber 111 to communicate with the first hydraulic chamber 138 formed on the left side of the first valve body 133.
  • the pressure oil supplied to the lock chamber 111 is supplied to the first hydraulic chamber 138 through the communication path 137.
  • the pressure receiving area of the valve body 133a (the area of the cross section perpendicular to the axis of the valve body 133a) is the pressure receiving area of the rod 133b (the cross section perpendicular to the axis of the rod 133b). Area).
  • the second detection valve 122 shown in FIGS. 19A and 19B is similar to the second detection valve 65 shown in FIGS.
  • the second detection valve 122 is configured as follows.
  • the cylindrical holding member 140 is fixed to the second mounting hole 139 by the second valve case 141 screwed to the female screw portion 139a of the second mounting hole 139 formed in the lower end wall 3 of the housing 1 in the vertical direction. .
  • An air passage 126 and an air discharge passage 127 communicate with a valve chamber 142 in the second detection valve 122.
  • the valve body 143a of the second valve body 143 is inserted into the valve chamber 142 in a hermetically sealed manner.
  • a distal end of a rod portion 143b projecting upward from the valve body 143a projects into the release chamber 112.
  • a compression spring 145 is mounted between the bottom surface of the second valve case 141 and a mounting hole formed in the valve body 143a. The compression spring 145 biases the second valve body 143 in a direction in which the valve surface 146a of the seal member 146 is separated from the valve seat 144a of the projection 144 in the annular holding member 140.
  • the communication passage 147 formed in the second valve body 143 connects the release chamber 112 and the second hydraulic chamber 148 formed below the second valve body 143.
  • the pressure oil supplied to the release chamber 112 is supplied to the second hydraulic chamber 148 through the communication passage 147.
  • the pressure receiving area of the valve body 143a (the area of the cross section perpendicular to the axis thereof) is set larger than the pressure receiving area of the rod portion 143b (the area of the cross section perpendicular to the axis thereof). .
  • the second detection valve 122 is further configured as a throttled detection valve as follows.
  • a throttle passage 149 for communicating the air passage 126 with the air passage 127 is formed on the rear side of the convex portion 144 of the cylindrical holding member 140.
  • the pressurized oil is discharged from the release chamber 112 and supplied to the lock chamber 111. Then, the piston body 151 moves the output rod 108 downward by the pressure oil in the lock chamber 111. First, the output rod 108 descends while turning clockwise by the output rod turning mechanism 116. When the piston body 151 descends a small distance while turning, the pressing force to the left by the pressure oil in the lock chamber 111 and the rightward pressure by the pressure oil in the first hydraulic chamber 138 of the first detection valve 121 The first valve element 133 is moved rightward by the difference between the pressing force and the rightward urging force of the compression spring 135, and the first detection valve 121 is opened as shown in FIG. 18B.
  • the second detection valve 122 is also opened as shown in FIG. 19A. Therefore, the compressed air from the compressed air source is discharged from the air passage 123 to the outside through the air passage 128.
  • the switch detects that the pressure in the air passage is lower than the first set pressure (first threshold) of the switch for detecting the pressure in the air passage 123 and the like. Further, when the output rod 108 descends while turning, the distal end of the clamp arm 109 is moved above the clamp target W, as shown in FIG. At this time, the lower end surface of the rod member 113 is in contact with the upper end surface of the second valve body 143 of the second detection valve 122, or is separated with a slight gap.
  • compressed air from the compressed air supply source is discharged from the air passages 123 to 127 and the throttle passage 149 to the outside through the air passage 128.
  • the pressure in the air passage exceeds the first set pressure (first threshold value) of the switch, and the second set pressure (second threshold value) set higher than the first set value. Is detected by the switch.
  • the second valve body 143 is raised by the differential force between the downward pressing force of the release chamber 112 by the pressure oil and the upward pressing force by the pressure of the second hydraulic chamber 148, and the second detection valve 122 is turned on.
  • the valve is opened.
  • the piston 150 moves upward while rotating counterclockwise by the output rod rotating mechanism 116.
  • the piston main body 151 moves to a position slightly lower than the upper limit position, the piston main body 151 comes into contact with the rod portion 133b of the first detection valve 121.
  • the piston body 151 moves the first valve body 133 to the left, and the first detection valve 121 is closed.
  • the piston main body 151 is received by the upper wall of the housing 1, and the output rod 108 stops moving up to the release state.
  • the switch detects that the pressure in the air passage 123 exceeds the second set pressure of the switch.
  • the first detection valve 121 is provided with the compression spring 135, so that when the pressure oil in the first hydraulic chamber 138 is discharged through the lock chamber 111, the rightward biasing force of the compression spring 135 is applied to the first detection valve 121.
  • the state where the one valve body 133 is projected into the lock chamber 111 is maintained.
  • the second detection valve 122 also includes the compression spring 145, the upward urging force of the compression spring 145 causes the second valve body 143 to protrude into the release chamber 112, as in the case of the first detection valve 121. To maintain.
  • the first detection valve 12 and the second detection valve 13 may be interchanged. That is, the second detection valve 13 (detection valve with throttle) may be arranged on the upstream side, and the first detection valve 12 may be arranged on the downstream side (similarly in the third embodiment).
  • the paths in the housing 1 of the air passages 14 and 15 for connecting the detection valves 12 and 13 in series may be changed (the same applies to the third embodiment).
  • air may be supplied from the air discharge paths 18, 69, 127 to the respective detection valves 12, 13, 64, 65, 121, 122 and discharged to the air supply paths 16, 67, 124.
  • the air instead of discharging air from the air supply path 16 through the detection valve 12 and the detection valve 13 in order and discharging from the air discharge path 18, Alternatively, the air may be discharged from the air supply path 16 through the detection valve 13 and the detection valve 12 in order from the air discharge path 18.
  • the second valve body 49 and the throttle member 56 may be formed integrally, that is, from one material.
  • the second detection valve 13 (detection valve with throttle) has a throttle passage (hole 56a) in the detection valve 13.
  • a throttle member 107 for the detection valve is mounted outside the detection valve 13, for example, in the housing 1.
  • a detection valve with a throttle having a throttle passage may be provided.
  • the engagement ball 32 may be omitted, and the large diameter portion 7a of the output rod 7 may directly push the rod portion 30 of the first valve body 29 of the first detection valve 12. .
  • the first detection valve 64 included in the cylinder device according to the second embodiment may be used instead of the first detection valve 12. Further, in the cylinder device according to the second embodiment, the first detection valve 12 included in the cylinder device according to the first embodiment may be used instead of the first detection valve 64.
  • the second detection valve 65 constituting the cylinder device according to the second embodiment is a normally closed (NC) throttled detection valve that is closed when no external force is applied.
  • the second detection valve 65 is changed to a normally open (NO) throttled detection valve that is opened when no external force is applied, and the changed normally open (NO) throttled detection valve is replaced with a second one.
  • the second detection valve 13 may be used instead of the second detection valve 13.
  • two detection valves are used in each of the embodiments to detect the locked state and the released state of the piston.
  • a detection valve may be further added for detecting the overstroke of the piston. That is, the cylinder device may include three or more detection valves.
  • the first detection valve 12 (64) and the second detection valve 13 (65) (spring advance type detection valve) constituting the cylinder devices of the first and second embodiments are replaced by the cylinder device of the third embodiment. May be replaced with a first detection valve 121 and a second detection valve 122 (a hydraulic advance type detection valve).
  • the pressure fluid for locking and release may be a compressed gas, such as compressed air or compressed nitrogen gas, instead of pressurized oil.
  • the cylinder device of the present invention is not limited to the link type clamp and the swivel type clamp, but may be another type of clamp. Further, the present invention is not limited to the clamp, and may be another actuator, for example, a reciprocating device driven by an electric motor and a ball screw shaft or a gear.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Actuator (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Abstract

