(57)【要約】      （修正有）【課題】出力部材の位置と流体圧作動室の流体圧の両方に基づいて流体圧シリンダの状態を検知可能な流体圧シリンダであって、シリンダ本体内にエア通路やそのエア通路を開閉可能な開閉弁機構を組み込んだ流体圧シリンダを提供すること。【解決手段】シリンダ本体5と、このシリンダ本体に進退可能に装備されたピストン部材3と、このピストン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油圧作動室8bとを備えた油圧シリンダ2において、シリンダ本体の壁部内に形成されたエア通路20であって、一端が加圧エア供給源に接続され且つ他端が大気開放されたエア通路と、このエア通路の途中部を開閉可能な開閉弁機構30とを備え、開閉弁機構は、エア通路を開閉可能な弁体と、この弁体を開弁側に付勢する開弁バネと、ピストン部材が所定位置に移動したときに油圧作動室の油圧によって弁体を閉弁状態にする弁駆動機構３４とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ本体と、このシリンダ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備えた流体圧シリンダにおいて、
前記シリンダ本体の壁部内に形成されたエア通路であって、一端が加圧エア供給源に接続され且つ他端が大気開放されたエア通路と、
このエア通路の途中部を開閉可能な開閉弁機構とを備え、
前記開閉弁機構は、前記エア通路を開閉可能な弁体と、この弁体を開弁側に付勢する開弁バネと、前記出力部材が所定位置に移動したときに前記流体圧作動室の流体圧によって前記弁体を閉弁状態にする弁駆動機構とを有することを特徴とする流体圧シリンダ。
【請求項２】
前記弁駆動機構は、前記流体圧作動室内の流体圧が所定圧まで上昇後に、前記開弁バネの弾性力に抗して前記弁体を閉弁位置に切り換えるように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の流体圧シリンダ。
【請求項３】
前記弁駆動機構は、
前記シリンダ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且つ前記弁体を閉弁可能な弁駆動部材と、
前記弁駆動部材に形成され且つ前記流体圧作動室の流体圧を受圧する受圧部と、
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駆動部材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２に記載の流体圧シリンダ。
【請求項４】
前記協働機構は、前記シリンダ本体に形成された保持孔と、この保持孔に径方向へ可動に保持された鋼球と、前記弁駆動部材に形成され且つ前記鋼球が部分的に係合可能な環状係合凹部と、前記出力部材に形成されたカム部とを備え、
前記カム部は、前記鋼球を前記環状係合凹部側へ押動する鋼球押動部と、前記鋼球を部分的に収容可能な鋼球受容部とを備え、前記鋼球押動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駆動部材の移動を規制し、前記出力部材が所定位置に移動したときに、前記鋼球が前記鋼球受容部に収容され、前記弁駆動部材が前記弁体を閉弁状態にすることを特徴とする請求項３に記載の流体圧シリンダ。
【請求項５】
前記弁体と弁駆動部材とが一体形成されていることを特徴とする請求項２に記載の流体圧シリンダ。
【請求項６】
前記開弁バネの弾性力を調整可能な弾性力調整部材が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の流体圧シリンダ。
【請求項７】
前記所定位置は、クランプ装置を駆動する為の流体圧シリンダにおけるクランプ位置であることを特徴とする請求項２に記載の流体圧シリンダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体圧シリンダに関し、その出力部材が所定位置に移動し且つ流体圧作動室内の流体圧が所定圧になったことを検知可能にした流体圧シリンダに関する。
