(57)【要約】【課題】クランプ本体の壁部内に形成した流量調整機構と出力部材と協働により所定の動作領域で出力部材の動作速度を制限可能なクランプ装置、出力部材の旋回動作時の昇降速度を低速にすることができる旋回式クランプ装置を提供することである。【解決手段】クランプ装置(1) は、クランプ本体(10)と、ピストン部材(4) と、油圧作動室(12a,12b) と、ピストン部材(4) を進出又は退入させる加圧油を流す為の油圧通路であってクランプ本体(10)の壁部内に形成された油圧通路と、油圧通路を流れる加圧油の流量を調整可能にクランプ本体(10)の壁部内に形成された流量調整弁機構(30)とを備え、ピストン部材(4) が進退方向の所定の動作領域にあるときに、ピストン部材(4) と流量調整弁機構(30)との協働により加圧油の流量を絞ることで、ピストン部材(4) の動作速度を制限するように構成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランプ本体と、このクランプ本体に進退可能に装備された出力部材と、この出力部材を進出側と退入側の少なくとも一方に駆動する為の流体圧作動室とを有するクランプ装置において、
前記出力部材を進出又は退入させる加圧流体を流す為の流体通路であって前記クランプ本体の壁部内に形成された流体通路と、
前記流体通路を流れる加圧流体の流量を調整可能に、前記クランプ本体の壁部内に形成された流量調整弁機構とを備え、
前記出力部材が進退方向の所定の動作領域にあるときに、前記出力部材と前記流量調整弁機構との協働により前記加圧流体の流量を絞ることで、前記出力部材の動作速度を制限するように構成したことを特徴とするクランプ装置。
【請求項２】
前記出力部材が前記所定の動作領域にあるとき前記出力部材をその軸心回りに所定角度旋回させる旋回機構を有し、
前記旋回機構により前記出力部材を旋回駆動中の全期間に亙って前記出力部材の旋回動作速度を制限することを特徴とする請求項１に記載のクランプ装置。
【請求項３】
前記流量調整弁機構は、
前記クランプ本体の壁部に形成された装着孔と、
前記装着孔に軸心方向へ可動に装着された弁体と、
前記装着孔に前記弁体に対向するように設けられた流量調整用弁面と、
前記出力部材のカム部に当接する鋼球を介して前記出力部材と前記弁体とを協働させる協働機構とを有することを特徴とする請求項１又は２に記載のクランプ装置。
【請求項４】
前記協働機構は、前記出力部材に形成したカム部と、このカム部に当接する鋼球と、前記弁体に形成され且つ前記鋼球が部分的に係合した環状係合凹部と、前記流量調整用弁面に対して前記弁体を離隔方向へ弾性付勢する圧縮スプリングとを備え、
前記出力部材が前記所定の動作領域にあるときに、前記出力部材のカム部で前記鋼球を前記環状係合凹部側へ押動することにより前記弁体が前記流量調整用弁面に接近する方向に押動されて前記加圧流体の流量が絞られることを特徴とする請求項３に記載のクランプ装置。
【請求項５】
前記流体通路の一部が前記弁体の軸心近傍部に貫通状に形成され、前記流量調整用弁面は、前記装着孔に前記弁体と直列状に装着された弁面形成部材に形成されたことを特徴とする請求項４に記載のクランプ装置。
【請求項６】
前記弁面形成部材の前記装着孔に対する位置を調整する位置調整部材であって前記弁体と前記流量調整用弁面との間の絞り隙間を調整可能な位置調整部材が設けられたことを特徴とする請求項５に記載のクランプ装置。
【請求項７】
前記流量調整弁機構は、前記クランプ本体のヘッド側端壁部材のうちの外周側壁部の壁部内に設けられたことを特徴とする請求項１に記載のクランプ装置。
【請求項８】
前記流量調整弁機構は、前記クランプ本体のヘッド側端壁部材のうちの中心側壁部の壁部内に設けられたことを特徴とする請求項１に記載のクランプ装置。
【請求項９】
前記所定の動作領域は、前記出力部材の進出動作時と退入動作時の少なくとも一方における旋回動作する領域であることを特徴とする請求項２に記載のクランプ装置。
【請求項１０】
前記所定の動作領域は、前記出力部材の進出動作時と退入動作時の両方における旋回動作する領域であることを特徴とする請求項２に記載のクランプ装置。
【請求項１１】
前記所定の動作領域は、進出側限界位置の近くの動作領域又は退入側限界位置の近くの動作領域であることを特徴とする請求項１に記載のクランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はクランプ装置に関し、特に出力部材が進退方向の所定の動作領域にあるときに、出力部材と流量調整弁機構との協働により加圧流体の流量を絞ることで、出力部材の動作速度を制限可能なクランプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、種々のクランプ対象物をクランプする流体圧シリンダを備えた種々の形式のクランプ装置が実用に供されている。このクランプ装置は、クランプ本体と、このクランプ本体に進退可能に装備された出力部材と、この出力部材を進出側と退入側の少なくとも一方に駆動する為の流体圧作動室等を有し、加圧油や加圧エア等の加圧流体を利用して出力部材を駆動することでクランプ対象物をクランプする。
【０００３】
ところで、流体圧シリンダに、流体室に供給される又は流体室から排出される加圧流体の流量を調整可能な流量調整弁機構を設けることにより、出力部材の進出速度や退入速度を所望の速度に調節することができる。しかし、この場合、出力部材の進出又は退入の全動作期間に亙って共通の速度に設定することになる。
【０００４】
他方、流体圧シリンダのストロークエンド近傍部における加圧流体の流量を絞ることで、ストロークエンド近傍部における動作速度を減速し、クッション作用を発揮させる種々の技術が採用されている。
【０００５】
例えば、特許文献１の速度制御機構付シリンダにおいては、クランプ本体の両端部に、流体圧作動室に連なるクッション室が夫々形成され、ピストンロッドがストロークエンド近傍に達した場合に、ピストンロッドに装着された環状リング部材によってクッション室と流体圧作動室とが遮断されることで、ピストンロッドの動作速度が制限される構造が開示されている。
【０００６】
特許文献１には、クランプ本体の端壁部に、クッション室を介して流体圧作動室と外部とを連通する第１連通路及び流体圧作動室と外部とを直接連通する第２連通路が形成され、この第２連通路に第１，第２連通路の加圧流量の流量を調節可能な開口調節装置（流量調整弁手段）が配設され、この開口調節装置を介してピストンロッドの動作速度を調整する構造も開示されている。しかし、この開口調節装置は、ピストンロッドと協働して流量調節するものではなく、クッション機能を調節可能にしたものにすぎない。
【０００７】
特許文献２の油圧シリンダにおいては、ピストンロッドのロッド部の外周面にクッションリングが装着され、クランプ本体のロッド端壁部に流体圧作動室より小径のクッション孔が形成され、ピストンロッドが伸長動作する際のストロークエンド付近のとき、クッションリングがクッション孔に挿入されて、流体圧作動室から外部に連なる流体通路が絞られることで、ピストンロッドの動作速度が制限され、ピストンロッド停止時のクッション機能を発揮する構造が開示されている。
【０００８】
