(57)【要約】      （修正有）【課題】電子的センサを取り付けない流体シリンダによる、手指のはさまれ、押しつぶされを防止することができる、流体シリンダによるはさまれ防止装置を提供する。【解決手段】一般的な複動流体シリンダや単動流体シリンダのロッド先端に流体ヘッド９を取り付ける。流体ヘッド中心部には流体遮断スプール１１が取り付けられており、手指などがはさまったときに、この流体遮断スプールが押込まれて流体の流れを変え、流体ヘッドを強制的に瞬時に後退させることで、手指のはさまれ防止ができる。センサやガード等の外部の装置に頼ることなく，流体シリンダ自体の危険性をなくすことができ，非定常作業時の災害防止に効果がある。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円錐形状を有した流体ヘット９は中心部に流体遮断スプール１１があり、その外側に可動受け台１５及び１６が組み込まれた流体ヘット９を復動ロットシリンダーまたは、片ロットシリンダーの先端部に取り付け、コントロールバルブ１２及び手指がはさまれた時の切換え弁として、コントロールバルブ１３を備えた流体シリンダによるはさまれ防止装置。
【請求項２】
流体遮断スプール１１は、可動受け台１５の中に組み込まれ、流体の通る穴があいており、流体の切り替えを行う。また、装置復帰のため流体遮断スプール１１には、先端部に復帰専用ねじ２８が切られている流体シリンダによるはさまれ防止装置。
【請求項３】
可動受け台１５，及び１６（多段可）、ヘット本体２９の先端部は指手が滑り落ちやすいように円錐形状で、輪体厚さ２ｍｍ〜７ｍｍをしており、可動受け台１５に位置決めリング、可動受け台１６には固定用リングをそれぞれ取り付けた、流体シリンダによるはさまれ防止装置。
【請求項４】
可動受け台１５の底面には、流体遮断スプール１１を吸着する磁石２２が取り付けてあり、復帰専用ねじ３４により強制的に解除しなければ作動しない流体シリンダによるはさまれ防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、流体シリンダによるはさまれ、押し潰され事故災害を防止するための装置である。
【背景技術】
【０００２】空気作動のシリンダ型アクチュエータに関し、特に物品の加工や組み立て作業に関して加工物を固定し、又は装着するのにもちいられ、指のはさまれリスクを少なくするエアシリンダ装置。
【先行技術文献】
【特許文献】
【実用新案文献１】
実願平６−５４９７号広報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】流体シリンダ作動時に、物と流体シリンダ先端との間に手指があると確実にはさまれて、手指がつぶされる災害が発生している。そのため従来では、ガードやエリアセンサなどを張り巡らし、流体シリンダ装置作動内に入れないようにして安全を確保している。しかし、流体シリンダ装置の調整、修理、清掃、給油などの非定常作業では、流体シリンダ装置を稼働させながら、直接手で触れて作業をするため、はさまれによる災害が発生している。
【課題を解決するための手段】
【０００４】本発明に係る流体シリンダによるはさまれ防止装置は、一般的な複動や単動流体シリンダロットの先端に本発明の流体ヘットを取り付けている。また、本発明ははさまれ形態を流体ヘットの中心とその周囲に分けていて、ヘットの中心部にはさまれた場合は、流体遮断スプールが作動し、流体ヘットの円錐形状は周囲で手指などがはさまれないような逃げ形状を作っている。【０００５】手指がはさまれないときの通常の作業では、流体遮断スプールを作動させないために、流体遮断スプール先端が入る小径穴の開いた治具を備える。【０００６】流体シリンダ装置の前進動作は、流体遮断スプールの先端が治具の穴に収まり、さらに流体圧シリンダが前進すると，流体ヘットに組み込まれた可動受け台（複数）が後退してから治具ごと押し込み移動される。【０００７】手指がはさまれた時、流体遮断スプールが手指を介して押し込まれる。スプールが押し込まれると、流体回路内に設けられたコントロールバルブが切り替わり流体遮断をおこない、流体ヘット部の瞬時の後退が同時に行われ、流体シリンダ内の残圧も排出される。
【発明の効果】