【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クランプ装置等には種々の流体圧シリンダが実用に供されている。これらの流体圧シリンダは、シリンダ本体と、このシリンダ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ように構成されている。
【０００３】
ところで、流体圧シリンダのピストン部材の軸心方向の前進限界位置、後退限界位置、途中位置等を検出する種々のロッド位置検知技術が実用化されている。
例えば、特許文献１のクランプ装置の流体圧シリンダでは、流体圧シリンダに供給した流体圧を検出する圧力センサと、流体圧シリンダのピストン部材から外部に突出させた操作ロッドの下端部の被検出部の上昇位置と下降位置を検出する２つの位置センサとで、ピストンロッドの位置を検出している。
【０００４】
特許文献２のクランプ装置の流体圧シリンダにおいては、流体圧シリンダの出力ロッドの昇降動作に連動してエア通路を開閉する機構を、シリンダ本体の一端側の外部に設け、出力ロッドの上昇位置と下降位置とを検出可能に構成してある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−８７９９１号公報
【特許文献２】特開２００３−３０５６２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の流体圧シリンダでは、流体圧シリンダのピストン部材から操作ロッドを外部に突出させ、その操作ロッドの下端部に設けた被検出部の上昇位置と下降位置を２つの位置センサで検出するため、流体圧シリンダの下側に被検出部の移動と位置センサの設置のための検出スペースが必要となるため、流体圧シリンダが大型化する。
【０００７】
特許文献２の流体圧シリンダでは、出力ロッドの上昇位置と下降位置とを検出する機構をクランプ本体の外側に構成する。そのため、特許文献１の流体圧シリンダと同様に、シリンダ本体の外部に検出スペースが必要となるから、流体圧シリンダが大型化する。
特に、シリンダ本体内のスペースを有効活用して位置検出用の開閉弁機構を装備可能にすることが望ましいが、未だ提案されていない。
【０００８】
一方、引用文献１，２の流体圧シリンダでは、ピストン部材や出力ロッド等の出力部材の位置だけに基づいて流体圧シリンダの状態を検知するように構成している。
しかし、クランプ装置に組み込んだ流体圧シリンダ等においては、一般に出力部材が例えば下降位置に達し且つクランプ用作動室の流体圧が所定圧に達した時に本当のクランプ状態になる。そこで、出力部材の位置と流体圧作動室の流体圧の両方に基づいて流体圧シリンダの状態を検知することが望ましい。
【０００９】
本発明の目的は、出力部材の位置と流体圧作動室の流体圧の両方に基づいて流体圧シリンダの状態を検知可能にした流体圧シリンダを提供すること、シリンダ本体内にエア通路やそのエア通路を開閉可能な開閉弁機構を組み込んだ流体圧シリンダを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の流体圧シリンダは、シリンダ本体と、このシリンダ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備えた流体圧シリンダにおいて、前記シリンダ本体の壁部内に形成されたエア通路であって、一端が加圧エア供給源に接続され且つ他端が大気開放されたエア通路と、このエア通路の途中部を開閉可能な開閉弁機構とを備え、前記開閉弁機構は、前記エア通路を開閉可能な弁体と、この弁体を開弁側に付勢する開弁バネと、前記出力部材が所定位置に移動したときに前記流体圧作動室の流体圧によって前記弁体を閉弁状態にする弁駆動機構とを有することを特徴としている。
【００１１】
請求項２の流体圧シリンダは、請求項１の発明において、前記弁駆動機構は、前記流体圧作動室内の流体圧が所定圧まで上昇後に、前記開弁バネの弾性力に抗して前記弁体を閉弁位置に切り換えるように構成されたことを特徴としている。
【００１２】
請求項３の流体圧シリンダは、請求項２の発明において、前記弁駆動機構は、前記シリンダ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且つ前記弁体を閉弁可能な弁駆動部材と、前記弁駆動部材に形成され且つ前記流体圧作動室の流体圧を受圧する受圧部と、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駆動部材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。