ハウジング(1)に設けられた複数の検出弁(12・13)を直列に連通させるエア通路(14・15)がハウジング(1)に形成される。複数の検出弁(12・13)のうちの一部が、絞り通路(56a)を有する絞り付検出弁(13)とされる。

Description

シリンダ装置
 本発明は、ピストンの作動状態を検出する検出弁を備えるシリンダ装置に関する。
 この種のシリンダ装置として、従来では、下記の特許文献1に記載されたものがある。
その従来技術は、次のように構成されている。
 シリンダ装置に設けられた倍力機構の作動状態を検知する検出弁が、当該シリンダ装置を構成するハウジングに設けられている。上記検出弁は、ハウジングの下端部に2つ設けられており、第1エア供給路、第2エア供給路というように検出弁ごとにエア供給路が併設されている。
特開2017-15237号公報
 上記の従来技術には次の問題がある。上記の従来技術では、ハウジングにおいて検出弁ごとにエア供給路が設けられているため、2つの(複数の)エア供給口がハウジングに設けられなければならない。また、倍力機構の作動状態を2つの検出弁で検知するには、各エア供給路にそれぞれ圧力スイッチを設ける必要がある。
 本発明の目的は、複数の検出弁をハウジングに設けてピストンの作動状態を検出する場合に、エア供給口の数を少なくすることができる構成のシリンダ装置を提供することである。
 上記の目的を達成するため、本発明は、例えば、図1から図19Bに示すように、シリンダ装置を次のように構成した。
 本発明のシリンダ装置は、ハウジング1と、前記ハウジング1に挿入されたピストン5、59、150であって、ロック側とリリース側とに軸方向へ移動するピストン5、59、150と、前記ハウジング1に設けられた複数の検出弁12・13、64・65、121・122であって、前記ピストン5、59、150の作動状態を検出する複数の検出弁12・13、64・65、121・122と、前記ハウジング1に形成されたエア通路14・15、66、125・126であって、前記複数の検出弁12・13、64・65、121・122を直列に連通させるエア通路14・15、66、125・126と、を備える。前記複数の検出弁12・13、64・65、121・122のうちの一部が、絞り通路56a、106、107a、149を有する絞り付検出弁13、65、122とされている。
 本発明のシリンダ装置は、次のように作用効果を奏する。複数の検出弁がエア通路にて直列に連通されることで、複数の検出弁へのエア供給を共通化することが可能となる。その結果、エア供給口の数を少なくすることができる。なお、複数の検出弁のうちの一部が絞り付検出弁とされることで、ピストンの各作動状態をエア圧の違いで区別でき、圧力スイッチの数も減らすことが可能となる。
 本発明のシリンダ装置は、次の構成をさらに備えることが好ましい。
 前記絞り付検出弁13は、前記ハウジング1に形成された弁室48に進退可能に挿入された弁体49であって、前記弁室48に収容された付勢手段55によって付勢される弁体49と、前記弁体49の弁面53aに対向する弁座54aと、を備え、前記弁体49のロッド部50とは反対側の端部中央に前記絞り通路56aが設けられている。この構成によると、絞り付検出弁の製作が容易となる。
 また、本発明の上記シリンダ装置において、前記弁体49は、端部に前記ロッド部50が設けられた弁本体52と、前記弁本体52の前記ロッド部50とは反対側の端部中央に固定された絞り部材56であって、前記絞り通路としての孔56aが形成された絞り部材56と、を備えることが好ましい。
 この構成によると、絞り部材を別部材とすることで、絞り通路の圧損性能検査を絞り部材単独で行うことが可能となる。
 本発明のシリンダ装置は、次の構成をさらに備えることが好ましい。
 前記絞り付検出弁57は、前記ハウジング1に形成された弁室48に進退可能に挿入された弁体49であって、前記弁室48に収容された付勢手段55によって付勢される弁体49と、前記弁体49の弁面53aに対向する弁座54aと、を備え、前記絞り通路としての孔58が前記弁体49に形成されている、または前記絞り通路としての溝70が前記弁面53a若しくは前記弁座54aに形成されている。この構成によると、絞り付検出弁の製作が容易となる。
 本発明のシリンダ装置は、次の構成をさらに備えることが好ましい。
 前記複数の検出弁64・65が、前記ハウジング1の下端部に設けられている。この構成によると、シリンダ装置をコンパクトなものとすることができる。
 本発明のシリンダ装置は、次の構成をさらに備えることが好ましい。
 前記ピストン5、59、150の作動状態がロック状態およびリリース状態のときに、前記複数の検出弁12・13、64・65、121・122のうちの少なくとも1つが閉弁している。この構成によると、エアの使用量を抑えることができるので、省エネルギー性に優れるシリンダ装置とすることができる。
 本発明によると、複数の検出弁をハウジングに設けてピストンの作動状態を検出する場合に、エア供給口の数を少なくすることができる構成のシリンダ装置を提供することができる。
図1は、本発明の第1実施形態を示し、シリンダ装置のリリース状態における立面視の断面図である。 図2は、上記シリンダ装置の、リリース状態からロック状態へ切り換わる途中の状態における立面視の断面図である。 図3は、上記シリンダ装置のロック状態における立面視の断面図である。 図4Aは、図1のA部拡大図である。 図4Bは、図3のC部拡大図である。 図5Aは、図1のB部拡大図である。 図5Bは、図3のD部拡大図である。 図6Aは、第2検出弁(絞り付検出弁)の変形例を示す、図5Aに相当する図である。 図6Bは、第2検出弁(絞り付検出弁)の変形例を示す、図5Bに相当する図である。 図7は、本発明の第2実施形態を示し、シリンダ装置のリリース状態における立面視の断面図である。 図8は、上記シリンダ装置の、リリース状態からロック状態へ切り換わる途中の状態における立面視の断面図である。 図9は、上記シリンダ装置のロック状態における立面視の断面図である。 図10は、図7のE部拡大図である。 図11は、図8のF部拡大図である。 図12は、図9のG部拡大図である。 図13Aは、図6A、Bに示す第2検出弁(絞り付検出弁)の変形例のさらなる変形例を示す、図5Aに相当する図である。 図13Bは、図6A、Bに示す第2検出弁(絞り付検出弁)の変形例のさらなる変形例を示す、図5Bに相当する図である。 絞り通路を外に設けた変形例に係る絞り付検出弁を示す、図1に相当する図である。 図15は、本発明の第3実施形態を示し、シリンダ装置のリリース状態における立面視の断面図である。 図16は、上記シリンダ装置の、リリース状態からロック状態へ切り換わる途中の状態における立面視の断面図である。 図17は、上記シリンダ装置のロック状態における立面視の断面図である。 図18Aは、図15のH部拡大図である。 図18Bは、図17のJ部拡大図である。 図19Aは、図15のI部拡大図である。 図19Bは、図17のK部拡大図である。
 図1から図5Bは、本発明の第1実施形態を示す。この実施形態は、本発明のシリンダ装置をリンク式クランプに適用した場合を例示してある。図1から図5Bによって第1実施形態のシリンダ装置の構成を説明する。
 テーブル等の固定台Tにハウジング1が取り付けられる。ハウジング1は、ハウジング本体2と、ハウジング本体2の下端部に固定される下端壁3とを有する。ハウジング本体2の内部にシリンダ孔4が形成される。
 上記シリンダ孔4にピストン5が上下方向に移動可能で保密状に挿入される。ピストン5は、ピストン本体6と、ピストン本体6から延びる出力ロッド7とを有する。
 上記出力ロッド7の上端部にクランプアーム8の左端部が回動可能に連結される。ハウジング本体2の右上部から枢支部2bが上方へ突設され、この枢支部2bの上端部にリンク部材9の下端部が回動可能に連結されるとともに、リンク部材9の上端部にクランプアーム8の長手方向の中途部が回動可能に連結される。