【０００８】危険を伴う自動設備システムにおいて、柵やガード、センサ等の取り付けが不要であり、修理、点検、調整など非定常作業では、特にはさまれる心配はなく、安全に作業が行われ災害防止に有効な安全装置である。【０００９】本発明は、市販されている一般的な流体シリンダに取り付けが可能であり汎用性がある。また、本発明はセンサ等を使用していないため、電気的な情報伝達が不要であるり、機構がポジティブな伝達であるためＩＳＯ／ＩＥＣ  Ｇｕｉｄｅ５１の本質安全設計を満たす。【００１０】流体圧機器においては、残圧による事故が問題となる場合が多いが、本発明は、流体遮断スプールのロックを解除しても、コントロールバルブ内の移動ポペットの働きにより、突然の起動はしない安全機構である。また、残圧エネルギーが流体ヘッド後退とともに完全に除去される装置であり、残圧による危険性はなく安全であり、電子センサを用いないポジティブな構成であるため、劣悪環境下にも対応が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】  流体によるはさまれ防止装置の全体構成を示した説明図である。
【図２】  流体によるはさまれ防止装置の一連の流れを示した説明図である。
【図３】  手指がはさまれた時の、流体によるはさまれ防止装置の作動と流体の流れを示した説明図である。
【図４】  通常動作の回路であり、（ａ）前進通常作業動作、（ｂ）後退通常作業動作を示す説明図である。
【図５】  円錐形状が作る逃げ空間による、はさまれ防止を示す説明図である。
【図６】  手指がはさまれた時の流体回路を示す説明図である。
【図７】  ねじによる流体によるはさまれ防止装置の復元を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】本発明の実施の形態を実施例にもとづき図面を参照して説明する。
図１において、流体ヘット９の先端形状をそれぞれ円錐形とし、はさまれたときに固定されている治具１０との間に手指の逃げ空間を設けている。さらに中心部ではさまれたときは、図１で示すような中心部に流体遮断スプール１１を取り付ける。流体遮断スプール１１は、通常作動時とはさまれた時の切り替えの溝を設けてある。治具１０には、通常作業時に流体遮断スプール１１の先端部分が逃げる小径穴を設けておく。
【００１３】手指がはさまれたときは、手指を介して流体遮断スプール１１が押し込まれ、流体が切り替わりコントロールバルブ１２を経由した流体はポート１からポート７に流れ、コントロールバルブ１３にはい入り、移動ポペット１４を押し下げてポート５、ポート６を経由して、流体ヘット９を押し下げる。
【００１４】図２に本装置の動作を示す。図２（ａ）、（ｂ）は通常作業時の前進動作である。図２（ａ）は、流体ヘット９が前進し、流体遮断スプール１１が治具１０の逃げ部に収まった状態を示している。さらに流体ヘット９が前進すると可動受け台１５、及び１６が後退してから治具１０を押し込む。図２（ｂ）は可動受け台１５および１６が治具１０と全体接触した状態を示している。図２（ｃ）、（ｄ）は手指がはさまれた時の動作である。
【００１５】図２（ｃ）ははさまれた瞬間の状態を示し、図２（ｄ）は流体遮断スプール１１が手指を介して押し込まれた状態を示す。流体遮断スプール１１が押し込まれると、流体遮断と同時に流体ヘット９が後退する。図１のコントロールバルブ１３は、流体シリンダ内の残圧を放出するための切換え弁でもある。
【００１６】流体によるはさまれ防止装置で、手指がはさまれていないときは、通常の前進・後退動作を行う。通常時、流体遮断スプール１１は前進し、先端が突出している。ポート１から入力された流体は、流体室１７を経てポート２、ポート３に流れる。
【００１７】通常作業時は、流体が流体室１７に入ると流体遮断スプール１１および可動受け台１５がそれぞれ圧力を受け前進側に動く。ポート７は流体遮断スプール１１によって遮断されている。この状態で可動受け台１５が治具１０に到達接触すると、可動受け台１５および可動受け台１６が順次Ｄ面１８まで後退し、図２（ｂ）で示すように流体ヘッド本体２７のＣ面２１でそれぞれの受け台が平面上に並ぶ、したがって治具１０との接触はＡ面１９、Ｂ面２０、Ｃ面２１であり、これらの面が冶具１０を押し込む方向に作用する。図３（ｂ）はコントロールバルブ１３の流体の流れを矢印で示している。