【００１３】
請求項４の流体圧シリンダは、請求項３の発明において、前記協働機構は、前記シリンダ本体に形成された保持孔と、この保持孔に径方向へ可動に保持された鋼球と、前記弁駆動部材に形成され且つ前記鋼球が部分的に係合可能な環状係合凹部と、前記出力部材に形成されたカム部とを備え、前記カム部は、前記鋼球を前記環状係合凹部側へ押動する鋼球押動部と、前記鋼球を部分的に収容可能な鋼球受容部とを備え、前記鋼球押動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駆動部材の移動を規制し、前記出力部材が所定位置に移動したときに、前記鋼球が前記鋼球受容部に収容され、前記弁駆動部材が前記弁体を閉弁状態にすることを特徴としている。
【００１４】
請求項５の流体圧シリンダは、請求項２の発明において、前記弁体と弁駆動部材とが一体形成されていることを特徴としている。
請求項６の流体圧シリンダは、請求項１の発明において、前記開弁バネの弾性力を調整可能な弾性力調整部材が設けられたことを特徴としている。
【００１５】
請求項７の流体圧シリンダは、請求項２の発明において、前記所定位置は、クランプ装置を駆動する為の流体圧シリンダにおけるクランプ位置であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明によれば、シリンダ本体の壁部内に形成されたエア通路であって、一端が加圧エア供給源に接続され且つ他端が大気開放されたエア通路と、このエア通路の途中部を開閉可能な開閉弁機構とを備え、開閉弁機構は、エア通路を開閉可能な弁体と、開弁バネと、出力部材が所定位置に移動したときに流体圧作動室の流体圧によって前記弁体を閉弁状態にする弁駆動機構とを有するので、出力部材が所定位置に移動したとき、流体圧作動室の流体圧によって開閉弁機構を閉弁状態に切換え、エア通路を開放状態から非開放状態に切換えることができる。
【００１７】
従って、出力部材が所定位置に移動したこと、流体圧作動室の流体圧が立ったことを条件として開閉弁機構を閉弁可能であるので、出力部材の位置と流体圧作動室の流体圧の両方に基づいて流体圧シリンダの特定の状態をエア通路のエア圧を介して検知可能になる。
【００１８】
請求項２の発明によれば、前記弁駆動機構は、流体圧作動室内の流体圧が所定圧まで上昇後に、弁駆動機構によって開弁バネの弾性力に抗して弁体を閉弁位置に切り換えるように構成したので、請求項１と同様の効果が得られる。
【００１９】
請求項３の発明によれば、弁駆動機構は、シリンダ本体の壁部に形成された装着孔と、装着孔に軸心方向へ可動に装着され且つ弁体を閉弁可能な弁駆動部材と、弁駆動部材に形成され且つ流体圧作動室の流体圧を受圧する受圧部と、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駆動部材とを協働させる協働機構とを有するので、出力部材と弁駆動部材とを確実に連携動作させることができる。
【００２０】
請求項４の発明によれば、鋼球押動部で鋼球を環状係合凹部側へ押動することにより弁駆動部材の移動を規制し、出力部材が所定位置に移動したときに、鋼球が鋼球受容部に部分的に収容され、弁駆動部材が弁体を閉弁駆動可能な状態になるので、簡単な機構により、出力部材と弁体を連携動作させることができる
【００２１】
請求項５の発明によれば、前記弁体と弁駆動部材とが一体形成されているため、部材数を少なくすることができ、製作費を低減できる。
請求項６の発明によれば、前記開弁バネの弾性力を調整可能な弾性力調整部材が設けられたため、流体圧作動室の最大圧に応じて開弁バネの弾性力を調整することができる。
【００２２】
請求項７の発明によれば、前記所定位置は、クランプ装置を駆動する為の流体圧シリンダにおけるクランプ位置であるため、出力部材がクランプ位置になり、流体圧作動室の流体圧が所定圧まで上昇したことを、エア通路のエア圧から検知可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施例１に係るクランプ装置（アンクランプ状態）の断面図である。