 上記ピストン本体6の下側にロック室10が形成されるともに、上記ピストン本体6の上側にリリース室11が形成される。ロック用の圧力流体としての圧油が上記ロック室10に給排され、リリース用の圧力流体としての圧油が上記リリース室11に給排される。ロック室10への圧油の給排路、およびリリース室11への圧油の給排路の図示は省略されている。
 上記ピストン5の作動状態を検出する第1検出弁12および第2検出弁13が、それぞれ、ハウジング本体2の側壁の上側、および下端壁3の中央部に設けられる。第1検出弁12と第2検出弁13とを直列に連通させるエア通路14およびエア通路15が、それぞれ、ハウジング本体2の側壁、および下端壁3に形成される。
 第1検出弁12、第2検出弁13の順で各検出弁12,13に検出用流体としてのエア(圧縮空気)を供給するエア供給路16が、ハウジング本体2の側壁に形成される。このエア供給路16のエア供給口16aは、固定台Tに形成されたエア供給路17に連通される。また、エア供給路17から各検出弁12,13に供給されたエアを排出するエア排出路18が下端壁3に形成される。このエア排出路18のエア排出口18aは、固定台Tに形成されたエア排出路19に連通される。
 上記の第1検出弁12は、図4Aおよび図4Bに示すように、次のように構成される。
 ハウジング本体2の側壁の上側に第1装着孔21が横方向に形成される。この第1装着孔21は、ハウジング本体2の外周面側から順に、雌ネジ部22aが設けられた大径孔22、中径孔23、および小径孔24を有する。上記雌ネジ部22aと中径孔23との間の段差部25に、環状押さえ部材26が、雌ネジ部22aに螺合される第1弁ケース27によって固定される。この第1弁ケース27の内部に弁室28が形成され、この弁室28にエア供給路16が連通される。また、上記弁室28に第1弁体29が挿入される。この第1弁体29のロッド部30が、封止部材31を介して中径孔23に進退可能に挿入される。小径孔24には、上記ロッド部30の先端を押す操作部材としての係合ボール32が挿入される。上記第1弁体29の弁本体33に設けられた鍔部34の、ロッド部30とは反対側の面が弁面34aであり、第1弁ケース27の内側に弁座部材としての環状のシール部材35が嵌め込まれる。また、弁室28に前記エア通路14が連通される。第1弁ケース27の底面と上記弁本体33との間に装着された付勢手段としての圧縮バネ36が、シール部材35の弁座35aから弁面34aが離れる方向に第1弁体29を付勢する。
 上記の第2検出弁13は、図5Aおよび図5Bに示すように、次のように構成される。
 ハウジング1の下端壁3の中央部に第2装着孔41が上下方向に形成される。この第2装着孔41は、下端壁3の下面側から順に、雌ネジ部42aが設けられた大径孔42、中径孔43、および小径孔44を有する。上記雌ネジ部42aと中径孔43との間の段差部45に、環状押さえ部材46が、雌ネジ部42aに螺合される第2弁ケース47によって固定される。この第2弁ケース47の内部に弁室48が形成され、この弁室48に前記エア通路15が連通される。また、上記弁室48に第2弁体49が挿入される。この第2弁体49のロッド部50が、封止部材51を介して中径孔43に進退可能に挿入される。ロッド部50の先端部は、前記ロック室10内に突出する。上記第2弁体49の弁本体52に設けられた鍔部53の、ロッド部50とは反対側の面が弁面53aであり、第2弁ケース47の内側に弁座部材としての環状のシール部材54が嵌め込まれる。また、弁室48に前記エア排出路18が連通される。第2弁ケース47の底面と上記弁本体52との間に装着された付勢手段としての圧縮バネ55が、シール部材54の弁座54aから弁面53aが離れる方向に第2弁体49を付勢する。
 また、上記第2検出弁13は、絞り付検出弁として、さらに次のように構成される。弁本体52のロッド部50とは反対側の端部中央に絞り装着孔52aが形成され、この装着孔52aに絞り部材56が固定される。この絞り部材56に、絞り通路としての孔56aが形成され、この孔56aは、弁本体52内に形成された絞り連通路52bに連通される。また孔56aは、エア通路15側の弁室48内に開口し、上記連通路52bは、エア排出路18側の弁室48内に開口する。
 上記構成のシリンダ装置は次のように動作する。
 図1に示すリリース状態では、ロック室10から圧油が排出されているとともに、リリース室11に圧油が供給されている。これにより、リリース室11の圧油によってピストン5が下方へ移動され、ピストン本体6の下端部がハウジング1の下端壁3に下方から受け止められている。
 このリリース状態では、第1検出弁12の圧縮バネ36が第1弁体29のロッド部30を介して係合ボール32を出力ロッド7側へ移動させている。このため、第1弁体29の弁面34aがシール部材35の弁座35aから離間され、第1検出弁12は開弁している。
 また、ピストン5のピストン本体6が、第2検出弁13の圧縮バネ55の付勢力に抗して第2弁体49のロッド部50を下方へ移動させている。このため、第2弁体49の弁面53aがシール部材54の弁座54aに封止係合され、第2検出弁13は閉弁している。このとき、絞り通路としての孔56aが形成された絞り部材56を第2検出弁13が有するため、絞り通路から漏れ出たエアが、エア供給路17、エア供給路16、第1検出弁12、エア通路14、エア通路15、第2検出弁13、エア排出路18、エア排出路19の順で流れる。上流側の第1検出弁12が閉弁しているときのエア供給路17の圧力が例えば0.2MPaとすると、第1検出弁12:開弁、第2検出弁13:閉弁の上記の場合、エア供給路17の圧力は、0.2MPaよりも低い例えば0.15~0.05MPaとなる。この圧力が、圧力センサ(不図示)で検出されることで、ピストン5の作動状態がリリース状態であることが検知される。圧力センサが作動する閾値は、例えば0.15MPaとされる。
 図1に示すリリース状態から図3に示すロック状態へ切り換えるときは、リリース室11から圧油が排出されるとともに、ロック室10に圧油が供給される。すると、ロック室10の圧油によってピストン5が上昇を開始し、図2に示すように、ピストン本体6の下端部がハウジング1の下端壁3から離間される。すると、第2検出弁13の圧縮バネ55が第2弁体49を上方へ移動させ、これにより、第2弁体49の弁面53aがシール部材54の弁座54aから離間され、第2検出弁13は開弁する。その結果、第1検出弁12:開弁、第2検出弁13:開弁の状態となり、エア供給路17の圧力が低下して、その圧力は例えば0MPaとなる。この圧力が、圧力センサ(不図示)で検出されることで、ピストン5の作動状態がリリース状態とロック状態との間の切換途中状態であることが検知される。
 ピストン5が上昇していくと、図3に示すように、クランプアーム8の先端部がクランプ対象物Wを押圧する。これにより、ピストン5の上昇が停止しロック状態となる。このとき、ピストン本体6から突設される出力ロッド7の大径部7aが係合ボール32を介して第1検出弁12の第1弁体29を左方へ移動させ、第1弁体29の弁面34aがシール部材35の弁座35aに封止係合されて第1検出弁12は閉弁する。その結果、第1検出弁12:閉弁、第2検出弁13:開弁の状態となり、エア供給路17からのエアが第1検出弁12により遮断されて、エア供給路17の圧力は例えば0.2MPaとなる。この圧力が、圧力センサ(不図示)で検出されることで、ピストン5の作動状態がロック状態であることが検知される。
 なお、出力ロッド7は、大径部7aと小径部7bとの間にテーパ面部7cを有するので、第1弁体29の左方への移動がスムーズである。また、上記で例示した0.15MPa、0MPa、0.2MPaという圧力は、複数の閾値を設定可能な圧力センサ1個で自動検知可能である。
 なお、上記の実施形態では、1つの圧力センサにおいて2つの閾値(第1の閾値を0.15MPaとし、第2の閾値を0.2MPaとする。)を設定することにより、ピストン5の作動状態を検出するように構成される。これに代えて、1つの流路に2つの圧力センサを備えて、各圧力センサについて1つの閾値を設定することにより、ピストン5の作動状態を検出するように構成してもよい。