特許文献３の旋回式クランプ装置においては、流体圧作動室の上端部に環状の弁室を形成し、ピストンの近傍部位においてピストンロッドの外周面にシャトル部材を遊嵌状に設け、ピストンロッドの上昇旋回動作の上昇終期（ストロークエンド近傍）に、シャトル部材が弁室に挿入され、シャトル部材の内周面とピストンロッドとの間の絞り隙間によって流体圧作動室から排出される加圧流体の流量を制限して動作速度を制限し、ストロークエンドにおける衝撃を緩和する。また、ピストンロッドの下降旋回動作の下降初期には前記弁室の外周面とシャトル部材との間の絞り隙間によって流体圧作動室に供給される加圧流体の流量を制限して動作速度を制限し、旋回機構に作用する負荷を軽減する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】実開昭５３−７１１９８号公報
【特許文献２】特開２００３−４９８０７号公報
【特許文献３】国際公開ＷＯ２００７／１４５１４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記の特許文献１〜３の構造では、ピストンロッド等の出力部材がストロークエンド近傍部に達した場合に限り、クッション機能を得る為に出力部材の動作速度が制限され、ストロークエンドにおける衝撃等を軽減している。しかし、特許文献１〜３の構造では、出力部材のストロークエンド近傍部に至る途中の所望の動作領域におけるピストンロッドの動作速度を制限することができない。
【００１１】
特に、特許文献３の旋回式クランプ装置においては、クランプ解除時に、クランプロッドが平行移動（直動）してから旋回動作する旋回領域のストロークエンド近傍部でのみピストンロッドの動作速度が制限される構造であるので、旋回動作の全領域のうちのストロークエンド近傍に至るまでの領域では、クランプロッドの動作速度が制限されず、平行移動の時の昇降速度と同じ昇降速度で動作する。
【００１２】
しかし、旋回中には旋回機構にクランプアームの慣性モーメントに比例する力が作用するため、旋回時の昇降速度を大きくすると、旋回機構の耐久性が低下する。そこで、旋回時の昇降速度を低く設定すると、平行移動（直動）時の速度も低くなるため、クランプ、アンクランプ動作の所要時間が長くなる。
特に、小さな厚さのクランプ対象物だけでなく、大きな厚さのクランプ対象物もクランプ可能にした大ストロークの旋回式クランプ装置では、クランプ、アンクランプ動作の所要時間を如何に短縮するかが重要である。
【００１３】
本発明の目的は、クランプ本体の壁部内に形成した流量調整機構と出力部材の協働により所定の動作領域で出力部材の動作速度を制限可能なクランプ装置を提供すること、前記流量調整機構と出力部材の協働により出力部材の旋回動作時の昇降速度を平行移動（直動）時の昇降速度よりも小さくすることのできる旋回式クランプ装置を提供すること等である。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１のクランプ装置は、クランプ本体と、このクランプ本体に進退可能に装備された出力部材と、この出力部材を進出側と退入側の少なくとも一方に駆動する為の流体圧作動室とを有するクランプ装置において、進出用又は退入用の加圧流体を流す為の流体通路であって前記クランプ本体の壁部内に形成された流体通路と、前記流体通路を流れる加圧流体の流量を調整可能に、前記クランプ本体の壁部内に形成された流量調整弁機構とを備え、前記出力部材が進退方向の所定の動作領域にあるときに、前記出力部材と前記流量調整弁機構との協働により前記加圧流体の流量を絞ることで、前記出力部材の動作速度を制限するように構成したことを特徴としている。
【００１５】
請求項２のクランプ装置は、請求項１の発明において、前記出力部材が前記所定の動作領域にあるとき前記出力部材をその軸心回りに所定角度旋回させる旋回機構を有し、前記旋回機構により前記出力部材を旋回駆動中の全期間に亙って前記出力部材の旋回動作速度を制限することを特徴としている。
【００１６】
請求項３のクランプ装置は、請求項１又は２の発明において、前記流量調整弁機構は、前記クランプ本体の壁部に形成された装着孔と、前記装着孔に軸心方向へ可動に装着された弁体と、前記装着孔に前記弁体に対向するように設けられた流量調整用弁面と、前記出力部材のカム部に当接する鋼球を介して前記出力部材と前記弁体とを協働させる協働機構とを有することを特徴としている。
【００１７】
請求項４のクランプ装置は、請求項３の発明において、前記協働機構は、前記出力部材に形成したカム部と、このカム部に当接する鋼球と、前記弁体に形成され且つ前記鋼球が部分的に係合した環状係合凹部と、前記流量調整用弁面に対して前記弁体を離隔方向へ弾性付勢する圧縮スプリングとを備え、前記出力部材が所定の動作領域にあるときに、前記出力部材のカム部で前記鋼球を前記環状係合凹部側へ押動することにより前記弁体が前記流量調整用弁面に接近する方向に押動されて前記加圧流体の流量が絞られることを特徴としている。
【００１８】
請求項５のクランプ装置は、請求項４の発明において、前記流体通路の一部が前記弁体の軸心近傍部に貫通状に形成され、前記流量調整用弁面は、前記装着孔に前記弁体と直列状に装着された弁面形成部材に形成されたことを特徴としている。
【００１９】
請求項６のクランプ装置は、請求項５の発明において、前記弁面形成部材の前記装着孔に対する位置を調整する位置調整部材であって前記弁体と前記流量調整用弁面との間の絞り隙間を調整可能な位置調整部材が設けられたことを特徴としている。
【００２０】
請求項７のクランプ装置は、請求項１の発明において、前記流量調整弁機構は、前記クランプ本体のヘッド側端壁部材のうちの外周側壁部の壁部内に設けられたことを特徴としている。
【００２１】
請求項８のクランプ装置は、請求項１の発明において、前記流量調整弁機構は、前記クランプ本体のヘッド側端壁部材のうちの中心側端壁部の壁部内に設けられたことを特徴としている。
【００２２】
請求項９のクランプ装置は、請求項２の発明において、前記所定の動作領域は、前記出力部材の進出動作時と退入動作時の少なくとも一方における旋回動作する領域であることを特徴としている。
【００２３】
請求項１０のクランプ装置は、請求項２の発明において、前記所定の動作領域は、前記出力部材の進出動作時と退入動作時の両方における旋回動作する領域であることを特徴としている。
【００２４】
請求項１１のクランプ装置は、請求項１の発明において、前記所定の動作領域は、進出側限界位置の近くの動作領域又は退入側限界位置の近くの動作領域であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２５】
請求項１の発明によれば、出力部材が進退方向の所定の動作領域にあるときに、出力部材と流量調整弁機構との協働により加圧流体の流量を絞ることで、出力部材の動作速度を制限するように構成したので、出力部材の動作に関連付けて所定の動作領域を自由に設定することができる。流量調整弁機構をクランプ本体の壁部内に形成するため、クランプ本体の壁部内のデッドスペースに流量調整弁機構を配置することができるから、クランプ本体が大型化することがなく、製作費も節減できる。
【００２６】
請求項２の発明によれば、旋回機構により出力部材を旋回駆動中の全期間に亙って出力部材の旋回動作速度を制限するので、旋回駆動中に旋回機構に過大な負荷がかかるのを防止でき、旋回機構の耐久性を確保しつつ、クランプ、アンクランプ動作の所要時間を短縮できる。
【００２７】
請求項３の発明によれば、流量調整弁機構は、クランプ本体の壁部に形成した装着孔と、装着孔に装着された弁体と、装着孔に弁体と対向状に設けた流量調整用弁面と、出力部材のカム部に当接する鋼球を介して出力部材と弁体とを協働させる協働機構とを有するので、出力部材と流量調整弁機構を確実に協働させることができる。
【００２８】
