JP6076735B2 - シリンダ装置 - Google Patents
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Description
その従来公報の第5図には、ハウジングにピストンを左右方向へ移動可能に挿入し、そのピストンの左右の移動位置を確認する検出弁を上記ハウジングの左右の端壁にそれぞれ配置し、各検出弁の検出ロッドを上記ピストンによって操作する構造が記載されている。
本発明の目的は、検出弁のメンテナンスが容易なシリンダ装置を提供することにある。
ハウジングの上壁に挿入された出力ロッドの外周側で、当該上壁に、下降検出用の第1検出弁と上昇検出用の第2検出弁との2つの検出弁を配置したので、そのハウジングの下壁をテーブル等の固定台に取付けたり、当該ハウジングの下半部を固定台の取付け穴に挿入した場合などでも、上記2つの検出弁に上側からアクセスすることが可能となる。このため、検出弁のメンテナンスに手間がかからない。
しかも、上記2つの検出弁は、上壁内に設置される際に、その上壁の余剰空間を設置スペースとして利用可能なので、シリンダ装置をコンパクトな状態に維持できる。
従って、検出弁のメンテナンスが容易でコンパクトなシリンダ装置を提供できる。
上記発明によれば、出力ロッドの外周側で上壁に装着された封止部材やスクレーパ等に2つの検出弁が干渉するのを防止することと、ハウジングの半径方向の寸法を小さくすることとを両立できるので、シリンダ装置をコンパクトに造れる。
上記構成によれば、シリンダ装置をさらにコンパクトに造れる。
即ち、下降検出用の前記第1検出弁31は、前記ピストン10が下限位置から上限位置へ移動する途中で当該ピストン10によって開弁されると共に、そのピストン10が前記の上限位置から所定の第1ストロークS1下降したときに閉弁されるように構成し、上昇検出用の前記第2検出弁32は、前記ピストン10が前記の下限位置から前記の上限位置又はその近傍位置へ移動したときに当該ピストン10によって閉弁されると共に、そのピストン10が前記の上限位置から所定の第2ストロークS2下降したときに開弁されるように構成し、その第2ストロークS2の長さを前記第1ストロークS1の長さよりも小さい値に設定する。
上記構成によれば、下降位置と上昇位置とを確実に区分けして検出できる。
即ち、下降検出用の前記第1検出弁31は、前記駆動室11に上側から対面するように前記の上壁2に形成された第1装着孔M1と、その第1装着孔M1に取付けられる第1ケーシングC1と、その第1ケーシングC1に挿入された第1検出ロッド41であって、下受圧部45と当該下受圧部45よりも受圧面積が大きい上受圧部47と前記***作部49とを有する第1検出ロッド41と、前記の上受圧部47の上側に形成された圧力室51と、その圧力室51を前記駆動室11へ連通させるように前記第1検出ロッド41に形成した貫通孔52と、前記の上受圧部47の下部に形成したポペット形の弁面55と、前記第1検出ロッド41が下降したときに前記弁面55によって閉じられるように前記第1ケーシングC1に形成された弁座54と、を備える。
上記構成によれば、下降検出用の第1検出弁は、簡素な構成で確実に閉弁できる。
即ち、上昇検出用の前記第2検出弁32は、前記駆動室11に上側から対面するように前記の上壁2に形成された第2装着孔M2と、その第2装着孔M2に取付けられる第2ケーシングC2と、その第2ケーシングC2に挿入された第2検出ロッド42であって、下受圧部75と当該下受圧部75よりも受圧面積が大きい上受圧部77と前記***作部79とを有する第2検出ロッド42と、前記の上受圧部77の上側に形成された圧力室81と、その圧力室81を前記駆動室11へ連通させるように前記第2検出ロッド42に形成した貫通孔82と、その第2検出ロッド42の外周面に形成したスプール形の弁面85と、前記第2検出ロッド42が上昇したときに前記弁面85によって閉じられるように前記第2ケーシングC2に形成した弁孔84と、を備える。