 図6Aおよび図6Bは、絞り付の前記第2検出弁13の変形例を示す。本変形例の第2検出弁57(絞り付検出弁)と前記第2検出弁13との相違点は、次のとおりである。
 本変形例では、第2弁体49を上下方向に貫通するように、絞り通路としての孔58が形成されている。第2弁体49の弁面53aがシール部材54の弁座54aに封止係合されたとき、上記孔58により、少量のエアが流れる小さな流路が形成される。なお、第2弁体49に1つの孔58が形成されてもよいし、複数の孔58が形成されてもよい。また、これに代えて、図13Aおよび図13Bに示すように、第2弁体49の弁面53aに絞り通路としての溝70を形成してもよい。この場合、上記孔58の場合と同様、第2弁体49の弁面53aに1つの溝70が形成されてもよいし、複数の溝70が形成されてもよい。さらには、図13Aおよび図13Bにおいて、弁面53aに溝70が形成されることに代えて、弁座54aに溝70が形成されてもよい。弁座54aに形成される溝70は、弁面53aに形成される場合と同様、1つであってもよいし、複数であってもよい。
 図7から図12は、本発明の第2実施形態を示す。
 第2実施形態のシリンダ装置を構成するピストン59は内部にロッド孔59aを有し、このロッド孔59aにロッド部材60が挿入される。ピストン59は、ピストン本体61と、ピストン本体61から延びる出力ロッド62とを有する。上記ロッド孔59aの天面とロッド部材60の中途部に形成された鍔部60aとの間に装着された付勢手段としての圧縮バネ63がロッド部材60を下方に付勢する。また、ロッド孔59aの下端部にロッド部材60の操作部材としての環状部材86が嵌め込まれる。
 上記ピストン59の作動状態を検出する第1検出弁64および第2検出弁65が、ハウジング1を構成する下端壁3(ハウジング1の下端部)に設けられる。第1検出弁64と第2検出弁65とを直列に連通させるエア通路66が下端壁3に形成される。
 第1検出弁64、第2検出弁65の順で各検出弁64,65に検出用流体としてのエア(圧縮空気)を供給するエア供給路67およびエア供給路68が、それぞれ、ハウジング本体2の側壁の下部、および下端壁3に形成される。エア供給路67のエア供給口67aは、固定台Tに形成されたエア供給路17に連通される。また、エア供給路67,68から各検出弁64,65に供給されたエアを排出するエア排出路69が下端壁3に形成される。このエア排出路69のエア排出口69aは、固定台Tに形成されたエア排出路19に連通される。
 上記の第1検出弁64は、図10から図12に示すように、次のように構成される。
 下端壁3に第1装着孔71が上下方向に形成される。この第1装着孔71は、下端壁3の下面側から順に、雌ネジ部72aが設けられた大径孔72、中径孔73、および小径孔74を有する。筒状押さえ部材76が第1弁ケース77に螺合される。上記雌ネジ部72aと中径孔73との間の段差部75に、筒状押さえ部材76が、雌ネジ部72aに螺合される第1弁ケース77によって固定される。第1弁ケース77および筒状押さえ部材76の内部に弁室78が形成され、この弁室78にエア供給路68が連通される。また、上記弁室78に第1弁体79が挿入される。この第1弁体79のロッド部80が、封止部材81を介して中径孔73に進退可能に挿入される。図11および図12に示すように、ロッド部80の先端部はロック室10内に突出する。上記第1弁体79の弁本体82の外周溝82aに嵌め込まれたOリング83の外周面が弁面83aであり、筒状押さえ部材76の内周壁に弁座部としての凸部84が設けられる。また、弁室78に前記エア通路66が連通される。第1弁ケース77の底面と上記弁本体82との間に装着された付勢手段としての圧縮バネ85が、凸部84の弁座84aから弁面83aが離れる方向に第1弁体79を付勢する。
 上記の第2検出弁65は、図10から図12に示すように、次のように構成される。
 下端壁3に第2装着孔91が上下方向に形成される。この第2装着孔91は、下端壁3の下面側から順に、雌ネジ部92aが設けられた大径孔92、中径孔93、および小径孔94を有する。筒状押さえ部材96が第1弁ケース97に螺合される。上記雌ネジ部92aと中径孔93との間の段差部95に、筒状押さえ部材96が、雌ネジ部92aに螺合される第2弁ケース97によって固定される。第2弁ケース97および筒状押さえ部材96の内部に弁室98が形成され、この弁室98にエア通路66が連通される。また、上記弁室98に第2弁体99が挿入される。この第2弁体99のロッド部100が、封止部材101を介して中径孔93に進退可能に挿入される。図12に示すように、ロッド部100の先端部はロック室10内に突出する。上記第2弁体99の弁本体102の外周溝102aに嵌め込まれたOリング103の外周面が弁面103aであり、筒状押さえ部材96の内周壁に弁座部としての凸部104が設けられる。また、弁室98に前記エア排出路69が連通される。第2弁ケース97の底面と上記弁本体102との間に装着された付勢手段としての圧縮バネ105が、凸部104の弁座104aに弁面103aが向かう方向に第2弁体99を付勢する。
 また、上記第2検出弁65は、絞り付検出弁として、さらに次のように構成される。上記筒状押さえ部材96の凸部104の背面側に、エア通路66と弁室98とを連通させる絞り通路106が形成される。
 上記構成のシリンダ装置は次のように動作する。
 図7に示すリリース状態では、ロック室10から圧油が排出されているとともに、リリース室11に圧油が供給されている。これにより、リリース室11の圧油によってピストン59が下方へ移動され、ピストン本体61の下端部がハウジング1の下端壁3に下方から受け止められている。また、ピストン59の内部のロッド部材60は、圧縮バネ63の付勢力により下端壁3に押し付けられている。
 このリリース状態では、ピストン59のピストン本体61が、第1検出弁64の圧縮バネ85の付勢力に抗して第1弁体79のロッド部80を下方へ移動させている。このため、第1弁体79を構成するOリング83の弁面83aが、筒状押さえ部材76の凸部84の弁座84aに封止係合され、第1検出弁64は閉弁している。また、ロッド部材60が、第2検出弁65の圧縮バネ105の付勢力に抗して第2弁体99のロッド部100を下方へ移動させている。このため、第2弁体99を構成するOリング103の弁面103aが、筒状押さえ部材96の凸部104の弁座104aから離間され、第2検出弁65は開弁している。
 第1検出弁64が閉弁していることにより、エア供給路17からのエアが第1検出弁64により遮断されて、エア供給路17の圧力は例えば0.2MPaとなる。この圧力が、圧力センサ(不図示)で検出されることで、ピストン59の作動状態がリリース状態であることが検知される。
 図7に示すリリース状態から図9に示すロック状態へ切り換えるときは、リリース室11から圧油が排出されるとともに、ロック室10に圧油が供給される。すると、ロック室10の圧油によってピストン59が上昇を開始し、図8に示すように、ピストン本体61の下端部がハウジング1の下端壁3から離間される。すると、第1検出弁64の圧縮バネ85が第1弁体79を上方へ移動させ、これにより、第1弁体79を構成するOリング83の弁面83aが上記弁座84aから離間され、第1検出弁64は開弁する。このとき、ピストン59の内部のロッド部材60は、圧縮バネ63の付勢力により下端壁3に押し付けられている状態のままであるので、第2検出弁65は開弁している。その結果、第1検出弁64:開弁、第2検出弁65:開弁の状態となり、エア供給路17の圧力が低下して、その圧力は例えば0MPaとなる。この圧力が、圧力センサ(不図示)で検出されることで、ピストン59の作動状態がリリース状態とロック状態との間の切換途中状態であることが検知される。