請求項４の発明によれば、協働機構は、前記出力部材に形成したカム部と、このカム部に当接した鋼球と、鋼球が部分的に係合するように弁体に形成した環状係合凹部と、流量調整用弁面に対して弁体を離隔方向へ弾性付勢する圧縮スプリングとを備え、出力部材が所定の動作領域にあるとき、出力部材のカム部で鋼球を環状係合凹部側へ押動することにより弁体が流量調整用弁面に接近する方向に押動されて加圧流体の流量が絞られるので、簡単な機構により、出力部材の動作に連動させて弁体の位置を微調節することができる。
【００２９】
請求項５の発明によれば、流体通路の一部が弁体の軸心近傍部に貫通状に形成され、流量調整用弁面は、装着孔に弁体と直列状に装着された弁面形成部材に形成されたので、流量調整弁機構をコンパクトに構成することができる。
【００３０】
請求項６の発明によれば、弁面形成部材の装着孔に対する位置を調整する位置調整部材を設け、この位置調整部材により弁体と流量調整用弁面との間の絞り隙間を調整可能に構成したので、流量調整弁機構の汎用性を高めることができる。
【００３１】
請求項７の発明によれば、流量調整弁機構は、クランプ本体のヘッド側端壁部材のうちの外周側壁部内に設けられたので、クランプ本体の壁部内に流量調整弁機構を組み込むことで、クランプ本体が大型化することがない。
【００３２】
請求項８の発明によれば、流量調整弁機構は、クランプ本体のヘッド側端壁部材のうちの中心側壁部内に設けられたので、クランプ本体の壁部内に流量調整弁機構を組み込むことで、クランプ本体が大型化することがない。
【００３３】
請求項９の発明によれば、所定の動作領域は、出力部材の進出動作時と退入動作時の少なくとも一方における旋回動作する領域であるので、この動作領域では、出力部材の動作速度を確実に制限することができる。
【００３４】
請求項１０の発明によれば、所定の動作領域は、出力部材の進出動作時と退入動作時の両方における旋回動作する領域であるので、これらの動作領域では、出力部材の動作速度を確実に制限することができる。
【００３５】
請求項１１の発明によれば、所定の動作領域は、進出側限界位置の近くの動作領域又は退入側限界位置の近くの動作領域であるので、この動作領域では、出力部材の動作速度を確実に制限することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施例１のクランプ装置の平面図である。
【図２】図１のクランプ装置（アンクランプ状態）の断面図である。
【図３】図２のIII-III 線断面図である。
【図４】クランプロッドの要部正面図である。
【図５】図２のＡ部の拡大図である。
【図６】図１のクランプ装置（旋回完了状態）の断面図である。
【図７】図６のＢ部の拡大図である。
【図８】図１のクランプ装置の油圧回路図である。
【図９】実施例２のクランプ装置（クランプ直前状態）の断面図である。
【図１０】図９のクランプ装置の油圧回路図である。
【図１１】実施例３のクランプ装置（クランプ直前状態）の断面図である。
【図１２】図１１のクランプ装置（旋回完了状態）の断面図である。
【図１３】図１１のクランプ装置の油圧回路図である。
【図１４】実施例４のクランプ装置（アンクランプ状態）の断面図である。
【図１５】図１４のＣ部の拡大図である。
【図１６】図１４のクランプ装置（旋回完了状態）の断面図である。
【図１７】図１４のＤ部の拡大図である。
【図１８】図１４のクランプ装置の油圧回路図である。
【図１９】実施例５のクランプ装置（アンクランプ状態）の断面図である。
【図２０】図１９のXX−XX線断面図である。
【図２１】図１９のピストン部材の要部正面図である。
【図２２】図１９のＥ部の拡大図である。
【図２３】図１９のクランプ装置（旋回完了状態）の断面図である。
【図２４】図２３のＦ部の拡大図である。
【図２５】図１９のクランプ装置の油圧回路図である。
【図２６】実施例６のクランプ装置（アンクランプ作動状態）の断面図である。
【図２７】図２６のクランプ装置（旋回完了状態）の断面図である。
【図２８】図２６のクランプ装置の油圧回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本発明を実施するための形態について実施例に基づいて説明する。
この実施例は、油圧シリンダ（流体圧シリンダ）により出力部材（ピストン部と出力ロッドとを含むピストン部材）を駆動するように構成した旋回式クランプ装置に本発明を適用した場合の例である。
【実施例１】
【００３８】
この旋回式クランプ装置１について、図１〜図８に基づいて説明する。
この旋回式クランプ装置１は、油圧シリンダ２と、この油圧シリンダ２の出力ロッド６の上端部に固定したクランプアーム３と、出力ロッド６をその軸心回りに設定角度（本実施例では９０度）旋回させる旋回機構８とを備えている。クランプアーム３の基端部が出力ロッド６のテーパ軸部６ａに外嵌されて出力ロッド６の上端部に螺合させたナット３ａにより固定されている。
【００３９】
このクランプ装置１は、出力ロッド６を下限位置から進出させていくと図２に示すアンクランプ状態になり、クランプアーム３（Ｙ）は図１に示す位置になる。出力ロッド６がアンクランプ状態から所定ストローク以上退入してクランプ状態になる。このときのクランプアーム３（Ｘ）は図１に示す位置になる。出力ロッド６が下限位置からアンクランプ状態まで上昇する最終段階において、出力ロッド６は平面視にて時計回り方向へ９０°旋回する。また、出力ロッド６がアンクランプ状態から下降する際の下降初期において、出力ロッド６は平面視にて反時計回り方向へ９０°旋回する。
【００４０】
最初に、油圧シリンダ２について説明する。
図１，図２に示すように、この油圧シリンダ２は、クランプ本体１０と、このクランプ本体１０内に形成されたロッド孔１１ａ及びシリンダ孔１１と、このクランプ本体１０に進退可能に装備されたピストン部材４（ピストン部５と出力ロッド６とを含む）と、ピストン部材４を旋回させる旋回機構８と、ピストン部材４を進出側に駆動する為のアンクランプ用油圧作動室１２ａと、ピストン部材４を退入側に駆動する為のクランプ用油圧作動室１２ｂと、ピストン部材４のピストン部５から下方へ延びる補助ロッド７及びロッド挿入穴１３と、第１，第２流量調整弁１５，１６と、第１，第２油圧通路２１，２２と、流量調整弁機構３０等を備えている（図８参照）。
【００４１】
クランプ本体１０は、主クランプ本体１０Ａと、ヘッド側端壁部材１０Ｂとを有する。主クランプ本体１０Ａは、平面視矩形の矩形クランプ本体部１０ａと、この矩形クランプ本体部１０ａの下端から下方へ延びる筒形の筒形クランプ本体部１０ｂとを有する。矩形クランプ本体部１０ａの下端にベース部材１４の上面に据え付ける為の据え付け面１０ｃが形成されている。
【００４２】
矩形クランプ本体部１０ａには、出力ロッド６が貫通するロッド孔１１ａが形成され、主クランプ本体１０Ａの内部には、ロッド孔１１ａよりも大径で同心状のシリンダ孔１１が形成され、このシリンダ孔１１の下端はヘッド側端壁部材１０Ｂで閉塞されている。ロッド孔１１ａの内周部にはシール部材１７とダストシール１８が装着されている。
筒形クランプ本体部１０ｂはベース部材１４に形成された装着穴１４ａに上方から装着されている。クランプ本体１０は４つのボルト孔１９に挿入される４本のボルトでベース部材１４に固定されている。
【００４３】
ヘッド側端壁部材１０Ｂは、シリンダ孔１１の下側に連なる嵌合孔１１ｂに嵌合されてシール部材１１ｓでシールされている。ヘッド側端壁部材１０Ｂの下端部と、筒形クランプ本体部１０ｂの下端部との間に環状隙間が形成され、この環状隙間にリング部材２０が装着されて筒形クランプ本体部１０ｂの雌ネジ穴１１ｃに螺合され、このリング部材２０によりヘッド側端壁部材１０Ｂが主クランプ本体１０Ａに固定されている。ヘッド側端壁部材１０Ｂには、油圧作動室１２ａに連通するロッド挿入穴１３であって補助ロッド７が挿入されるロッド挿入穴１３が形成されている。