上記構成によれば、上昇検出用の第2検出弁は、簡素な構成で確実に閉弁できる。
この実施形態では、シリンダ装置をワーク固定用の旋回式クランプに適用した場合を例示してある。まず、図1Aから図2Bに基づいて上記の旋回式クランプの全体構造を説明する
また、上壁2の周方向の4辺に対応する4つの壁部分のうちの平面視で左側の壁部分に、第1駆動室11へ連通される第1給排路21が形成されると共に、第2駆動室12へ連通される第2給排路22が形成される。
さらに、上壁2の上記の左側の壁部分において、フランジ7の前記据付面7aに、第1給排路21へ連通される第1給排ポートP1が開口されると共に、第2給排路22へ連通される第2給排ポートP2が開口される。上記の第1駆動室11及び第2駆動室12には、それぞれ、第1給排ポートP1及び第2給排ポートP2と、第1給排路21及び第2給排路22とを介して、圧油(駆動用の加圧流体)が供給および排出される。
また、上記ピストン10から下ロッド24が下方へ一体に突出され、その下ロッド24が前記の下壁3の支持孔25に移動可能に挿入される。下ロッド24の外周面に3つのガイド溝26が周方向へ所定の間隔をあけて形成される。各ガイド溝26は、周知の構造であって、上下に連ねて形成されたストレートな直進溝26a及び螺旋状の旋回溝26bを備える。支持孔25の周壁の上部には3つの横孔27が周方向へ所定の間隔をあけて形成され、各横孔27に挿入されたボール28がガイド溝26に嵌合している。上記の複数のボール28の外周にリング29が回転自在に外嵌めされる。
また、上記の右側の壁部分において、フランジ7の下面に形成した据付面7aには、検出用の加圧エアを供給するように、第1供給ポートA1と第2供給ポートA2とが開口される。第1供給ポートA1及び第2供給ポートA2は、それぞれ、第1供給路B1及び第2供給路B2を介して、前記第1検出弁31及び第2検出弁32の各入口31a,32aに連通される。
まず、下降検出用の第1検出弁31について、主として図4A及び図4Bに基づいて説明する。図4Aは、前記図1Aの部分拡大図である。図4Bは、前記図3Aの部分拡大図である。
第1装着孔M1に取付けられる第1ケーシングC1は、大径孔35の下部に装着された弁筒38と、メネジ孔34に螺合された押筒39とを備える。その押筒39が弁筒38を大径孔35の底部に押し付けている。
下受圧部45の下端部には、前記ピストン10に接当可能な***作部49が設けられる。上受圧部47の上側に圧力室51が形成される。その圧力室51は、前記第1検出ロッド41の軸心に沿って形成した貫通孔52を介して、前記第1駆動室11へ連通される。
上記第2検出弁32は、図5A及び図5Bに示すように、前記の第1検出弁31とほぼ同様に次のように構成されている。
第2装着孔M2に取付けられる第2ケーシングC2は、大径孔65の下部に装着された弁筒68と、メネジ孔64に螺合された押筒69とを備える。その押筒69が弁筒68を大径孔65の底部に押し付けている。
下受圧部75の下端部には、前記ピストン10に接当可能な***作部79が設けられる。上受圧部77の上側に圧力室81が形成される。その圧力室81は、前記第2検出ロッド42の軸心に沿って形成した貫通孔82を介して、前記第1駆動室11へ連通される。
前記の弁孔84の内端部によって第2検出弁32の入口32aが構成される。その入口32aは、前記の第2供給路B2を介して第2供給ポートA2へ連通される。なお、参照数字88はプラグ用のボールである。
図1A及び図1Bのアンクランプ状態では、上側の第1駆動室11の圧油が第1給排ポートP1から排出されると共に、第2給排ポートP2の圧油が下側の第2駆動室12へ供給される。これにより、ピストン10が上限位置へ上昇し、そのピストン10が出力ロッド15及びクランプアーム16を上昇させている。