 ピストン59が上昇していくと、図8に示すように、ピストン本体61のロッド孔59aの下端部に嵌め込まれている環状部材86がロッド部材60の中途部に形成された鍔部60aの下面に下方から当たる。ピストン59がさらに上昇していくと、図9に示すように、クランプアーム8の先端部がクランプ対象物Wを押圧する。これにより、ピストン59の上昇が停止しロック状態となる。このとき、ピストン本体61が、環状部材86を介して圧縮バネ63の付勢力に抗してロッド部材60を上方へ移動させている。このため、第2検出弁65の圧縮バネ105が第2弁体99を上方へ移動させ、これにより、第2弁体99を構成するOリング103の弁面103aが上記弁座104aに封止係合され、第2検出弁65は閉弁する。第2検出弁65は絞り通路106を有するため、少量のエアが、エア供給路17、エア供給路67、エア供給路68、第1検出弁64、エア通路66、第2検出弁65、エア排出路69、エア排出路19の順で流れ、エア供給路17の圧力は、0.2MPaよりも低い例えば0.15MPaとなる。この圧力が、圧力センサ(不図示)で検出されることで、ピストン5の作動状態がロック状態であることが検知される。
 なお、上記で例示した0.2MPa、0MPa、0.15MPaという圧力は、複数の閾値を設定可能な圧力センサ1個で自動検知可能である。
 図15から図19Bは、本発明の第3実施形態を示す。
 この実施形態は、本発明のシリンダ装置を旋回式クランプに適用した場合を例示してある。第3実施形態のシリンダ装置を構成するハウジング1に挿入されたピストン150は下部にロッド孔150aを有し、このロッド孔150aにロッド部材113が挿入される。ピストン150は、ピストン本体151と、ピストン本体151の筒孔151aに保密状に挿入且つ固定された出力ロッド108とを有する。上記ロッド孔150aの天面とロッド部材113の中途部に形成された鍔部113aとの間に装着された付勢手段としての圧縮バネ114がロッド部材113を下方に付勢する。また、ロッド孔150aの下端部に嵌め込まれる環状部材115によってロッド部材113が持ち上げられるように操作される。
 出力ロッド108の先端側部分に、クランプアーム109がナット110で固定される。出力ロッド108の下端部は、ハウジング1を構成する下端壁3に形成された支持穴3aに挿入される。また、ピストン本体151の上側に設けられるロック室111に、ロック用の圧力流体としての圧油が、ロック通路111aを介して給排される。また、ピストン本体151と下端壁3との間に設けられるリリース室112に、リリース用の圧力流体としての圧油が、リリース通路112aから給排される。
 出力ロッド108に形成された鍔部108aの基端側、すなわち出力ロッド108の下端部には、出力ロッド旋回機構116が設けられる。この出力ロッド旋回機構116は次のように構成される。
 出力ロッド108の外壁に形成される少なくとも1本のガイド溝117が、上方から連続して形成される直線状の直進溝117aと螺旋状の旋回溝117bとを有する。前記支持穴3aの周壁の上部には少なくとも1つ横孔118が形成され、この横孔118に挿入された係合ボール119がガイド溝117に嵌合している。係合ボール119の外周にスリーブ120が回転自在に外嵌めされる。
 上記ピストン150の作動状態を検出する第1検出弁121および第2検出弁122が、それぞれ、ハウジング本体2の側壁の上側、および下端壁3に設けられる。圧縮エアの供給源からの検出用流体のエア(圧縮空気)がエア通路123~128を通ってハウジング1の外部(外界)へ排出される。
 図18Aおよび図18Bに示す第1検出弁121は、図10から図12に示す第1検出弁64に類似するものである。第1検出弁121は、次のように構成される。
 ハウジング本体2に左右方向に形成される第1装着孔129の雌ネジ部129aに螺合される第1弁ケース131によって、筒状押さえ部材130が第1装着孔129に固定される。第1弁ケース131および筒状押さえ部材130の内部に形成される弁室132に、第1弁体133の弁本体部133aが保密状に挿入される。その弁室132にエア通路124およびエア通路125が連通される。その弁本体部133aから右方へロッド部133bが突設され、そのロッド部133bの先端部が、ロック室111内に突出する。弁室132とロック室111とは、封止部材152によって隔離されている。第1弁ケース131と、第1弁体133の左部に形成される装着孔の底面との間に圧縮バネ135が装着される。環状押さえ部材130内の凸部134の弁座134aからシール部材136の弁面136aが離れる方向に圧縮バネ135が第1弁体133を付勢する。
 また、第1弁体133内に連通路137が形成される。この連通路137が、ロック室111と、第1弁体133の左側に形成される第1油圧室138とを連通させる。これにより、ロック室111に供給される圧油が、連通路137を通って第1油圧室138に供給される。また、弁本体部133aの受圧面積(当該弁本体部133aの軸心に対して垂直な断面の面積)は、ロッド部133bの受圧面積(当該ロッド部133bの軸心に対して垂直な断面の面積)よりも大きく設定されている。その結果、ロック室111の圧油が第1弁体133を左方へ押動する力と、第1油圧室138の圧油が第1弁体133を右方へ押動する力との差力によって第1弁体133がロック室111内へ突出するように移動される。
 図19Aおよび図19Bに示す第2検出弁122は、図10から図12に示す第2検出弁65に類似するものである。第2検出弁122は、次のように構成される。
 ハウジング1の下端壁3に上下方向に形成される第2装着孔139の雌ネジ部139aに螺合される第2弁ケース141によって、筒状押さえ部材140が第2装着孔139に固定される。第2検出弁122内の弁室142にエア通路126およびエア排出路127が連通される。また、弁室142に第2弁体143の弁本体部143aが保密状に挿入される。その弁本体部143aから上方に突設されるロッド部143bの先端部が、リリース室112内に突出する。第2弁ケース141の底面と、上記弁本体部143aに形成される装着孔との間に、圧縮バネ145が装着される。環状押さえ部材140内の凸部144の弁座144aからシール部材146の弁面146aが離間される方向に圧縮バネ145が第2弁体143を付勢する。
 また、第2弁体143内に形成される連通路147が、リリース室112と、第2弁体143の下側に形成される第2油圧室148とを連通させる。これにより、リリース室112に供給される圧油が、連通路147を通って第2油圧室148に供給される。また、弁本体部143aの受圧面積(その軸心に対して垂直な断面の面積)は、ロッド部143bの受圧面積(その軸心に対して垂直な断面の面積)よりも大きく設定されている。その結果、リリース室112の圧油が第2弁体143を下方へ押動する力と、第2油圧室148の圧油が第2弁体143を上方へ押動する力との差力によって第2弁体143がリリース室114内へ突出するように移動される。
 また、上記第2検出弁122は、絞り付検出弁として、さらに次のように構成される。上記筒状押さえ部材140の凸部144の背面側に、エア通路126とエア通路127とを連通させる絞り通路149が形成される。
 上記構成のシリンダ装置は次のように動作する。