【００４４】
次に、ピストン部材４について説明する。
図２、図４に示すように、ピストン部材４は、シリンダ孔１１内に上下方向に摺動自在に装着されたピストン部５と、このピストン部５から上方へクランプ本体１０外まで延びる出力ロッド６と、クランプ本体１０の内部においてピストン部５から下方へ出力ロッド６と反対側へ延びる補助ロッド７とを有する。ピストン部５の外周部にはシール部材５ａが装着されている。出力ロッド６の上端にはレンチ挿入用の六角穴６ｂが形成されている。
【００４５】
シリンダ孔１１はピストン部５で上下に仕切られ、ピストン部５の下側にアンクランプ用油圧作動室１２ａが形成され、ピストン部５の上側にクランプ用油圧作動室１２ｂが形成されている。油圧作動室１２ｂに供給された加圧油により、ピストン部材４がクランプ方向（下方）へ駆動される。油圧作動室１２ａに供給された加圧油により、ピストン部材４がアンクランプ方向（上方）へ駆動される。
【００４６】
次に、旋回機構８について図２〜図４に基づいて説明する。
旋回機構８は、ピストン部材４が所定の動作領域にあるとき、ピストン部材４の進退動作に連動してピストン部材４をその軸心回りに設定角度旋回させるものであり、クランプ本体１０と補助ロッド７とに組み込まれている。旋回機構８は、３つの鋼球８ａと、これら３つの鋼球８ａが係合した３つの半球凹部８ｂと、３つの鋼球８ａが係合する３つのガイド溝８ｃとを備えている。
【００４７】
ヘッド側端壁部材１０Ｂのロッド挿入穴１３の外周壁部に形成した３つの半球状の半球凹部８ｂの各々に鋼球８ａの半分が係合している。補助ロッド７の外周部には、３つの鋼球８ａを係合させる３つのガイド溝８ｃが周方向３等分位置に形成されており、各ガイド溝８ｃに鋼球８ａの半分が係合している。各ガイド溝８ｃは、鉛直向きの長い直線溝８ｄと、螺旋溝８ｅと、短い直線溝８ｆと備えている。
【００４８】
従って、ピストン部材４がアンクランプ位置（上限位置）から下降する下降初期には、上記の旋回機構８によりピストン部材４がその軸心真回りに平面視にて反時計回り方向へ約９０度旋回し、その後平行移動（直動）して下降する。ピストン部材４がクランプ位置からアンクランプ位置へ上昇する際には、上記とは反対にピストン部材４は最初旋回することなく平行移動（直動）にて上昇し、上昇の最終段階において時計回り方向へ約９０度旋回する（図１参照）。
【００４９】
次に、油圧シリンダ２に加圧油を流す為の油圧通路（流体通路）について説明する。
図１，図２，図６、図８に示すように、クランプ装置１は、アンクランプ用油圧作動室１２ａに加圧油を供給する為の第１油圧通路２１と、クランプ用油圧作動室１２ｂに加圧油を供給する為の第２油圧通路２２とを備えている。
【００５０】
第１油圧通路２１は、矩形クランプ本体部１０ａに形成され且つベース部材１４に形成された通路２１ａに接続された通路２１ｂと、主クランプ本体１０Ａに形成された通路２１ｃ及び環状通路２１ｄと、ヘッド側端壁部材１０Ｂに形成された環状通路２１ｅと、流量調整弁機構３０において流量調整する可変通路３１及び弁体３４内の弁体内通路３２とを備えている。通路２１ｂと通路２１ｃは第１流量調整弁１５を介して接続され、通路２１ｃと環状通路２１ｄ，２１ｅと可変通路３１と弁体内通路３２は連通している。
上記の弁体内通路３２は油圧作動室１２ａに連通している。尚、通路２１ａは油圧供給源４５に接続される。
【００５１】
また、第１油圧通路２１は、環状通路２１ｅから分岐した分岐通路２１ｆであって、ヘッド側端壁部材１０Ｂ内に形成され油圧作動室１２ａに連なる分岐通路２１ｆを備えている。分岐通路２１ｆには、油圧作動室１２ａからの加圧油の排出のみを許可するチェック弁２３が設けられている。このチェック弁２３は、通路２１ｆの周壁部に形成された環状弁座２３ａと、この環状弁座２３ａに当接する鋼球２３ｂと、この鋼球２３ｂを環状弁座２３ａに付勢する圧縮スプリング２３ｃとで構成されている。
【００５２】
次に、第２油圧通路２２について図１、図８に基づいて説明する。
第２油圧通路２２は、矩形クランプ本体部１０ａに形成され且つベース部材１４に形成された通路（図示略）に接続された通路２２ｂ（通路２１ｂと同様の通路である）と、矩形クランプ本体部１０ａに形成されてクランプ用の油圧作動室１２ｂに接続された通路２２ｃとを有し、通路２２ｂと通路２２ｃは第２流量調整弁１６を介して接続されている。
【００５３】
次に、第１，第２流量調整弁１５，１６について説明する。
図１に示すように、矩形クランプ本体部１０ａには、第１油圧通路２１を流れる加圧油の流量を調整する第１流量調整弁１５と、第２油圧通路２２を流れる加圧油の流量を調整する第２流量調整弁１６が設けられている。尚、第１，第２流量調整弁１５, １６は同じ構造であるので、第１流量調整弁１５について説明し、第２流量調整弁１６についての説明は省略する。
【００５４】
図２に示すように、第１流量調整弁１５は、矩形クランプ本体部１０ａに形成された取付穴に螺合にて固定された弁ケース２４と、この弁ケース２４の装着孔に装着された弁体２５であって弁ケース２４に螺合されたネジ軸部を有する弁体２５と、弁体２５内に装着されたチェック弁２６であって油圧作動室１２ａからの加圧油を排出する方向の流れのみ許容するチェック弁２６とを有する。第１流量調整弁１５においては環状可変通路１５ａにより流量が調整される。
【００５５】
環状可変通路１５ａの大きさを調整する際には、ロックナット２７を緩めてから、六角穴２８に挿入したレンチにより弁体２５の位置を図２において左方に調整すると流量が少なくなり、弁体２５の位置を右方に調整すると流量が多くなる。チェック弁２６は、図２に示すように先端通路と、鋼球と、圧縮スプリングと、弁体２５に形成した横断通路とを有し、先端通路から横断通路への流れは許可され、その逆の流れは禁止されている。
【００５６】
次に、流量調整弁機構３０について図２〜図７に基づいて説明する。
流量調整弁機構３０は、ヘッド側端壁部材１０Ｂのうちの外周側壁部の壁部内に設けられている。ピストン部材４（これが出力部材に相当する）が進退方向の所定の動作領域にあるときに、ピストン部材４と流量調整弁機構３０との協働により加圧油の流量を絞ることで、ピストン部材４の動作速度を制限するように構成されている。
【００５７】
本実施例では、前記進退方向の「所定の動作領域」は、ピストン部材４が上昇しながら旋回する旋回動作領域である。旋回機構８によりピストン部材４を上昇旋回駆動中の全期間に亙って、流量調整弁機構３０によって第１油圧通路２１を流れる加圧油の流量が少量に調整され、ピストン部材４（つまり、出力ロッド６）の上昇速度及び旋回動作速度を低い速度に制限する。
【００５８】
流量調整弁機構３０は、第１油圧通路２１の一部を構成する可変通路３１と弁体内通路３２を備えている。流量調整弁機構３０は、ヘッド側端壁部材１０Ｂの外周側壁部の壁部内に縦向きに形成された装着孔３３と、この装着孔３３の上部に軸心方向へ可動に装着された弁体３４と、装着孔３３の下部に弁体３４と直列状に装着された弁面形成部材３５と、この弁面形成部材３５の上端に弁体３４に対向するように設けられた流量調整用弁面３５ｃと、弁面形成部材３５に対して弁体３４を上方へ付勢する圧縮スプリング３６と、弁面形成部材３５の上下方向位置を調整する位置調整部材３７と、補助ロッド７のカム部３９に当接する鋼球３８を介してピストン部材４と弁体３４とを協働させる協働機構４０とを有する。