【００１８】ポート８の流体圧力は低いため、移動ポペット１４は圧縮ばね２６によって押し上げられ、ポート５から入った流体はポート４から排出される。図４（ａ）に前進時の空気圧回路図を示す。コントロールバルブ１２は、流体シリンダの前進・後退動作を切り換える電磁弁である。電磁弁をオンすると太線の経路で流体が供給され、流体シリンダが前進する。流体遮断スプール１１とコントロールバルブ１３は，通常作業時は操作されない。図４（ｂ）は後退時の流体回路図である。コントロールバルブ１２をオフすると、コントロールバルブ１３のポート４に流体が供給され、ポート５、ポート６と伝達されロッドは後退する。
【００１９】治具１０と流体遮断スプール１１の間で手指がはさまれると、手指を介して流体遮断スプール１１が押し込まれ、流体遮断スプール１１は磁石２２により固定される。磁石２２は可動受け台１５の底面に置かれ、流体遮断スプール１１の上昇誤動作を防止するために設置してある。流体遮断スプール１１は可動量ｈを設けてあり、この可動量の間で流体回路が切り替えられる。
【００２０】また、図３の（ａ）は手指がはさまれたときの流体ヘッド９の状態と流体の流れを示す。手指によって流体遮断スプール１１が押し込まれると、ポート１から入力された流体は、流体遮断スプール１１の働きによりポート７から出力される。同時にポート２の流体は、流体逃がし穴２３、２４、２５を通り排出される。
【００２１】ポート７を経由してコントロールバルブ１３のポート８に供給された流体は、図３（ｂ）に示す移動ポペット１４と圧縮ばね２６を押し下げてポート４を閉じ、ポート５から出力される。移動ポペット１４がポート４からの排出を封鎖する役割を持ち、流体は全てピストンロッド２７後退に供給される。
【００２２】図５に手指がはさまれたときの流体回路図を示す。流体遮断スプール１１によって切り換えられた流体は、コントロールバルブ１３を操作するとともに、ピストンロッド２７を後退させる。このとき、シリンダのキャップ側に蓄積した残圧は、ポート２を経由して流体ヘッド９の流体逃がし穴から排出される。
【００２３】図６は流体遮断スプール１１が押し込まれた状態である。流体遮断スプール１１が一度押し込まれると、磁石２２の働きにより動作が保持される。流体回路の働きにより、流体ヘット９は後退している。
装置を復帰するには、まず流体シリンダの前進操作をしていたコントロールバルブ１２をオフする。これによりコントロールバルブ１３を操作していた流体が排出され、コントロールバルブ１３の移動ポペット１４が復帰する。
次に復帰専用ねじ３４を使用して流体ヘッド９の磁石２２の吸着を強制解除を行う。これにより、流体ヘット９が後退した状態で復帰操作が完了する。
【００２４】復帰手順を誤り、コントロールバルブ１２をオンにしたまま、流体ヘッド９の磁石１４の吸着解除を行った場合、コントロールバルブ１３を操作していた流体は排出されない。従ってコントロールバルブ１３の動作は保持されるため、流体ヘット９が前進することはない。もし流体ヘット９が再動作して前進すると、再び手指がはさまれることになるが、本装置は復帰手順の誤りに対して安全性が確保されている。なお、復帰手順を誤っても、再び流体断スプール１１を押し込んでから正しい手順に従えば、復帰操作は完了する。
【００２５】中心部以外ではさまた場合の防止として、円錐形状による挟まれ防止を採用している。図７は手指がはさまれた状態を示すもので、円錐形状上の先端に手指が載らない輪体厚さＬと逃げ角α（５０°〜６５°）設けてる。輪体厚さＬは４ｍｍ〜６ｍｍ、で指が滑り落ちやすくしてる。
【００２６】中心部ではさまれた場合、流体遮断スプール１１により流体は遮断されるが、慣性力により前進するリスクが残されている。この慣性力の前進量は、可動受け台１５および１６がそれぞれ連動して後退側に動くことにより打ち消される。また図２（ｂ）において治具１０との安定接触を目的とすると、可動受け台の複数化が必要とされる。本発明では可動受け台１５および１６の可動長さｈ１，ｈ２は、慣性力による行き過ぎ量を考慮して設けてある。
【産業上の利用可能性】
【００２７】本発明のはさまれ防止装置は、復動シリンダや単動シリンダに取り付けられ、電子的なセンサなどを用いていないため、劣悪環境下でも使用ができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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