 図15に示すリリース状態から図17に示すロック状態へ切り換えるときは、リリース室112から圧油が排出されると共に、ロック室111に圧油が供給される。すると、ロック室111の圧油によってピストン本体151が出力ロッド108を下方に移動させていく。まず、出力ロッド108は、前記出力ロッド旋回機構116により、時計回りに旋回しながら下降していく。ピストン本体151が旋回しながらわずかな距離を下降したときに、ロック室111の圧油による左方への押圧力と、第1検出弁121の第1油圧室138の圧油による右方への押圧力との差力および圧縮バネ135の右方への付勢力によって第1弁体133が右方へ移動され、第1検出弁121が、図18Bに示すように、開弁される。このとき、第2検出弁122も、図19Aに示すように、開弁されている。このため、圧縮エア源からの圧縮エアは、エア通路123からエア通路128を通って外界へ排出される。このとき、エア通路123等の圧力を検出するスイッチの第1の設定圧力(第1の閾値)に対してエア通路内の圧力が下回っていることが、当該スイッチによって検出される。さらに、出力ロッド108が旋回されながら下降していくと、図16に示すように、クランプアーム109の先端部がクランプ対象物Wの上方に移動される。このとき、ロッド部材113の下端面が第2検出弁122の第2弁体143の上端面に当接し、または、わずかに隙間を開けて離間されている。次いで、ピストン本体151が真っすぐに下降していくと、クランプアーム109がクランプ対象物Wを上方から押圧する。これにより、出力ロッド108の下降が停止しロック状態となる。このとき、ピストン本体151がロッド部材113を介して第2検出弁122の第2弁体143を下方へ押動すると共に、そのロッド部材113が圧縮バネ114の付勢力に抗して出力ロッド108のロッド孔150a内に挿入されていく。これにより、第2検出弁122の第2弁面146aが第2弁座144aに当接され、第2検出弁122が閉弁される。このため、圧縮エア供給源からの圧縮エアが、エア通路123~127と、絞り路149とからエア通路128を通って外界へ排出される。このとき、エア通路内の圧力が、上記スイッチの第1の設定圧力(第1の閾値)を上回り、第1の設定値よりも高く設定した第2の設定圧力(第2の閾値)に対して下回っていることが、当該スイッチによって検出される。
 図17に示すロック状態から図15に示すリリース状態へ切り換えるときは、ロック室111から圧油が排出されると共に、リリース室112に圧油が供給される。すると、リリース室112の圧油によってピストン本体151が真っすぐ上方へ上昇していくが、出力ロッド108が圧縮バネ114を介してロッド部材113を下方へ押して、ロッド部材113を下端位置へ置き残していく。ピストン本体151がさらに上昇して、環状部材115がロッド部材113の鍔部113aに当接すると、出力ロッド108が環状部材115を介してロッド部材113を持ち上げていく。このとき、リリース室112の圧油による下方への押圧力と、第2油圧室148の圧力による上方への押圧力との差力によって第2弁体143が上昇され、第2検出弁122が開弁される。次いで、出力ロッド旋回機構116により、ピストン150が反時計回りに旋回しながら上昇する。ピストン本体151が上限位置よりもわずかに下方位置まで移動したときに、そのピストン本体151が第1検出弁121のロッド部133bに当接する。その後、ピストン本体151が第1弁体133を左方へ移動させて第1検出弁121が閉弁される。ピストン本体151がハウジング1の上壁に受け止められ、出力ロッド108の上昇が停止しリリース状態となる。このとき、エア通路123内の圧力が、上記スイッチの第2設定圧力を上回ることが、当該スイッチによって検出される。
 上記の第1検出弁121は、圧縮バネ135を備えることにより、第1油圧室138の圧油がロック室111を通って排出されたときに、圧縮バネ135の右方への付勢力が第1弁体133をロック室111内に突出させた状態を維持する。第2検出弁122も圧縮バネ145を備えることにより、第1検出弁121の場合と同様に、圧縮バネ145の上方への付勢力が第2弁体143をリリース室112内に突出させた状態を維持する。
 上記の実施形態は次のように変更可能である。
 第1実施形態のシリンダ装置において、第1検出弁12と第2検出弁13(絞り付検出弁)とを相互に入れ替えてもよい。すなわち、上流側に第2検出弁13(絞り付検出弁)を配置し、その下流側に第1検出弁12を配置してもよい(第3実施形態においても同様)。
 第1実施形態のシリンダ装置において、各検出弁12、13同士を直列に連通させるエア通路14,15のハウジング1内の経路を変更してもよい(第3実施形態においても同様)。
 各実施形態において、エアをエア供給路16、67、124から各検出弁12・13、64・65、121・122に供給して、エア排出路18、69、127へ排出することに代えて、エアをエア排出路18、69、127側から各検出弁12・13、64・65、121・122に供給して、エア供給路16、67、124側へ排出するようにしてもよい。さらには、第1実施形態の場合を例に説明すると、各実施形態において、エアがエア供給路16から検出弁12と検出弁13を順に通ってエア排出路18から排出されることに代えて、エアがエア供給路16から検出弁13と検出弁12を順に通ってエア排出路18から排出されるようにしてもよい。
 第1実施形態のシリンダ装置を構成する第2検出弁13(絞り付検出弁)において、第2弁体49と絞り部材56とを一体的に、すなわち1つの素材から形成してもよい。
 上記第2検出弁13(絞り付検出弁)は、当該検出弁13の中に絞り通路(孔56a)を有する。図14に示すように、検出弁13の中に絞り通路を設けることに代えて、検出弁13の外、例えばハウジング1に検出弁用の絞り部材107が装着され、その絞り部材107に絞り通路107aが形成されていることで、絞り通路を有する絞り付検出弁とされてもよい。
 第1実施形態のシリンダ装置において、係合ボール32を省略し、出力ロッド7の大径部7aで、第1検出弁12の第1弁体29のロッド部30を直接押すようにしてもよい。
 第1実施形態のシリンダ装置において、第1検出弁12に代えて、第2実施形態のシリンダ装置を構成する第1検出弁64を用いてもよい。また、第2実施形態のシリンダ装置において、第1検出弁64に代えて、第1実施形態のシリンダ装置を構成する第1検出弁12を用いてもよい。
 第2実施形態のシリンダ装置を構成する第2検出弁65は、外力が作用していないときに閉弁しているノーマルクローズ(NC)の絞り付検出弁である。この第2検出弁65を外力が作用していないときに開弁しているノーマルオープン(NO)の絞り付検出弁に変更し、その変更したノーマルオープン(NO)の絞り付検出弁を、第1実施形態のシリンダ装置において、第2検出弁13に代えて用いてもよい。
 前記実施形態では、ピストンのロック状態・リリース状態を検出するために、いずれの実施形態においても2つの検出弁が用いられている。ピストンのロック状態・リリース状態の検出に加えて、ピストンのオーバーストロークの検出用に、さらに検出弁を追加してもよい。すなわち、3つ以上の検出弁を備えるシリンダ装置とされてもよい。
 第1実施形態および第2実施形態のシリンダ装置を構成する第1検出弁12(64)、および第2検出弁13(65)(バネ進出式の検出弁)を、第3実施形態のシリンダ装置を構成する第1検出弁121、および第2検出弁122(油圧進出式の検出弁)にそれぞれ置き換えてもよい。
 ロックおよびリリース用の圧力流体は、圧油に代えて、圧縮空気、圧縮窒素ガスなどの圧縮ガスであってもよい。
 本発明のシリンダ装置は、リンク式クランプ、および旋回式クランプに限定されるものではなく、他の形式のクランプであってもよい。さらには、クランプに限定されるものでもなく、他のアクチュエータ、例えば電動モータとボールネジ軸や歯車等によって駆動される往復動装置等であってもよい。
 以上、本発明の実施形態および変形例について説明した。その他に、当業者が想定できる範囲で種々の変更を行うことは勿論可能である。
1:ハウジング、5:ピストン、12:第1検出弁(検出弁)、13:第2検出弁(絞り付検出弁)、14:エア通路、15:エア通路、48:弁室、49:第2弁体(弁体)、50:ロッド部、52:弁本体、53a:弁面、54a:弁座、55:圧縮バネ(付勢手段)、56:絞り部材、56a:孔(絞り通路)、57:第2検出弁(絞り付検出弁)、58:孔(絞り通路)、59:ピストン、64:第1検出弁(検出弁)、65:第2検出弁(絞り付検出弁)、66:エア通路、70:溝(絞り通路)、106:絞り通路、107:絞り部材、107a:絞り通路、121:第1検出弁(検出弁)、122:第2検出弁(絞り付検出弁)、125:エア通路、126:エア通路、149:絞り通路、150:ピストン.