【００５９】
装着孔３３は、大径孔３３ａと、この大径孔３３ａの下端に連なる小径孔３３ｂとを有する。弁面形成部材３５は大径部３５ａと小径部３５ｂとを備えている。装着孔３３の大径孔３３ａに、弁体３４と、弁面形成部材３５の大径部３５ａが上下方向へ移動可能に装着され、装着孔３３の小径孔３３ｂに小径部３５ｂが挿入されている。弁体３４の下部の外周部と弁面形成部材３５の外周部にはシール部材４１，４２が装着されている。
小径孔３３ｂの底部から同軸状に下方へ延びるネジ孔４３が形成され、ネジ孔４３には位置調整部材３７が螺合にて装着され、位置調整部材３７の上端が弁面形成部材３５の下端面に当接している。位置調整部材３７の下端部分にはレンチを係合させる為の六角穴３７ａが形成されている。
【００６０】
弁体３４の中段部の外周部には環状係合凹部３４ａが形成されている。弁体３４の軸心近傍部には、弁体内通路３２が貫通状に形成されている。弁体３４の下端部には下方程小径化する環状テーパ面３４ｂが形成されている。環状係合凹部３４ａは、その中段の小径円筒面ａと、上方程大径化する上部部分円錐面ｂと、下方程大径化する下部部分円錐面ｃとを有する。
【００６１】
弁面形成部材３５の大径部３５ａに形成された収容穴３５ｄには圧縮スプリング３６が装着され、この圧縮スプリング３６により弁体３４は上方の油圧作動室１２ａの方へ付勢されている。弁面形成部材３５の上端部には、弁体３４の下端の環状テーパ面３４ｂに対向する環状の流量調整用弁面３５ｃが形成されている。この流量調整用弁面３５ｃと環状テーパ面３４ｂとの間の隙間に流量調整用の可変通路３１が形成されている。可変通路３１を介して環状通路２１ｅと弁体内通路３２が接続されている。尚、図５に示す可変通路３１は、弁面３５ｃと環状テーパ面３４ｂ間の隙間を絞った状態を示す。
【００６２】
ヘッド側端壁部材１０Ｂの外周壁部のうちの装着孔３３の上端寄り部位におけるロッド挿入穴１３と装着孔３３の間の外周壁部には、鋼球３８を保持する保持穴３８ａが形成されている。この保持穴３８ａは水平な円筒穴である。保持穴３８ａに鋼球３８が水平方向へ可動に装着され、鋼球３８は環状係合凹部３４ａに部分的に係合している。また、弁体３４は圧縮スプリング３６で上方へ付勢されている関係上、常に弁体３４の下部部分円錐面ｃが鋼球３８に当接している。
【００６３】
次に、協働機構４０について図２〜図７に基づいて説明する。
協働機構４０は、ピストン部材４の補助ロッド７に形成したカム部３９に当接する上記の鋼球３８を介してピストン部材４と弁体３４とを協働させるものである。協働機構４０は、補助ロッド７に形成したカム部３９と、鋼球３８と、環状係合凹部３４ａと、圧縮スプリング３６とを備えている。
【００６４】
図４に示すように、カム部３９は、補助ロッド７の外周部に形成された直線溝３９ａであって旋回機構８の隣接する直線溝８ｄの間に形成された直線溝３９ａと、この直線溝３９ａに連なるように補助ロッド７の外周面に形成された螺旋カム部３９ｂであって旋回機構８の隣接する螺旋溝８ｅの間に形成された螺旋カム部３９ｂとを備えている。直線溝３９ａは、鋼球３８の直径の約１／５〜１／４の深さの溝である。螺旋カム部３９ｂは約１ｍｍ程度の深さの螺旋溝であるが、この螺旋カム部３９ｂは必ずしも溝に形成する必要はなく補助ロッド７の外周面に形成してもよい。
【００６５】
このクランプ装置１の油圧回路は図８のようになり、油圧供給源４５から電磁方向切換弁４６を介して油圧シリンダ２の油圧作動室１２ａに加圧油を供給する際に、ピストン部材４が所定の動作領域にあるとき、メータイン方式にてピストン部材４の速度を制限するように構成されている。
【００６６】
次に、クランプ装置１の作用及び効果について説明する。
第１油圧通路２１から油圧作動室１２ａに加圧油を供給し、ピストン部材４を上昇させる際には、第１流量調整弁１５の環状可変通路１５ａにより流量調整が行われ、さらに、流量調整弁機構３０の可変通路３１によって流量調整が可能である。
【００６７】
油圧供給源４５から第１油圧通路２１を介して油圧作動室１２ａに加圧油を供給し、油圧作動室１２ｂから第２油圧通路２２を介して加圧油を排出するとき、ピストン部材４が上昇行程の最終段階において旋回する動作領域では、鋼球３８が螺旋カム部３９ｂに当接するため、鋼球３８は弁体３４側へ移動して弁体３４を下方へ移動させるため、図２、図５に示すように、可変通路３１が小さく絞られ、第１油圧通路２１を流れる加圧油の流量が少量に制限される。そのため、ピストン部材４の上昇速度が小さく制限される。
仮に、旋回時に直動時と同じ上昇速度でピストン部材４を上昇させる場合には、クランプアーム３の慣性により、旋回機構８の螺旋溝８ｅの壁面に作用する面圧も高くなるが、上記のようにピストン部材４の上昇速度を低く制限することで、上記の面圧を下げて摩耗しにくくし、耐久性を高めることができ、作業者に対する安全性の面でも好ましい。
【００６８】
ピストン部材４が下限位置から直動して上昇していく際には、図６、図７に示すように、鋼球３８が直線溝３９ａに係合し、鋼球３８が弁体３４から離れる方向へ僅かに移動するため、弁体３４が上方へ移動し、可変通路３１が拡大する。そのため、ピストン部材４の上昇速度が制限されず、速い速度で上昇する。それ故、ピストン部材４がアンクランプ位置に移動するのに要する時間を短縮できる。
【００６９】
油圧供給源４５から第２油圧通路２２を介して油圧作動室１２ｂに加圧油を供給し、油圧作動室１２ａから第１油圧通路２１を介して加圧油を排出し、ピストン部材４を下降させる際には、油圧作動室１２ａから排出される大部分の加圧油はチェック弁２３を通って環状通路２１ｅ，２１ｄ及び通路２１ｃへ流れ、一部の加圧油は弁体内通路３２と可変通路３１を通って環状通路２１ｅ，２１ｄ及び通路２１ｃへ流れる。その後、通路２１ｃから通路２１ｂへ流れる際に、大部分の加圧油はチェック弁２６を通って流れ、一部の加圧油は環状可変通路１５ａを通って流れる。この場合、ピストン部材４は、下降動作の全領域に亙って第２流量調整弁１６で設定された流量に依存する速度で下降する。
【００７０】
ピストン部材４と流量調整弁機構３０との協働により加圧油の流量を絞ることで、ピストン部材４の動作速度を制限するように構成したので、ピストン部材４の動作に関連付けて所定の動作領域を自由に設定することができるため、汎用性に優れる。
【００７１】
流量調整弁機構３０をクランプ本体１０の壁部内に形成するため、クランプ本体１０の壁部内のデッドスペースに流量調整弁機構３０を配置することができるから、クランプ本体１０が大型化することがなく、製作費も節減できる。
ピストン部材４を上昇させるとき、旋回駆動中の全期間に亙ってピストン部材４の上昇速度及び旋回動作速度を制限するので、旋回駆動中に旋回機構８に過大な負荷がかかるのを防止でき、旋回機構８の耐久性を確保しつつ、アンクランプ動作の所要時間を短縮できる。
【００７２】
流量調整弁機構３０は、装着孔３３と、弁体３４と、流量調整用弁面３５ｃと、ピストン部材４と弁体３４とを協働させる協働機構４０を有するので、ピストン部材４と流量調整弁機構３０を確実に協働させることができる。
【００７３】
協働機構４０は、カム部３９と、鋼球３８と、弁体３４に形成した環状係合凹部３４ａと、流量調整用弁面３５ｃに対して弁体３４を離隔方向へ弾性付勢する圧縮スプリング３６とを備え、ピストン部材４が所定の動作領域にあるとき、ピストン部材４のカム部３９で鋼球３８を環状係合凹部３４ａ側へ押動することにより弁体３４が流量調整用弁面３５ｃに接近する方向に押動されて加圧油の流量が絞られるので、簡単な機構により、ピストン部材４の動作に連動させて弁体３４の位置を微調節することができる。