引き続いて、図5Bの二点鎖線図に示すように、ピストン10が第2ストロークS2だけ下降したときに、連結ロッド78の環状の出口溝86が弁孔84に対面して、第2検出弁32が全開される。このため、第2供給ポートA2へ供給された加圧エアは、第2供給路B2と弁孔84と出口溝86と2つの放射溝87,89と環状流路90と出口孔91とを通って前記排出路61(図4Aを参照)へ流れる。その排出路61の加圧エアが逆止弁62のボール62bを押し開いて外気へ排出される(図4Aを参照)。
その後、上記ピストン10は、図5Bの実線図(及び図3B)に示す下限位置へ下降していく。
その後、上記ピストン10は、図4Bの実線図(及び図3A)に示す下限位置へ下降していく。
なお、上記クランプ状態では、図5Bの第2検出ロッド42が第1駆動室11内へ突出する長さは、図4Bの第1検出ロッド41が第1駆動室11内へ突出する長さよりも小さくなっている。
下降検出用の前記第1検出弁31は、前記ピストン10が下限位置から上限位置へ移動する途中で当該ピストン10によって開弁されると共に、そのピストン10が前記の上限位置から所定の第1ストロークS1下降したときに閉弁されるように構成すればよい。従って、その第1検出弁31は、ピストン10が上限位置からクランプストローク領域(前記の直進溝26aのストローク領域に相当する領域)に下降したときに全閉される場合や、当該ピストン10が上限位置から上記クランプストローク領域の近傍に下降したときに全閉される場合などが考えられる。
また、上昇検出用の前記第2検出弁32は、前記ピストン10が下限位置から上限位置又はその近傍位置へ移動したときに当該ピストン10によって閉弁されると共に、そのピストン10が前記の上限位置から所定の第2ストロークS2下降したときに開弁されるように構成すればよい。従って、その第2検出弁32は、上限位置で全閉されることに代えて、上限位置の近傍に上昇したときに全閉されるように構成してもよい。
また、上記2つの検出弁31,32の設置箇所は、ハウジング1の上壁2の4辺に対応する4つの壁部分のうちの平面視で右側の壁部分に配置するとしたが、これに代えて、平面視で上側の壁部分や下側の壁部分に配置してもよい。その上壁2は、平面視で長方形状に形成することに代えて正方形状に形成してもよい。
上記の各検出弁31,32の弁構造は、ポペット形とスプール形とのいずれかの構造を任意に選択可能である。
出力ロッド15は、ピストン10に同行駆動可能に連結されておればよく、そのピストン10と一体に形成することに代えて、当該ピストン10とは別体に形成してもよい。
また、本発明のシリンダ装置は、クランプの技術分野とは異なる技術分野に利用することも可能である。
その他に、当業者が想定できる範囲で種々の変更を行えることは勿論である。
Claims (7)
- ハウジング(1)内に昇降可能に挿入されたピストン(10)と、
そのピストン(10)の上側に配置されると共に駆動用の加圧流体が供給および排出される駆動室(11)と、
前記ピストン(10)に連結されると共に前記ハウジング(1)の上壁(2)に挿入された出力ロッド(15)と、
その出力ロッド(15)の外周側で前記の上壁(2)に周方向へ所定の間隔をあけて配置された下降検出用の第1検出弁(31)及び上昇検出用の第2検出弁(32)であって、前記ピストン(10)に上側から対面される***作部(49)(79)を有する第1検出弁(31)及び第2検出弁(32)と、
前記第1検出弁(31)及び第2検出弁(32)の各入口(31a)(32a)に検出用の加圧エアを供給する第1供給路(B1)及び第2供給路(B2)と、
を備えることを特徴とするシリンダ装置。 - 請求項1のシリンダ装置において、