Claims (6)

  1.  ハウジング(1)と、
     前記ハウジング(1)に挿入されたピストン(5、59、150)であって、ロック側とリリース側とに軸方向へ移動するピストン(5、59、150)と、
     前記ハウジング(1)に設けられた複数の検出弁(12・13、64・65、121・122)であって、前記ピストン(5、59、150)の作動状態を検出する複数の検出弁(12・13、64・65、121・122)と、
     前記ハウジング(1)に形成されたエア通路(14・15、66、125・126)であって、前記複数の検出弁(12・13、64・65、121・122)を直列に連通させるエア通路(14・15、66、125・126)と、
     を備え、
     前記複数の検出弁(12・13、64・65、121・122)のうちの一部が、絞り通路(56a、106、107a、149)を有する絞り付検出弁(13、65、122)とされている、
     シリンダ装置。
  2.  請求項1のシリンダ装置において、
     前記絞り付検出弁(13)は、
     前記ハウジング(1)に形成された弁室(48)に進退可能に挿入された弁体(49)であって、前記弁室(48)に収容された付勢手段(55)によって付勢される弁体(49)と、
     前記弁体(49)の弁面(53a)に対向する弁座(54a)と、
     を備え、
     前記弁体(49)のロッド部(50)とは反対側の端部中央に前記絞り通路(56a)が設けられている、
     シリンダ装置。
  3.  請求項2のシリンダ装置において、
     前記弁体(49)は、
     端部に前記ロッド部(50)が設けられた弁本体(52)と、
     前記弁本体(52)の前記ロッド部(50)とは反対側の端部中央に固定された絞り部材(56)であって、前記絞り通路としての孔(56a)が形成された絞り部材(56)と、
     を備える、
     シリンダ装置。
  4.  請求項1のシリンダ装置において、
     前記絞り付検出弁(57)は、
     前記ハウジング(1)に形成された弁室(48)に進退可能に挿入された弁体(49)であって、前記弁室(48)に収容された付勢手段(55)によって付勢される弁体(49)と、
     前記弁体(49)の弁面(53a)に対向する弁座(54a)と、
     を備え、
     前記絞り通路としての孔(58)が前記弁体(49)に形成されている、または前記絞り通路としての溝(70)が前記弁面(53a)若しくは前記弁座(54a)に形成されている、
     シリンダ装置。
  5.  請求項1から4のいずれかのシリンダ装置において、
     前記複数の検出弁(64・65)が、前記ハウジング(1)の下端部に設けられている、
     シリンダ装置。
  6.  請求項1から5のいずれかのシリンダ装置において、
     前記ピストン(5、59、150)の作動状態がロック状態およびリリース状態のときに、前記複数の検出弁(12・13、64・65、121・122)のうちの少なくとも1つが閉弁している、
     シリンダ装置。
PCT/JP2019/029894 2018-08-17 2019-07-30 シリンダ装置 WO2020036060A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/258,591 US11994155B2 (en) 2018-08-17 2019-07-30 Cylinder device
KR1020217001066A KR102479256B1 (ko) 2018-08-17 2019-07-30 실린더 장치
CN201980053541.1A CN112585363B (zh) 2018-08-17 2019-07-30 缸体装置
JP2020537404A JP7390029B2 (ja) 2018-08-17 2019-07-30 シリンダ装置
EP19850167.8A EP3800358B1 (en) 2018-08-17 2019-07-30 Cylinder device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018153569 2018-08-17
JP2018-153569 2018-08-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020036060A1 true WO2020036060A1 (ja) 2020-02-20