【図２】図１のＡ部の拡大図である。
【図３】クランプ装置（クランプ開始状態）の断面図である。
【図４】図３のＢ部の拡大図である。
【図５】クランプ装置（クランプ状態）の断面図である。
【図６】図５のＣ部の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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。
尚、以下の実施例において「油圧」は圧縮油（加圧油）を意味する場合がある。
【実施例１】
【００２５】
本実施例のリンク式クランプ装置に本発明の流体圧シリンダを組み込んだ例について、図１〜図６に基づいて説明する。
このクランプ装置１は、油圧シリンダ２（流体圧シリンダに相当する）と、この油圧シリンダ２のピストン部材３（出力部材に相当する）の出力ロッド３ｂに一端部がヒンジ結合されたクランプアーム４と、このクランプアーム４の途中部をクランプ本体５の枢支部５ａに連結するリンク部材６を備えたリンク式クランプ装置である。リンク部材６の両端部はピン部材７ａ，７ｂを介してピン結合されている。枢支部５ａは、シリンダ本体５の一端部の上端部から上方へ突出状に形成されている。
【００２６】
このクランプ装置１は、ピストン部材３がアンクランプ状態（図１参照）から所定ストローク以上進出した状態で、クランプアーム４によりクランプ対象物Ｗ（ワーク）を下方に押圧するクランプ状態（図５参照）になる。アンクランプ状態から図３に示すクランプ開始位置を経てクランプ状態に移行する際に、クランプアーム４が正面視にて反時計回り方向へ約７０度揺動する。クランプ状態からアンクランプ状態に移動する際にはクランプアーム４が時計回り方向へ約７０度揺動する。
【００２７】
最初に、油圧シリンダ２について説明する。
図１、図３、図５に示すように、この油圧シリンダ２は、シリンダ本体５と、ピストン部材３と、アンクランプ用の油圧作動室８ａと、クランプ用の油圧作動室８ｂと、エア通路２０( 流体圧通路に相当する) と、開閉弁機構３０などを備えている。
【００２８】
シリンダ本体５は、主シリンダ本体５Ａと、ヘッド側端壁部材５Ｂとを有する。
主シリンダ本体５Ａは、上部シリンダ本体部５ｕと、この上部シリンダ本体部５ｕの下端から下方へ延びる筒形の筒形シリンダ本体部５ｃとを有する。上部シリンダ本体部５ｕの下端にベース部材９の上面に据え付けるための水平な据付面５ｓが形成されている。シリンダ本体５の筒形シリンダ本体部５ｃがベース部材９の装着穴９ａに挿入され、シリンダ本体５は複数のボルトでベース部材９に固定されている。
【００２９】
シリンダ本体５には、鉛直軸心を有するロッド挿通孔１０と、このロッド挿通孔１０の下端に連通したシリンダ孔１１が形成されている。このシリンダ孔１１の下端側は、ヘッド側端壁部材５Ｂで閉塞されている。ロッド挿通孔１０の内周部にはシール部材１０ａとダストシール１０ｂが装着されている。ピストン部材３は、シリンダ孔１１に上下方向へ摺動自在に装着されたピストン部３ａと、このピストン部３ａから上方へ延びてロッド挿通孔１０からシリンダ本体５外へ突出する出力ロッド３ｂを備えている。ピストン部３ａにはシール部材ａが装着されている。
【００３０】
ヘッド側端壁部材５Ｂの上端部はシリンダ孔１１に連なる嵌合孔に嵌合されてシール部材ｂでシールされている。ヘッド側端壁部材５Ｂは、複数のボルトで筒状シリンダ本体部５ｃに固定されている。ヘッド側端壁部材５Ｂの中心部分には、上方へシリンダ孔１１内へシリンダ孔１１の上端近傍まで突出する補助ロッド１２が一体形成されている。補助ロッド１２の外径はシリンダ孔１１の直径の約１／４〜１／３である。尚、補助ロッド１２は、ヘッド側端壁部材５Ｂと別部材に形成して固定的に取り付けてもよい。
【００３１】
次に、ピストン部材３について説明する。
図１〜図６に示すように、ピストン部材３は、ピストン部３ａと、出力ロッド３ｂと、ピストン部材３の下部の中心部分に基端（下端）開放状に形成されたロッド挿入穴１３であって、ピストン部材３が下限位置（アンクランプ位置）になったときにも補助ロッド１２が挿入可能なロッド挿入穴１３とを備えている。ロッド挿入穴１３の内周面と補助ロッド１２の外周面の間には油圧作動室８ｂの油圧をロッド挿入穴１３内へ導入する円筒隙間１４が形成されている。
【００３２】
シリンダ孔１１はピストン部３ａで上下に仕切られ、ピストン部３ａの上側にアンクランプ用の油圧作動室８ａが形成され、ピストン部３ａの下側にクランプ用の油圧作動室８ｂが形成されている。尚、下側の油圧作動室８ｂが本発明の「流体圧作動室」に相当する。上部シリンダ本体部５ｕには、第１，第２油圧供給ポート１５，１６が形成され、第１油圧供給ポート１５はシリンダ本体５の壁部内に形成した油圧通路１５ａにより油圧作動室８ａに接続され、第２油圧供給ポート１６はシリンダ本体５の壁部内に形成した油圧通路１６ａにより油圧作動室８ｂに連通され、第１，第２油圧供給ポート１５，１６は油圧ホース等で油圧供給源（図示略）に接続されている。
【００３３】
図１〜図６に示すように、この油圧シリンダ２は、シリンダ本体５の壁部内に形成されたエア通路２０であって、一端が外部の加圧エア供給源４０ｃに接続され且つ他端が大気開放されたエア通路２０（流体圧通路に相当する）と、このエア通路２０の途中部を開閉可能な開閉弁機構３０とを備えている。
【００３４】
開閉弁機構３０は、ヘッド側端壁部材５Ｂに組み込まれているが、開閉弁機構３０の大部分はヘッド側端壁部材５Ｂの補助ロッド１２に組み込まれている。開閉弁機構３０は、エア通路２０の途中部を開閉可能であり、ピストン部材３がクランプ可能な位置に達し、油圧作動室８ｂ内の油圧が所定圧以上になったときに閉弁状態になる。
【００３５】
次に、エア通路２０と開閉弁機構３０について説明する。
図１、図２に示すように、開閉弁機構３０は、コア部材３１と、エア通路２０の途中部を開閉可能な弁体４２ｖと、この弁体４２ｖを開弁ロッド３２を介して開弁側に付勢する開弁バネ３３と、ピストン部材３が所定位置（図３に示すクランプ開始位置）に達したときに油圧作動室８ｂの油圧により弁体４２ｖを閉弁状態にする弁駆動機構３４と、開弁バネ３３のバネ力を調整可能なバネ力調整部材３５とを有する。
【００３６】
コア部材３１は、上半部の円筒部３１ａと、中段部の中径部３１ｂと、下部の大径部３１ｃとを有する。ヘッド側端壁部材５Ｂには、円筒状の縦向きの装着孔３６ａであって大部分が補助ロッド１２内に形成された装着孔３６ａと、中径穴３６ｂと、大径穴３６ｃとが形成されている。円筒部３１ａは装着孔３６ａの下半部に挿入されている。中径部３１ｂは中径穴３６ｂに装着され、大径部３１ｃは大径穴３６ｃに螺合にて固定されている。
中径部３１ｂの外周部にはシール部材ｃが装着されている。装着孔３６ａは補助ロッド１２と同心状の円筒状の孔である。
【００３７】
コア部材３１には、その上端壁３１ｕに形成された上部通路孔３７と、この上部通路孔３７の下端に連なり且つ上部通路孔３７よりも大径の下部通路孔３８と、下部通路孔３８の下端に連なるネジ穴３９が形成されている。上部通路孔３７と下部通路孔３８の上端部に開弁ロッド３２が可動に装着され、ネジ穴３９にバネ力調整部材３５が螺合にて位置調整可能に装着されている。下部通路孔３８内において、開弁ロッド３２とバネ力調整部材３５の間に圧縮状態の開弁バネ３３が装着されている。バネ力調整部材３５の上下方向位置を調整することにより開弁バネ３３のバネ力を調整可能である。
【００３８】
弁体４２ｖは、後述の弁駆動機構３４の弁駆動部材４２の下部に一体的に形成され、弁駆動部材４２は補助ロッド１２の装着孔３６ａに上下方向に可動に装着されている。コア部材３１の上端壁３１ｕの上端面には環状弁座３１ｖが形成され、弁体４２ｖの下端面には環状弁座３１ｖに密着可能な環状弁面４２ｆが形成されている。
尚、開弁ロッド３２は、上部通路孔３７に筒状隙間をあけて挿入されたロッド部３２ａと、このロッド部３２ａと一体形成され且つ下部通路孔３８の上端部に上下動自在に装着されたバネ受部３２ｂとを有し、バネ受部３２ｂにはエア通路２０の一部を形成する複数の縦孔３２ｃが形成されている。
【００３９】
エア通路２０は、ヘッド側端壁部材５Ｂの壁部内に形成されている。エア通路２０の上流端の入力ポート４０には、外部エア通路４０ｂに接続された接続金具４０ａが接続され、外部エア通路４０ｂは外部の加圧エア供給源４０ｃに接続されている。外部エア通路４０ｂには圧力センサ４０ｄが接続され、加圧エア供給源４０ｃと圧力センサ４０ｄが制御ユニット４０ｅに電気的に接続されている。エア通路２０の下流端の出力ポート４１には、外部エア通路４１ｂに接続された接続金具４１ａが接続され、外部エア通路４１ｂの端部は大気開放されている。