【００７４】
第１油圧通路２１の一部である弁体内通路３２が弁体３４の軸心近傍部に貫通状に形成され、流量調整用弁面３５ｃは、装着孔３３に弁体３４と直列状に装着された弁面形成部材３５に形成されたので、流量調整弁機構３０をコンパクトに構成することができる。
【００７５】
弁面形成部材３５の装着孔３３に対する位置を調整する位置調整部材３７を設け、この位置調整部材３７により弁体３４と流量調整用弁面３５ｃとの間の絞り隙間（可変通路３１）を調整可能に構成したので、流量調整弁機構３０の汎用性を高めることができる。
上記の位置調整部材３７の位置を上方へ調整すると、可変通路３１が縮小する。その反対に下方へ調整すると、圧縮スプリング３６の付勢力で弁面形成部材３５が下方へ移動するため可変通路３１が拡大する。
流量調整弁機構３０は、クランプ本体３のヘッド側端壁部材１０Ｂのうちの外周側壁部の壁部内（クランプ本体１０の壁部内）に設けられたので、クランプ本体１０が大型化することがない。
【実施例２】
【００７６】
実施例２の旋回式クランプ装置１Ａと、その油圧シリンダ２Ａについて図９、図１０に基づいて説明する。このクランプ装置１Ａは、前記クランプ装置１の第１油圧通路２１Ａにおける分岐通路２１ｆとチェック弁２３を省略し、カム部３９に変更を加えたものである。尚、クランプ装置１と同様の構成要素に同様の符号を付して説明を省略する。
【００７７】
カム部３９Ａにおいて、前記直線溝３９ａの長さが短縮され、実施例１の直線溝３９ａの上部に対応する所定長さ部分が、螺旋カム部３９ｂ（図４参照）と同様に浅い直線浅溝３９ｃに形成されている。但し、直線浅溝３９ｃは必ずしも溝に形成する必要はなく、補助ロッド７の外周面で構成してもよい。
【００７８】
実施例１の分岐通路２１ｆとチェック弁２３を省略したため、ピストン部材４の下降時の下降速度は、第２流量調整弁１６における環状可変通路１６ａ（図１０参照）の流量に依存すると共に、油圧作動室１２ａから排出される流量にも依存する。前者の流量よりも後者の流量の方が少ない場合には、ピストン部材４の下降速度は流量調整弁機構３０の可変通路３１を流れる流量で決まる。
【００７９】
その結果、ピストン部材４を下降させる下降駆動の後期（鋼球３８が直線浅溝３９ｃに当接するとき）に、油圧作動室１２ａから排出する加圧油の流量を可変通路３１で絞ることで、クランプ対象物をクランプする際のピストン部材４の速度を低速にしてクランプ対象物に対する衝撃を緩和することができる。但し、ピストン部材４を下限位置から上昇させる上昇初期にも、ピストン部材４の上昇速度は低速になるので、作業者に対する安全性が高くなる。このように、加圧油の流量を絞る「所定の動作領域」は、ピストン部材４の退入側限界位置の近くの動作領域を含む。
【００８０】
また、カム部３９Ａの螺旋カム部３９ｂは実施例１と同様であるので、ピストン部材４を上昇駆動する際の旋回動作領域において、流量調整弁機構３０の可変通路３１により流量が少量に調整される点は、実施例１と同様である。この場合の旋回動作領域は、ピストン部材４の進出限界位置の近くの動作領域である。
【００８１】
また、ピストン部材４を下降する際の旋回動作領域において、流量調整弁機構３０の可変通路３１により流量が小さく制限され、下降速度と旋回速度が小さく制限される。このように、加圧油の流量を絞る「所定の動作領域」は、ピストン部材４の進出動作（上昇）時と退入動作（下降）時の両方における旋回動作する領域を含む。この領域において、ピストン部材４の動作速度を確実に制限することができる。その他、実施例１と同様の作用、効果を奏する。
【実施例３】
【００８２】
実施例３の旋回式クランプ装置１Ｂと、その油圧シリンダ２Ｂについて図１１〜図１３に基づいて説明する。このクランプ装置１Ｂは、メータアウト方式にてピストン部材４の速度を制限するようにしたものであり、第１，第２流量調整弁１５Ｂ，１６Ｂのチェック弁２６Ｂ，１６ｂと、カム部３９Ｂと、分岐通路２１ｆのチェック弁２３Ｂが実施例１のものと相違しているため、これらの異なる構成について説明し、実施例１と同様の構成要素については同様の符号を付して説明を省略する。
【００８３】
カム部３９Ｂにおいて、前記直線溝３９ａの長さが短縮され、実施例１の直線溝３９ａの上部に対応する所定長さ部分が、螺旋カム部３９ｂと同様に浅い直線浅溝３９ｄに形成されている。尚、この直線浅溝３９ｄは実施例２の直線浅溝３９ｃと同様のものである。また、螺旋カム部３９ｂは実施例１と同様である。第１流量調整弁１５Ｂのチェック弁２６Ｂは、通路２１ｃから通路２１ｂへの流れを禁止し、通路２１ｂから通路２１ｃへの流れを許可する。このチェック弁２６Ｂは、図１１に示すように先端通路と鋼球と圧縮スプリングと横断通路とを備えている。尚、第２流量調整弁１６Ｂは第１流量調整弁１５Ｂと同じ構造であるので説明を省略する。
【００８４】
分岐通路２１ｆのチェック弁２３Ｂは、環状弁座２３ｄと、鋼球２３ｂと、圧縮スプリング２３ｅとを備えており、分岐通路２１ｆから環状通路２１ｅへの流れを禁止し、環状通路２１ｅから分岐通路２１ｆへの流れを許可するように構成されている。
【００８５】
メータアウト方式であるため、図１３の油圧回路図からも分かるように、ピストン部材４が上昇する時の速度は、第２流量調整弁１６Ｂを流れる流量で決まり、ピストン部材４が下降する時の速度は、第１流量調整弁１５Ｂを流れる流量と、流量調整弁機構３０の可変通路３１を流れる流量のうちの少ない方の流量で決まる。
【００８６】
ピストン部材４が上限のアンクランプ位置から下降する下降初期に旋回動作する際には、螺旋カム部３９ｂにより流量調整弁機構３０の可変通路３１が狭く絞られるため、低速で旋回しながら下降し、その後ピストン部材４が平行移動（直動）にて下降する際、鋼球３８が直線溝３９ａに係合している間は、流量調整弁機構３０の可変通路３１が拡大するためピストン部材４は高速で下降し、下降の後期に下降限界位置の近くに達した時点から鋼球３８が直線浅溝３９ｄに係合するため、流量調整弁機構３０の可変通路３１が狭く絞られるため低速で下降し、クランプ状態になる。そのため、クランプ対象物をクランプするときの衝撃が緩和される。
【００８７】
このように、加圧油の流量を絞る「所定の動作領域」は、ピストン部材４が下降しながら旋回する動作領域と、ピストン部材４の退入側限界位置の近くの動作領域を含む。
そのため、ピストン部材４の下降時における旋回機構８の負荷を軽減することができ、また、クランプ対象物をクランプする際の衝撃を緩和しつつ、クランプ動作の所要時間を短縮できる。その他、実施例１と同様の作用、効果を奏する。
【実施例４】
【００８８】
実施例４の旋回式クランプ装置１Ｃと、その油圧シリンダ２Ｃについて図１４〜図１８に基づいて説明する。このクランプ装置１Ｃは、メータイン方式にてピストン部材４の速度を制限するようにしたものであり、流量調整弁機構３０Ｃの構造が変更されただけであるので、変更された構成について説明し、実施例１と同様の構成要素には同様の符号を付して説明を省略する。
【００８９】
流量調整弁機構３０Ｃは、カム部３９Ｃと鋼球３８と環状係合凹部３４ａと圧縮スプリング３６Ｃを有する協働機構４０と、装着孔３３Ｃと、この装着孔３３Ｃに昇降可能に装着された弁体３４Ｃと、弁体３４Ｃを下方へ付勢する圧縮スプリング３６Ｃと、位置調整部材３７とを備えている。装着孔３３Ｃの上端側においてヘッド側端壁部材１０Ｂには内鍔４８が形成され、この内鍔４８の下面には、テーパ状の環状弁面４８ａ（流量調整用弁面）が形成されている。協働機構４０については実施例１と同様である。但し、カム部３９Ｃは、実施例３のカム部３９Ｂと同様であり、直線浅溝３９ｅは直線浅溝３９ｄと同様のものである。
【００９０】
弁体３４Ｃは、大径部３４ｃと、この大径部３４ｃの上端から延びる上小径部３４ｄと、大径部３４ｃの下端から下方へ延びる下小径部３４ｅとを有し、大径部３４ｃの外周部にはシール部材４１が装着されている。上小径部３４ｄの上端には環状弁面４８ａに接近して対向する環状弁部３４ｖが形成されている。この環状弁部３４ｖには、半径方向向きの例えば４本の細溝３４ｇが形成されている。
【００９１】
上小径部３４ｄの外側には弁体内通路３２Ｃが形成され、この弁体内通路３２Ｃは可変通路３１Ｃと上端通路３２ｔを介して油圧作動室１２ａに連通され、弁体内通路３２Ｃは環状通路２１ｅ，２１ｄに接続されている。上小径部３４ｄに外装された圧縮スプリング３６Ｃによって弁体３４Ｃは下方へ付勢されている。そのため、環状係合凹部３４ａの上部部分円錐面ｂが常に鋼球３８に当接している。
【００９２】
この流量調整弁機構３０Ｃにおいては、ピストン部材４が下限位置から上昇する上昇初期には鋼球３８が直線浅溝３９ｅに当接するため、環状弁面４８ａと環状弁部３４ｖ間の隙間が小さく調整されて可変通路３１Ｃが絞られ、ピストン部材４の上昇速度は低速になる。また、図１４、図１５に示すように、ピストン部材４の上昇時に、鋼球３８が螺旋カム部３９ｂに当接している場合には、鋼球３８が弁体３４Ｃへ接近する方向へ移動するため、弁体３４Ｃが上方へ押動されて、環状弁面４８ａと環状弁部３４ｖ間の隙間が小さく調整されて可変通路３１Ｃが絞られる。図１６、図１７に示すように、鋼球３８が直線溝３９ａに係合している場合には、弁体３４Ｃが僅か下降し、可変通路３１Ｃが拡大する。尚、図１８に示す油圧回路は、実施例１の油圧回路と同様であるので、作用についての説明は省略する。その他、実施例１と同様の作用、効果を奏する。
【実施例５】
【００９３】
実施例５の旋回式クランプ装置１Ｄと、その油圧シリンダ２Ｄについて図１９〜図２５に基づいて説明する。このクランプ装置１Ｄは、メータイン方式にてピストン部材４の上昇時の速度を制限するようにしたものである。実施例１と同様のものに同様の符号を付して説明を省略する。
【００９４】
クランプ本体１０Ｄは、主クランプ本体１０Ｍとヘッド側端壁部材１０Ｈとを備えており、クランプ本体１０Ｄの内部には、シリンダ孔１１Ｄと、大径ロッド孔１１ｄと、小径ロッド孔１１ｅとが形成されている。ピストン部材４Ｄは、ピストン部５Ｄと、大径ロッド部６ｂと小径ロッド部６ｃとからなる出力ロッド６Ｄとを備えている。ピストン部５Ｄがシリンダ孔１１Ｄに上下摺動自在に装着され、大径ロッド部６ｂが大径ロッド孔１１ｄに挿入され、小径ロッド部６ｃが小径ロッド孔１１ｅを貫通して上方へ延びている。
【００９５】
ピストン部材４Ｄが図１９に示すアンクランプ位置から下降する下降前期に、ピストン部材４Ｄを平面視にて反時計回り方向へ９０°旋回させる旋回機構８Ｄが設けられ、この旋回機構８Ｄは、ピストン部材４Ｄが下限位置から上昇する上昇後期にピストン部材４Ｄを平面視にて時計回り方向へ９０°旋回させる。
【００９６】
旋回機構８Ｄは、基本的に実施例１の旋回機構８と同様のものであるので、簡単に説明する。大径ロッド孔１１ｄの下端部の周壁部に３つの半球凹部８ｂが形成され、これら半球凹部８ｂに係合された３つの鋼球８ａの各々は、ピストン部材４Ｄの大径ロッド部６ｂの外周部に形成されたガイド溝８ｈに係合されている。図２１に示すように、ガイド溝８ｈの上半部は直線溝８ｉであり、下半部は螺旋溝８ｊである。
【００９７】
ピストン部５Ｄと大径ロッド部６ｂの軸心側の中心部分にロッド挿入穴５０が下端開放状に形成されている。このロッド挿入穴５０は油圧作動室１２ａに連通している。ヘッド側端壁部材１０Ｈの一部がシリンダ孔１１Ｄの下端に連なる嵌合孔１１ｆに嵌合され、ヘッド側端壁部材１０Ｈの下部が主クランプ本体１０Ｍの下端部に螺合されている。
ヘッド側端壁部材１０Ｈの軸心側の中心部分から上方へ延びる補助ロッド５１が形成され、この補助ロッド５１に流量調整弁機構３０Ｄが組み込まれている。
【００９８】
実施例１のクランプ装置１と同様に、第１，第２流量調整弁１５，１６と、第１，第２油圧通路２１Ｄ，２２Ｄとが設けられている（図２５参照）。第１油圧通路２１Ｄは、通路２１ａと、通路２１ｂと、通路２１ｃと、環状通路２１ｅと、ヘッド側端壁部材１０Ｈに形成された水平な横断通路２１ｈと、流量調整弁機構３０Ｄ内の内部通路５２と、弁体内通路３２Ｄと、横断通路２１ｈから分岐する２つの分岐通路２１ｉとを備えている。分岐通路２１ｉにはチェック弁２３Ｄが設けられている。このチェック弁２３Ｄは、図１９に示すように環状弁座と鋼球と圧縮スプリングとを備え、油圧作動室１２ａから分岐通路２１ｉを通り横断通路２１ｈへの流れを許可し、横断通路２１ｈから油圧作動室１２ａへの流れを禁止する。
【００９９】
図２２に示すように、流量調整弁機構３０Ｄは、補助ロッド５１とヘッド側端壁部材１０Ｈに形成された装着孔５３と、弁体５４と、弁面形成部材５５及び流量調整用弁面５５ａと、位置調整部材５６と、協働機構５７とを備えている。協働機構５７は、環状係合凹部５４ａと、複数の鋼球５８と、ロッド挿入穴５０の内周壁面に形成されたカム部５９を備え、ピストン部材４Ｄ側のカム部５９に当接する複数の鋼球５８を介してピストン部材４Ｄと弁体５４とを協働させるものである。カム部５９は上部の大径カム部５９ａと下部の小径カム部５９ｂとを備えている。
【０１００】
弁体５４は装着孔５３に可動に装着され、弁体５４の中段部には環状係合凹部５４ａが形成され、弁体５４の外周部にはシール部材５４ｂが装着されている。環状係合凹部５４ａは小径円筒面ａと上部部分円錐面ｂと下部部分円錐面ｃとを備えている。弁体５４の軸心側中心部分には弁体内通路３２Ｄが貫通状に形成されている。弁体５４の下端には、環状テーパ面５４ｃが形成されている。
環状係合凹部５４ａの外周側において補助ロッド５１の４つの保持穴５８ａに４つの鋼球５８が水平方向へ可動に保持され、これら鋼球５８は環状係合凹部５４ａに部分的に係合し、鋼球５８の一部は補助ロッド５１の外周面外へ突出してカム部５９に当接している。
【０１０１】
弁面形成部材５５は、装着孔５３のうちの弁体５４の下側部位に直列的に装着されている。弁面形成部材５５は、細長い小径部５５ｂと、短い大径部５５ｃとを有し、小径部５５ｂに外装された圧縮スプリング６０によって弁体５４が上方へ付勢されている。小径部５５ｂの上端部には環状の流量調整用弁面５５ａが形成され、環状テーパ面５４ｃと流量調整用弁面５５ａの間に流量調整用の可変通路３１Ｄが形成されている。小径部５５ｂの外周側には横断通路２１ｈに連通した筒状の内部通路５２が形成され、この内部通路５２と可変通路３１Ｄと弁体内通路３２Ｄは連通している。この弁体内通路３２Ｄは、ロッド挿入穴５０を介して油圧作動室１２ａに連通している。
【０１０２】
弁面形成部材５５の大径部５５ｃの外周部にはシール部材５５ｄが装着されている。位置調整部材５６は、弁面形成部材５５の上下方向位置を調整する為の部材であり、装着孔５３の下側のネジ孔６１に螺合されており、位置調整部材５６にはレンチで操作する為の六角穴５６ａが形成されている。カム部５９は、上部約３／５部分に形成された大径カム部５９ａと、下部約２／５部分に形成された小径カム部５９ｂとを備えている。
【０１０３】
油圧作動室１２ａに加圧油を供給して、ピストン部材４Ｄを下限位置から上昇させるとき、上昇動作の前期には、図２３、図２４に示すように、４つの鋼球５８が大径カム部５９ａに当接するため、弁体５４は上側に移動し、可変通路３１Ｄが拡大し、加圧油の流量が絞られないため、ピストン部材４Ｄは高速で上昇する。
その後、上昇動作の後期には、図１９、図２２に示すように、４つの鋼球５８が小径カム部５９ｂに当接するため、弁体５４は下側に移動し、可変通路３１Ｄが狭く絞られ、加圧油の流量が絞られるためピストン部材５４は低速で上昇する。
即ち、ピストン部材４Ｄの上昇の後期の旋回動作領域、つまり、ピストン部材４Ｄの進出限界位置の近くの動作領域において、低速で上昇しながら旋回する。このように、「所定の動作領域」は、上昇旋回する動作領域と、進出限界位置の近くの動作領域を含む。
【０１０４】
このクランプ装置１Ｄの油圧回路は図２５に示すように、実施例１の油圧回路と同様であるから、その他の作用については説明を省略する。
このクランプ装置１Ｄにおいては、流量調整弁機構３０Ｄが、クランプ本体１０のヘッド側端壁部材１０Ｈのうちの中心側壁部の壁部内に設けられたので、クランプ本体１０の壁部内のデッドスペースを活用して流量調整弁機構３０Ｄを配置することができ、流量調整弁機構３０Ｄを設けても、クランプ本体１０が大型化することがない。しかも、ピストン部材４Ｄの壁部内にロッド挿入穴５０を形成し、その壁部内のスペースを活用する関係上、ヘッド側端壁部材１０Ｈの大部分（補助ロッド５１以外の部分）の厚さを小さくすることができる。また、複数の鋼球５８が円筒状のカム部５９に当接する構造であるため、カム部５９と鋼球５８が摩耗しにくく、耐久性に優れる。その他、実施例１と同様の作用、効果を奏するので説明を省略する。
【実施例６】
【０１０５】
実施例６の旋回式クランプ装置１Ｅと、その油圧シリンダ２Ｅについて図２６〜図２８に基づいて説明する。このクランプ装置１Ｅは、メータイン方式にてピストン部材４の下降時の速度を制限するようにしたものである。実施例５と同様のものに同様の符号を付して説明を省略する。
【０１０６】
図２６〜図２８には、実施例５の第１流量調整弁１５と第１油圧通路２１に代えて、第２流量調整弁１６Ｄと第２油圧通路２２Ｄが図示されている。第２流量調整弁１６Ｄは  実施例５の第１流量調整弁１５と同様のものであり、前記チェック弁２６と同様のチェック弁１６ｃを有する。ロッド挿入穴５０の下端部分には、補助ロッド５１が摺動自在に挿通された摺動孔６２が形成され、この摺動孔６２の内周壁部に装着されたシール部材６３によって、油圧作動室１２ａとロッド挿入穴５０が遮断されている。そして、ロッド挿入穴５０は大径ロッド部６ｂに形成された複数の貫通孔６ｈにより大径ロッド孔１１ｄに連通し、大径ロッド孔１１ｄは油圧作動室１２ｂに連通している。
【０１０７】
第２油圧通路２２Ｄは、ベース部材１４に形成された通路２２ａと、クランプ本体１０Ｄの壁部内に形成された通路２２ｂ，２２ｃと、環状通路２２ｄと、ヘッド側端壁部材１０Ｈ内に形成された横断通路２２ｅと、内部通路５２と、可変通路３１Ｄと、弁体内通路３２Ｄと、ロッド挿入穴５０と、複数の貫通孔６ｈとを備えている。
クランプ本体１０Ｄには通路２２ｃから分岐して大径ロッド孔１１ｄに接続された分岐通路２２ｆが形成され、この分岐通路２２ｆに大径ロッド孔１１ｄから通路２２ｃへの流れを許可し、通路２２ｃから大径ロッド孔１１ｄへの流れを禁止するチェック弁６４が設けられている。このチェック弁６４は実施例１のチェック弁２３と同様のものである。
【０１０８】
第１油圧通路２１Ｄは、実施例５における通路２１ａ〜２１ｃ，２１ｅと同様の通路を備え、通路２１ｅと同様の通路はヘッド側端壁部材１０Ｈ内の通路（図示略）を介して油圧作動室１２ａに接続されている。流量調整弁機構３０Ｄは、実施例５の流量調整弁機構と同様のものであり、カム部５９は、上部の大径カム部５９ａと下部の小径カム部５９ｂとを備えている。
【０１０９】
このクランプ装置１Ｄの油圧回路は、図２８に示すとおりである。油圧作動室１２ｂに加圧油を供給して、ピストン部材４Ｄをアンクランプ位置（上限位置）から下降させる際に、その下降前期にピストン部材４Ｄが９０°旋回する際には、図２６に示すように、鋼球５８が小径カム部５９ｂに当接するため、弁体５４が下方へ移動し、可変通路３１Ｄが狭く絞られるため、ピストン部材４Ｄが低速で下降する。旋回終了後の下降後期には、図２７に示すように、鋼球５８が大径カム部５９ａに当接するため、弁体５４が上方へ移動し、可変通路３１Ｄが拡大するため、ピストン部材４Ｄが高速で下降する。
即ち、「所定の動作領域」は、ピストン部材４Ｅが下降しながら旋回する動作領域であって、ピストン部材４Ｅの進出限界位置の近くの動作領域である。その他、実施例１と同様の作用、効果を奏するので説明を省略する。
【０１１０】
次に、前記実施例を部分的に変更する変更形態について説明する。
１）油圧シリンダの油圧作動室１２ａ，１２ｂの何れか１つを省略し、その皿バネ積層体やコイルスプリング等のスプリング部材でアンクランプ用又はクランプ用の駆動力を発生させるように構成してもよい。
【０１１１】
２）油圧シリンダに代えて加圧エアで駆動するエアシリンダを採用してもよく、本発明は種々の流体圧シリンダを備えたクランプ装置に適用することができる。また、本発明は、旋回式クランプ装置以外の種々の形式のクランプ装置にも同様に適用できる。
３）流量調整弁機構の構造は一例を示すものであり、ピストン部材  のカム部  と協働して流量調整機能を発揮するものであれば、種々の構造のものを採用可能である。
【０１１２】
４）補助ロッド７の直径がある程度大きい場合、実施例１の流量調整弁機構３０と、実施例６の流量調整弁機構３０Ｄの両方を組み込んだクランプ装置及び油圧シリンダを構成することも可能である。
５）その他、当業者ならば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、前記実施例に種々の変更を加えた形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態も包含するものである。
【符号の説明】
【０１１３】
１，１Ａ〜１Ｅ      クランプ装置
２，２Ａ〜２Ｅ      油圧シリンダ
４，４Ｄ，４Ｅ      ピストン部材
７                  補助ロッド
８                  旋回機構
１０，１０Ｄ        クランプ本体
１０Ｂ，１０Ｈ      ヘッド側端壁部材
１２ａ，１２ｂ      油圧作動室
１３                ロッド挿入穴
１５，１６          第１，第２流量調整弁
２１，２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｄ    第１油圧通路
２２，２２Ｂ，２２Ｄ            第２油圧通路
２３，２３Ｄ，２６      チェック弁  
３０，３０Ｃ，３０Ｄ    流量調整弁機構
３１，３１Ｃ，３１Ｄ    可変通路
３２，３２Ｃ，３２Ｄ  弁体内通路
３３，３３Ｃ，５３      装着孔
３４，３４Ｃ，５４      弁体
３５，５５              弁面形成部材
３５ｃ，４８ａ，５５ａ  流量調整用弁面
３７，５６          位置調整部材
３８，５８          鋼球
３９，５９          カム部
４０，５７            協働機構
５０                ロッド挿入穴
５１                補助ロッド
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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