前記第1検出弁(31)及び第2検出弁(32)の各軸心を、下方へ向かうにつれて前記ピストン(10)の軸心に近づくように傾斜させ、前記ピストン(10)の軸心に対する前記第1検出弁(31)及び第2検出弁(32)の各軸心の傾斜角度を5度から15度の範囲内に設定した、シリンダ装置。 - 請求項1のシリンダ装置において、
前記の上壁(2)を平面視で長方形状または正方形状に形成し、その上壁(2)の周方向の4辺に対応する4つの壁部分のうちのいずれかの壁部分に、前記駆動室(11)へ連通される給排路(21)を形成し、
前記4つの壁部分のうちの前記給排路(21)を形成した壁部分を除いた壁部分のいずれかに、前記第1検出弁(31)及び第2検出弁(32)を設けた、シリンダ装置。 - 請求項3のシリンダ装置において、
前記の上壁(2)は取付け用のフランジ(7)を有し、そのフランジ(7)の外周部の下面に形成した据付面(7a)に、前記給排路(21)へ連通される給排ポート(P1)を開口させた、シリンダ装置。 - 請求項1から4のいずれかのシリンダ装置において、
下降検出用の前記第1検出弁(31)は、前記ピストン(10)が下限位置から上限位置へ移動する途中で当該ピストン(10)によって開弁されると共に、そのピストン(10)が前記の上限位置から所定の第1ストローク(S1)下降したときに閉弁されるように構成し、
上昇検出用の前記第2検出弁(32)は、前記ピストン(10)が前記の下限位置から前記の上限位置又はその近傍位置へ移動したときに当該ピストン(10)によって閉弁されると共に、そのピストン(10)が前記の上限位置から所定の第2ストローク(S2)下降したときに開弁されるように構成し、その第2ストローク(S2)の長さを前記第1ストローク(S1)の長さよりも小さい値に設定した、シリンダ装置。 - 請求項5のシリンダ装置において、
下降検出用の前記第1検出弁(31)は、前記駆動室(11)に上側から対面するように前記の上壁(2)に形成された第1装着孔(M1)と、その第1装着孔(M1)に取付けられる第1ケーシング(C1)と、その第1ケーシング(C1)に挿入された第1検出ロッド(41)であって、下受圧部(45)と当該下受圧部(45)よりも受圧面積が大きい上受圧部(47)と前記***作部(49)とを有する第1検出ロッド(41)と、前記の上受圧部(47)の上側に形成された圧力室(51)と、その圧力室(51)を前記駆動室(11)へ連通させるように前記第1検出ロッド(41)に形成した貫通孔(52)と、前記の上受圧部(47)の下部に形成したポペット形の弁面(55)と、前記第1検出ロッド(41)が下降したときに前記弁面(55)によって閉じられるように前記第1ケーシング(C1)に形成された弁座(54)と、を備えるシリンダ装置。 - 請求項5のシリンダ装置において、
上昇検出用の前記第2検出弁(32)は、前記駆動室(11)に上側から対面するように前記の上壁(2)に形成された第2装着孔(M2)と、その第2装着孔(M2)に取付けられる第2ケーシング(C2)と、その第2ケーシング(C2)に挿入された第2検出ロッド(42)であって、下受圧部(75)と当該下受圧部(75)よりも受圧面積が大きい上受圧部(77)と前記***作部(79)とを有する第2検出ロッド(42)と、前記の上受圧部(77)の上側に形成された圧力室(81)と、その圧力室(81)を前記駆動室(11)へ連通させるように前記第2検出ロッド(42)に形成した貫通孔(82)と、その第2検出ロッド(42)の外周面に形成したスプール形の弁面(85)と、前記第2検出ロッド(42)が上昇したときに前記弁面(85)によって閉じられるように前記第2ケーシング(C2)に形成した弁孔(84)と、を備えるシリンダ装置。
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