【００４０】
エア通路２０は、入力ポート４０に連通した水平通路２０ａと、中径部３１ｂに形成した横断通路２０ｂと、ネジ穴３９の上端部の円形通路２０ｃと、下部通路孔３８と、上部通路孔３７と、装着孔３６ａの内周面と円筒部３１ａの外周面間の円筒通路２０ｄと、 中径穴３６ｂの上端の環状通路２０ｅと、出力ポート４１に連通した傾斜通路２０ｆ等を備えている。
【００４１】
図１、図２に示すように、弁駆動機構３４は、補助ロッド１２内の装着孔３６ａと、装着孔３６ａに軸心方向へ可動に装着され且つ弁体４２ｖを閉弁可能な弁駆動部材４２と、弁駆動部材４２に形成され且つ油圧作動室８ｂの油圧を受圧する受圧部４２ａと、ピストン部材３のカム部４３に当接する鋼球４４を介してピストン部材３と弁駆動部材４２とを協働させる協働機構４５とを有する
【００４２】
協働機構４５は、補助ロッド１２の上端近傍部に形成された複数の保持孔１２ａと、これらの保持孔１２ａに径方向へ可動に保持された複数の鋼球４４と、弁駆動部材４２に形成され且つ鋼球４４が部分的に係合可能な環状係合凹部４２ｂと、ピストン部材３に形成されたカム部４３とを備えている。弁駆動部材４２は、大径部４２ｃと、大径部４２ｃから下方へ連なるように一体形成された弁体４２ｖと、大径部４２ｃの上部に形成された環状係合凹部４２ｂとを有する。大径部４２ｃの外周部にはシール部材ｄが装着され、大径部４２ｃの上端部には油圧作動室８ｂの油圧、つまりロッド挿入穴１３内の油圧を受圧する受圧部４２ａが形成されている。
【００４３】
上記のロッド挿入穴１３の内周壁部にはカム部４３が形成されている。カム部４３は、鋼球４４を環状係合凹部４２ｂ側へ押動する内周壁面である鋼球押動部４３ａと、この鋼球押動部４３ａの下端に連なり且つ鋼球４４を部分的に収容可能な環状の鋼球受容部４３ｂとを備えている。鋼球押動部４３ａは、ロッド挿入穴１３の全高の例えば約８０〜９０％の長さを有する。鋼球受容部４３ｂは、ピストン部材３がクランプ開始位置（図３参照）に位置した時に鋼球４４に対応する位置に形成されている。
【００４４】
鋼球押動部４３ａで鋼球４４を環状係合凹部４２ｂ側へ押動することにより弁駆動部材４２の移動を規制し、ピストン部材３が所定位置（クランプ開始位置）に移動したときに、鋼球４４が鋼球受容部４３ｂに収容され、弁駆動部材４２が下方へ移動可能になって弁体３２を閉弁可能な状態にする。弁駆動機構３４は、油圧作動室８ｂ内の油圧が所定圧まで上昇後に、開弁バネ３３のバネ力に抗して弁体４２ｖを閉弁位置に切り換えるように構成されている。
【００４５】
次に、上記のクランプ装置１の作用、効果について説明する。
図１、図２に示すアンクランプ状態のとき、ピストン部材３が下限位置に位置し、複数の鋼球４４は、カム部４３の鋼球押動部４３ａで弁駆動部材４２の軸心側へ押されて、環状係合凹部４２ｂに係合し、弁駆動部材４２を上限位置に保持している。
【００４６】
そのため、弁駆動部材４２と一体の弁体４２ｖの弁面４２ｆが弁座３１ｖから小距離離隔し、弁体４２ｖは開弁バネ３３の付勢力で開弁している。それゆえ、入力ポート４０に供給される加圧エアが出力ポート４１を経て大気開放され、入力ポート４０側のエア圧が「高」にならないため、圧力センサ４０ｄで検出されるエア圧を介して油圧シリンダ２が正規のクランプ状態になっていないことを制御ユニット４０ｅにおいて検知することができる。
【００４７】
油圧作動室８ａの油圧を排出しながら油圧作動室８ｂに油圧を供給していくと、図３、図４に示すように、ピストン部材３が上昇し、クランプアーム４が水平姿勢になったクランプ開始位置になると、カム部４３の鋼球受容部４３ｂに複数の鋼球４４が部分的に係合して、複数の鋼球４４が環状係合凹部４２ｂから外側へ離隔した状態になる。そのため、弁駆動部材４２は、弁体４２ｖを下方へ移動可能な閉弁駆動可能な状態になる。
【００４８】
図５、図６に示すように、このとき弁駆動部材４２はロッド挿入穴１３の油圧を受圧部４２ａに受圧しており、クランプアーム４がクランプ対象物を押圧したクランプ状態になって、油圧作動室８ｂの油圧（つまり、ロッド挿入穴１３の油圧）が所定圧以上になると、弁駆動部材４２が開弁バネ３３の弾性力に抗して下降し、弁駆動部材４２と一体の弁体４２ｖが弁座３１ｖに当接して閉弁状態（遮断状態）になる。その結果、入力ポート４０側のエア圧が「高」になるため、そのエア圧を介して油圧シリンダ２が正規のクランプ状態になったことを検知することができる。
【００４９】
このように、このクランプ装置１の油圧シリンダ２においては、ピストン部材３が所定位置（クランプ開始位置）に移動し且つクランプ用油圧作動室８ｂの油圧が所定圧以上の油圧になったことを条件として、開閉弁機構３０が閉弁するため、ピストン部材３の位置とクランプ用油圧作動室８ｂの油圧の両方に基づいて油圧シリンダ２の状態（クランプ状態になったこと）を検知することができる。この開閉弁機構３０は、誤作動することのない、信頼性と作動確実性に優れるものとなる。
【００５０】
しかも、シリンダ孔１１の内部空間とピストン部材３の内部空間を有効活用してエア通路２０と開閉弁機構３０を配置するため、油圧シリンダ２を大型化することなく、エア通路２０と開閉弁機構３０を組み込むことができる。
【００５１】
ピストン部材３のカム部４３に当接する鋼球４４を介してピストン部材３と弁駆動部材４２とを協働させる協働機構４５とを有するので、ピストン部材３と弁駆動部材４２とを確実に連携動作させることができる。
【００５２】
鋼球押動部４３ａで鋼球４４を環状係合凹部４２ａ側へ押動することにより弁駆動部材４２の移動を規制し、ピストン部材３が所定位置に移動したときに、鋼球４４が鋼球受容部４３ｂに部分的に収容され、弁駆動部材４２が弁体４２ｖを閉弁駆動可能な状態になるので、簡単な機構により、ピストン部材３と弁体４２ｖを連携動作させることができる
【００５３】
弁体４２ｖと弁駆動部材４２とが一体形成されているため、部材数を少なくすることができ、製作費を低減できる。開弁バネ３３の弾性力を調整可能な弾性力調整部材３５を設けたため、油圧作動室８ｂの最大圧に応じて開弁バネ３３の弾性力を調整することができる。
【００５４】
前記所定位置は、クランプ装置１を駆動する為の油圧シリンダ２におけるクランプ位置であるため、ピストン部材３がクランプ位置になり、油圧作動室８ｂの油圧が所定圧まで上昇したことを、エア通路２０のエア圧から検知可能になる。
【００５５】
次に、前記実施例を部分的に変更した変形例について説明する。
（１）前記実施例においては、流体圧シリンダとしての油圧シリンダを例にして説明したが、流体圧シリンダとしてのエアシリンダにも本発明を同様に適用することができる。
（２）前記シリンダ本体の構造、前記ピストン部材の構造等は、一例を示すものであり、これらの構造以外の種々のシリンダ本体やピストン部材を有する流体圧シリンダにも本発明を同様に適用することができる。
【００５６】
（３）開閉弁機構の構造も例示にすぎず、種々の開閉弁機構を備えた流体圧シリンダに本発明を同様に適用することができる。
（４）本発明に係る流体圧シリンダは、種々のクランプ装置の流体圧シリンダに適用できる他、種々の装置に装備される流体圧シリンダにも適用可能である。
（５）当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施例に種々の変更を付加し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。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、種々の流体圧シリンダの所定状態を、出力部材の位置と流体圧作動室の流体圧の両方から確実に検出可能にすることができる。
【符号の説明】
【００５８】
２      油圧シリンダ
３      ピストン部材
５      シリンダ本体
８ｂ    油圧作動室
１２ａ  保持孔
２０    エア通路
４０ｃ  加圧エア供給源
３０    開閉弁機構
３３    開弁バネ
３４    弁駆動機構
３５    バネ力調整部材
３６ａ  装着孔
４２    弁駆動部材
４２ａ  受圧部
４２ｂ  環状係合凹部
４２ｖ  弁体
４３    カム部
４３ａ  鋼球押動部
４３ｂ  鋼球受容部
４４    鋼球
４５    協働機構
【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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