Family

ID=69525498

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2019/029894 WO2020036060A1 (ja) 2018-08-17 2019-07-30 シリンダ装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11994155B2 (ja)
EP (1) EP3800358B1 (ja)
JP (1) JP7390029B2 (ja)
KR (1) KR102479256B1 (ja)
CN (1) CN112585363B (ja)
WO (1) WO2020036060A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114523250A (zh) * 2022-01-25 2022-05-24 浙矿重工股份有限公司 一种双工位自锁夹紧器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013082025A (ja) * 2011-10-07 2013-05-09 Pascal Engineering Corp 流体圧シリンダ及びクランプ装置
JP2017015237A (ja) 2015-06-26 2017-01-19 株式会社コスメック シリンダ装置
JP2019132322A (ja) * 2018-01-30 2019-08-08 トヨタ自動車株式会社 シリンダ装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140033909A1 (en) * 2012-08-03 2014-02-06 Robert M. Murphy Methods and apparatus to control movement of a component
JP6092710B2 (ja) 2013-01-22 2017-03-08 株式会社コスメック シリンダ装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013082025A (ja) * 2011-10-07 2013-05-09 Pascal Engineering Corp 流体圧シリンダ及びクランプ装置
JP2017015237A (ja) 2015-06-26 2017-01-19 株式会社コスメック シリンダ装置
JP2019132322A (ja) * 2018-01-30 2019-08-08 トヨタ自動車株式会社 シリンダ装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3800358A4

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114523250A (zh) * 2022-01-25 2022-05-24 浙矿重工股份有限公司 一种双工位自锁夹紧器
CN114523250B (zh) * 2022-01-25 2023-06-02 浙矿重工股份有限公司 一种双工位自锁夹紧器

Also Published As

Publication number Publication date
US20210164499A1 (en) 2021-06-03
JPWO2020036060A1 (ja) 2021-08-12
KR102479256B1 (ko) 2022-12-20
EP3800358A1 (en) 2021-04-07
CN112585363A (zh) 2021-03-30
KR20210020114A (ko) 2021-02-23
CN112585363B (zh) 2023-02-17
EP3800358B1 (en) 2022-11-02
JP7390029B2 (ja) 2023-12-01
US11994155B2 (en) 2024-05-28
EP3800358A4 (en) 2021-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5271191B2 (ja) バタフライバルブ
JP6641358B2 (ja) シリンダ装置
CA2533968A1 (en) Plasma arc torch
JP2002099331A (ja) 流体圧力調整装置
KR102342061B1 (ko) 실린더 장치
KR20100049013A (ko) 3-웨이 고압공기 작동식 밸브
WO2020036060A1 (ja) シリンダ装置
JPH074540A (ja) ウェアーバルブ
KR20120092147A (ko) 컴팩트한 힘 증배 공압 액추에이터
WO2009122762A1 (ja) 三方弁
US6883542B2 (en) Compressed air retrieval device of compressor
JP4731747B2 (ja) クランプ装置
US7014163B2 (en) Pilot-controlled electromagnetic valve
US11781663B2 (en) Pilot check valve
JP2010031957A (ja) 切換えバルブ装置
EP1154182A2 (en) Valve
WO2019009107A1 (ja) アクチュエータ、バルブ、および半導体製造装置
WO2019009106A1 (ja) アクチュエータ、バルブ、流体供給システム、および半導体製造装置
JP3854366B2 (ja) パイロット式電磁弁
CN113227588B (zh) 带保持阀的空气压力缸装置
WO2023032576A1 (ja) 圧力補償弁
JP2019090453A (ja) 検出弁付きシリンダ装置
JP2007016911A (ja) 圧縮空気供給装置
JPS6237028Y2 (ja)
JP2023108096A (ja) 電磁弁マニホールド

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19850167

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020537404

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20217001066

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019850167

Country of ref document: EP

Effective date: 20201230

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE