(57)【要約】【課題】油圧の流量を容易且つ確実に調整可能で且つ流量調整の為の構成を簡単化したクランプ装置を提供する。【解決手段】クランプ装置１のクランプ本体２に、油圧シリンダ５に接続された油路４０を流れる油圧の流量を調節可能な流量調整弁４２が設けられ、この流量調整弁４２は、油路４０の途中部に形成された弁孔４６と、この弁孔４６に少なくとも部分的に挿入される弁体部４７ａを有し、この弁体部４７ａが弁孔４６に接近／離隔する方向にクランプ本体２に相対移動可能に設けられ弁体部４７ａと弁孔４６との間の隙間を調節可能な弁部材４７とを備えている。【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着された出力ロッドと、出力ロッドを進出側と退入側の少なくとも一方に駆動する油圧シリンダとを有するクランプ装置において、
前記クランプ本体は、
前記油圧シリンダに接続された油圧給排用の油路と、
この油路を流れる油圧の流量を調節可能な流量調整弁とを有し、
前記流量調整弁は、
前記油路の途中部に形成された弁孔と、
この弁孔に少なくとも部分的に挿入される弁体部を有し、この弁体部が弁孔に接近／離隔する方向にクランプ本体に相対移動可能に設けられ弁体部と弁孔との間の隙間を調節可能な弁部材と、
を備えたことを特徴とするクランプ装置。
【請求項２】
前記弁体部に、油圧を微調整するための切欠状の溝部であって、先端側ほど溝の深さが深い溝部が形成さ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３】
クランプ本体と、このクランプ本体に進退可能に装着された出力ロッドと、出力ロッドを進出側と退入側の少なくとも一方に駆動する油圧シリンダとを有するクランプ装置において、
前記クランプ本体は、
前記油圧シリンダに接続された油圧給排用の油路と、
この油路を流れる油圧の流量を調節可能な流量調整弁とを有し、
前記流量調整弁は、
前記油路の途中部に形成された弁座と、
この弁座に対向する弁体部を有し、この弁体部が弁座に対して接近／離隔する方向にクランプ本体に相対移動可能に設けられ弁体部と弁座との間の隙間を調節可能な弁部材と、
を備えたことを特徴とするクランプ装置。
【請求項４】
前記弁部材は、前記隙間をバイパスするバイパス流路と、このバイパス流路を一方向にのみ閉止する逆止弁を有することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のクランプ装置。
【請求項５】
前記弁部材は、この弁部材をクランプ本体に対して前記接近／離隔方向に相対移動させる為の操作部を有することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のクランプ装置。
【請求項６】
前記クランプ本体に固定された弁ケースに、前記弁部材が前記出力ロッドの長手方向と交差する方向に螺着されていることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のクランプ装置。
【請求項７】
前記流量調整弁を部分的に覆う防塵カバーが設けられたことを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載のクランプ装置。
【請求項８】
前記弁部材に、油圧中に混入したエアを排出する為のエア抜き弁が設けられ、このエア抜き弁は、前記油路に連通するエア抜き孔を閉止可能なエア抜き用弁体と、前記弁部材に螺着され前記エア抜き用弁体をエア抜き孔を閉止する方向に押圧可能なネジ部材とを備えたことを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載のクランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、クランプ装置に関し、特に、出力ロッドを進退駆動する油圧シリンダに給排する油圧の流量を調節可能なものに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、機械加工に供するワーク等のクランプ対象物を固定するクランプ装置としては、種々の型式のものが提案され、あるいは実用化されている。その中でも、クランプ本体と、このクランプ本体に進退可能に装着された出力ロッドを有し、クランプ本体内に配設された油圧シリンダにより出力ロッドを進退駆動することにより、ワーク等のクランプ対象物をクランプし、あるいは、そのクランプ状態を解除するように構成されたものがある。
【０００３】
ところで、サイズの大きなワーク等のクランプ対象物を固定する場合には、前述のクランプ装置が複数個同時に使用されて、複数箇所でクランプ対象物を固定するのが一般的である。しかし、このような場合に、例えば、複数のクランプ装置間で油圧シリンダへの油圧の供給速度（供給流量）が異なっていると、夫々のクランプ装置によりクランプ対象物をクランプするタイミングにばらつきが生じ、その間にクランプ対象物が外部からの衝撃等により所定の位置からずれたりして、サイズの大きなクランプ対象物を確実にその所定の位置に固定できなくなる虞がある。
【０００４】
そこで、油圧の供給流量あるいは排出流量を調整可能なクランプ装置が提案されている。例えば、特許文献１に記載のクランプ装置は、出力ロッドを所定角度回転させてこの出力ロッドの先端部に固定されたクランプアームを旋回させてから、クランプアームでクランプ対象物をクランプする、いわゆる、スイング式のクランプ装置であるが、クランプ本体にニードルバルブが上下方向に移動可能に装着されており、このニードルバルブの先端部をクランプ本体内で水平に延びる油路内に突入させることにより、油路を流れる油圧の流量を調整できる。
【０００５】
また、特許文献２に記載のクランプ装置においては、油圧供給用の油路及び油圧排出用の油路に夫々流量調整弁が設けられており、各流量調整弁は、クランプ本体内の油路の途中部に形成された弁座と、この弁座に水平方向に対向して設けられ弁座と協働して油路を開閉する弁体としての鋼球と、クランプ本体に螺着され鋼球を下方へ押圧可能な調整スロットルとを備えている。そして、調整スロットルを操作して鋼球を所定量下方へ押し下げることにより、鋼球と弁座との間の隙間を調整して、油路を流れる油圧の流量を調整できる。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第５６９５１７７号公報（第４−５頁、図３）
【特許文献２】特開２０００−１４５７２４号公報（第５−６頁、図６−７）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前記特許文献１に記載のクランプ装置においては、水平に延びる油路に対して垂直方向にニードルバルブを突入させるために、出力ロッドの近傍部にニードルバルブが上方から装着されており、油圧の流量を調整する際にニードルバルブを操作しにくいという欠点がある。
【０００８】
一方、特許文献２に記載のクランプ装置においては、弁体としての鋼球を別部材の調整スロットルで下方へ押圧して、鋼球を弁座から水平方向に離隔させて流量を調整するため、必然的に部品数が多くなって油圧の流量調整の為の構成が複雑になるし、このような構成を含むクランプ本体のサイズをコンパクトにすることが困難な場合もある。また、鋼球を、弁座に接近／離隔する方向と交差する方向へ押圧して、鋼球と弁座との間の隙間を調整するように構成されているが、このような構成では、鋼球を弁座側へ直接移動させる場合に比べて油圧の流量の微調整が困難である。さらに、この調整スロットルは出力ロッドの近傍部に上方から装着されるため、特許文献１のクランプ装置と同様に操作性の面で不利な場合がある。
【０００９】
本発明の目的は、油圧の流量を容易且つ確実に微調整可能に構成すること、流量調整の為の構成を簡単化してその構成を含むクランプ本体をコンパクトにすること、油圧の流量を調整するために操作される部材の操作性を向上させること、等である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】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着された出力ロッドと、出力ロッドを進出側と退入側の少なくとも一方に駆動する油圧シリンダとを有するクランプ装置において、前記クランプ本体は、前記油圧シリンダに接続された油圧給排用の油路と、この油路を流れる油圧の流量を調節可能な流量調整弁とを有し、前記流量調整弁は、前記油路の途中部に形成された弁孔と、この弁孔に少なくとも部分的に挿入される弁体部を有し、この弁体部が弁孔に接近／離隔する方向にクランプ本体に相対移動可能に設けられ弁体部と弁孔との間の隙間を調節可能な弁部材とを備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
このクランプ装置においては、油圧シリンダに油圧を供給して、この油圧シリンダにより出力ロッドを進出側と退入側の少なくとも一方へ駆動することで、ワーク等のクランプ対象物を所定の位置にクランプしたり、あるいは、そのクランプ状態を解除したりするようになっている。ここで、クランプ本体には、油圧シリンダに接続された油路と、この油路を流れる油圧の流量を調節可能な流量調整弁が設けられており、流路を流れる油圧は、流量調整弁で適切な流量に調整されて、油圧供給源と油圧シリンダとの間で給排される。
【００１２】
ところで、流量調整弁は、油路の途中部に形成された弁孔と、この弁孔に少なくとも部分的に挿入される弁体部を有する弁部材とを備えており、弁部材を弁孔に対して接近／離隔する方向に移動させて弁孔内に突入させることにより、弁体部と弁孔との間の隙間を調節して、油路を流れる油圧の流量を調整する。このように、弁体部を有する弁部材を直接弁座に接近／離隔する方向に移動させることができ、油圧の流量を容易且つ確実に調整できるし、流量調整弁の部品数を少なくしてその構成を簡単化することもできる。
【００１３】
請求項２のクランプ装置は、請求項１の発明において、前記弁体部に、油圧を微調整するための切欠状の溝部であって、先端側ほど溝の深さが深い溝部が形成されたことを特徴とするものである。このように、この溝部は先端側ほど溝の深さが深く形成されているため、弁体部を弁孔に挿入したときの弁体部の突入量により、溝部を流れる油圧の量が微少量変化するため、油路を流れる油圧の流量を微調整することが可能となる。
【００１４】
請求項３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着された出力ロッドと、出力ロッドを進出側と退入側の少なくとも一方に駆動する油圧シリンダとを有するクランプ装置において、前記クランプ本体は、前記油圧シリンダに接続された油圧給排用の油路と、この油路を流れる油圧の流量を調節可能な流量調整弁とを有し、前記流量調整弁は、前記油路の途中部に形成された弁座と、この弁座に対向する弁体部を有し、この弁体部が弁座に対して接近／離隔する方向にクランプ本体に相対移動可能に設けられ弁体部と弁座との間の隙間を調節可能な弁部材とを備えたことを特徴とするものである。
【００１５】
この請求項３のクランプ装置において、流量調整弁は、油路の途中部に形成された弁座と、この弁座に対向する弁体部を有する弁部材とを備え、弁部材を弁座に対して接近／離隔する方向に移動させることにより、弁体部と弁孔との間の隙間を調節して、油路を流れる油圧の流量を調整する。その他の作用は、請求項１と略同様であるのでその説明を省略する。
【００１６】
請求項４のクランプ装置は、請求項１〜３の発明において、前記弁部材は、前記隙間をバイパスするバイパス流路と、このバイパス流路を一方向にのみ閉止する逆止弁を有することを特徴とするものである。
【００１７】
この流量調整弁においては、油路を流れる油圧が、弁体部と弁孔（または、弁座）との間の隙間を流れる他に、この隙間をバイパスするバイパス流路をも流れるように構成されている。さらに、弁部材は、バイパス流路を一方向にのみ閉止する逆止弁を有するので、例えば、油圧シリンダに油圧を供給する場合には、逆止弁によりバイパス流路を閉止して、油圧が前記隙間だけを流れることにして隙間を流れる油圧の流量を調整する一方で、油圧シリンダから油圧を排出する場合には、逆止弁を開放してバイパス流路にも油圧を流すことにより油圧を迅速に排出するように構成できる。逆に、排出される油圧の流量を調整する場合も同様である。
【００１８】
請求項５のクランプ装置は、請求項１〜４の発明において、前記弁部材は、この弁部材をクランプ本体に対して前記接近／離隔方向に相対移動させる為の操作部を有することを特徴とするものである。この操作部をドライバーやレンチ等の工具により操作して弁部材を前記接近／離隔方向に移動させ、弁体部と弁孔（または、弁座）との間の隙間を調節して、油路を流れる油圧の流量を調整できる。
【００１９】
請求項６のクランプ装置は、請求項１〜５の発明において、前記クランプ本体に固定された弁ケースに、前記弁部材が前記出力ロッドの長手方向「と交差する方向に螺着されていることを特徴とするものである。このように、弁部材が、弁ケースに、出力ロッドの長手方向と交差する方向に螺着されているので、弁部材の操作性が向上し、弁体部を弁座に接近／離隔する方向に移動させることが容易になる。
【００２０】
請求項７のクランプ装置は、請求項１〜６の発明において、前記流量調整弁を部分的に覆う防塵カバーが設けられたことを特徴とするものである。従って、切削切粉等の塵が流量調整弁に付着したり、流量調整弁内に侵入したりするのを防止できる。
【００２１】
請求項８のクランプ装置は、請求項１〜７の発明において、前記弁部材に、油圧中に混入したエアを排出する為のエア抜き弁が設けられ、このエア抜き弁は、前記油路に連通するエア抜き孔を閉止可能なエア抜き用弁体と、前記弁部材に螺着され前記エア抜き用弁体をエア抜き孔を閉止する方向に押圧可能なネジ部材とを備えたことを特徴とするものである。
【００２２】
このエア抜き弁は、油圧シリンダの油室や油路に油圧を充填させたときに、油圧中に混入したエアを排出する為のものである。油圧を油路に供給してから、弁部材に螺着されたネジ部材を緩めると、ネジ部材によりエア抜き孔を閉止する方向に押圧されていたエア抜き用弁体が、油路内の油圧によりエア抜き孔を開放する方向に移動するため、油路内のエアがエア抜き孔から排出されることになる。
【００２３】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について説明する。本実施形態は、機械加工に供するワークをクランプする複数のクランプ装置のうちの１つに本発明を適用した一例である。
図１、図２に示すように、クランプ装置１は、クランプ本体２と、このクランプ本体２に進退可能に装着された出力ロッド３と、この出力ロッド３の先端部に連結されワークＷにクランプ力を出力するクランプアーム４と、出力ロッド３を退入側へ駆動するクランプ用の油圧シリンダ５と、出力ロッド３を進出側へ駆動するクランプ解除用の油圧シリンダ６と、出力ロッド３の進退動作の一部をクランプ本体２に対する回転動作に変換する変換機構７とを備えている。そして、複数のクランプ装置１によりワークＷを固定するように構成されている。
【００２４】
まず、クランプ本体２について説明する。
クランプ本体２は、その下半部がベース１０の収容穴に収容された状態で、図示しない複数のボルトによりベース１０に固定されている。クランプ本体２の内部には、出力ロッド３のロッド部３ａが挿通されるロッド挿通孔１１と、２つのシリンダ穴１２，１３とが上から順に直列的に形成されている。ロッド挿通孔１１の上端付近部には、切削屑等の異物がクランプ本体２内に侵入するのを防ぐダストシール１４が装着されている。クランプ本体２の下端部には、シリンダ穴１３を下方から塞ぐキャップ部材１５が装着されている。
【００２５】
図１〜図３に示すように、クランプ本体２の内部には、油圧シリンダ５，６の油室２０，２２に接続された油路４０，４１が設けられ、クランプ本体２の後端部には、図示外の油圧供給源から油路４０，４１に油圧を供給する油圧ポート２１，２３が設けられている。さらに、クランプ本体２には、これら油路４０，４１を流れる油圧の流量を夫々調節可能な後述の流量調整弁４２，４３が左右に並べて設けられている。
【００２６】
次に、出力ロッド３について説明する。
図１〜図５に示すように、出力ロッド３は、上側２／３部分のロッド部３ａと、このロッド部３ａの下端に連なりロッド部３ａよりもやや大径の筒部３ｂと、筒部３ｂの下端に連なる環状のピストン部３ｃとを一体形成したものである。ロッド部３ａはロッド挿通孔１１に摺動自在に挿通されており、ロッド部３ａとロッド挿通孔１１との間にはシール部材１６が装着されている。ロッド部３ａの上端部にはクランプアーム４が装着されナット１７で固定されている。筒部３ｂは、シリンダ穴１２に摺動自在に内嵌され、一方、ピストン部３ｃは、シリンダ穴１３に摺動自在に内嵌されている。
【００２７】
クランプアーム４は、出力ロッド３の回転動作に連動して旋回し、出力ロッド３の退入動作の際にワークＷに当接してワークＷをクランプする。図２に示すように、クランプアーム４の先端部の下面部には、クランプ状態でワークＷに当接してワークＷにクランプ力を出力する出力部４ａが設けられている。
【００２８】
次に、油圧シリンダ５，６について説明する。
出力ロッド３を下方へ駆動するクランプ用の油圧シリンダ５は、シリンダ穴１２，１３と、出力ロッド３のピストン部３ｃと、ピストン部３ｃの上側に形成された油室２０とを備えている。そして、油室２０は、クランプ本体２に形成された油路４０及び油圧ポート２１と接続されており、図示外の油圧供給源から油圧ポート２１、油路４０を介して油室２０に油圧が供給されると、油室２０に出力ロッド３を下方へ駆動するクランプ力が発生する。
【００２９】
一方、出力ロッド３を上方へ駆動するクランプ解除用の油圧シリンダ６は、シリンダ穴１３と、出力ロッド３のピストン部３ｃと、筒部３ｂの内側及びピストン部３ｃの下側に形成された油室２２とを備えている。そして、油室２２には、クランプ本体２に形成された油路４１及び油圧ポート２３が接続されており、図示外の油圧供給源から油圧ポート２３、油路４１を介して油室２２に油圧が供給されると、油室２２に出力ロッド３を上方へ駆動するクランプ解除力が発生する。
【００３０】
ところで、図１〜図３に示すように、クランプ本体２内に設けられた油路４０，４１には、夫々油路４０，４１を流れる油圧の流量を調整可能な流量調整弁４２，４３が設けられている。そして、複数のクランプ装置１でワークＷを固定する場合に、複数のクランプ装置１の出力ロッド３の退入速度をほぼ等しくして、複数のクランプ装置１によりほぼ同時にワークＷをクランプすることができるように、流量調整弁４２，４３により油圧シリンダ５，６に供給される油圧の流量を調整するようになっている。
【００３１】
２つの流量調整弁４２，４３は夫々同じ構成を有するため、クランプ用の油圧シリンダ５の油圧系に設けられた流量調整弁４２について以下説明する。図６〜図９に示すように、流量調整弁４２は、クランプ本体２の装着穴４８に螺着された筒状の弁ケース４５と、油路４０の途中部に形成され装着穴４８の前端に連なる弁孔４６と、弁ケース４５に前後方向（出力ロッド３の長手方向と交差する方向）に移動可能に螺着された弁部材４７とを備えている。
【００３２】
弁ケース４５は、前側の小径部４５ａと後側の断面六角形状の基部４５ｂとを有し、小径部４５ａが装着穴４８に内嵌状に螺合されるとともに、小径部４５ａと基部４５ｂ部との間の段部がクランプ本体２の後面部に当接している。装着穴４８は油圧ポート２１と第１油路４０ａにより接続され、一方、弁孔４６は、その穴径が装着穴４８よりも小さく形成され、この弁孔４６に油圧シリンダ５の油室２０に連なる第２油路４０ｂが接続されている。
【００３３】
弁部材４７は、先端部に形成された筒状の弁体部４７ａと、この弁体部４７ａの基端に連なり弁体部４７ａよりもやや大径の軸部４７ｂとを有する。軸部４７ｂの基端側部分の外周部にはネジ部が形成されており、軸部４７ｂが弁ケース４５に内嵌状に螺合されて、弁部材４７は、クランプ本体２に固定された弁ケース４５に対して前後に相対移動可能に装着されている。図６〜図８に示すように、軸部４７ｂの基端側部分には、前方へ延びる六角穴４７ｃ（操作部に相当する）が形成されており、この六角穴４７ｃに六角レンチ等の工具を係合させて軸部４７ｂを回転させて、弁部材４７を前後に移動させることができる。尚、軸部４７ｂの基端には抜け止め用のロックナット４９も装着されている。
【００３４】
弁体部４７ａは、弁孔４６に前後摺動自在に挿入可能であり、弁体部４７ａには、装着穴４８と弁孔４６との間の段部に係合してそれ以上の弁体部４７ａの前方への移動を係止する係止部５０が形成されている。さらに、図６、図７、図９に示すように、弁体部４７ａの外周部の上端部には、先端側ほど溝の深さが深い切欠状（正面視Ｖ字状）の溝部４７ｄが形成されている。そして、弁体部４７ａが最も後側の位置にある全開状態（図６参照）と、弁体部４７ａが最も前側の位置にある全閉状態（図７参照）の間で、弁体部４７ａを前後に移動させると、弁体部４７ａと弁孔４６との間の隙間が変化してその間を流れる油圧の流量が調整される。さらに、弁体部４７ａの溝部４７ｄにより、弁体部４７ａと弁孔４６との間の隙間、つまり、油圧の流路面積を細かく調節することができるため、その隙間を流れる油圧の流量の微調整を容易に行うことができる。
【００３５】
さらに、弁部材４７は、前記の弁体部４７ａと弁孔４６との隙間をバイパスするバイパス流路５１，５２と、バイパス流路５１を油室２０に油圧を供給する方向にのみ閉止する逆止弁５３を有する。
バイパス流路５１は、弁体部４７ａの内側に前後に延びるように形成され、バイパス通路５２は、バイパス通路５１の基端から放射状に径方向外側へ延びるように形成されている。
【００３６】
逆止弁５３は、バイパス流路５１の基端部に形成された弁座５５と、この弁座５５と協働してバイパス流路５１を閉止する鋼球５６と、この鋼球５６を前方へ付勢するコイルバネ５７とを有する。軸部４７ｂには、バイパス流路５１，５２に連通して後方へ延びる鋼球収容孔５８が形成されており、鋼球５６は鋼球収容孔５８と弁座５５とに亙って前後方向へ移動可能に構成されている。鋼球収容孔５８にはコイルバネ５７も配設されており、鋼球５６はコイルバネ５７により弁座５５側へ付勢されている。
【００３７】
従って、油圧ポート２１から油室２０に油圧を供給する場合には、鋼球５６が弁座５５に密着してバイパス流路５１が閉止されているため、油圧は弁体部４７ａと弁孔４６との隙間のみを流れることになる。一方、油室２０から油圧を排出する場合には、図７の鎖線で示すように、油圧により鋼球５６が後方へ押圧されてバイパス流路５１が開放されるため、前記隙間に加えてバイパス流路５１，５２からも油圧が油圧ポート２１へ流れることになる。
【００３８】
尚、弁ケース４５及び弁部材４７の基端側部分はクランプ本体２から外側へ露出しているが、外部から切削切粉等の異物が流量調整弁４２の内部に侵入するのを防止するために、クランプ装置１には、これらの露出した部分を覆う半球状の防塵カバー６０が着脱可能に設けられている。
【００３９】
次に、変換機構７について説明する。
変換機構７は、クランプアーム４を水平面内で旋回させるために、出力ロッド３の進退動作の一部をクランプ本体２に対する回転動作に変換するものであり、この変換機構７は、クランプ本体２の保持溝２ａに保持された３つのボール３０と、出力ロッド３の外周部に形成され前記３つのボール３０が夫々部分的に係合する３本のカム溝３１とを有する。
【００４０】
図１、図２に示すように、３つのボール３０は、シリンダ穴１２の、シリンダ穴１３との境界の段部よりもやや上の位置に形成された保持溝２ａにおいて、その位置が変わらないように保持されている。さらに、図５に示すように、３つのボール３０は、シリンダ穴１２の周方向３等分位置に夫々配設されている。
図１、図２、図４、図５に示すように、３本のカム溝３１は、出力ロッド３の筒部３ｂの外周部において、周方向３等分位置に夫々形成されている。図４に示すように、各カム溝３１は、筒部３ｂの上端の外周部から上下に延びる縦溝３１ａと、この縦溝３１ａの下端から図４における右下の方向へ９０度の螺旋状に筒部３ｂの下端まで延びる螺旋溝３１ｂとを有する。
【００４１】
図１のクランプ解除状態においては、クランプ本体２側に保持された３つのボール３０が、夫々対応する３本のカム溝３１の螺旋溝３１ｂの下端部に部分的に係合した状態である。この状態から、油圧シリンダ５により出力ロッド３が下方へ駆動されると、ボール３０が出力ロッド３に対してその周りを螺旋溝３１ｂに沿って転動することになる。その際、ボール３０はクランプ本体２の保持溝２ａに保持されていることから、出力ロッド３の退入動作の一部がクランプ本体２に対する回転動作に変換されて、出力ロッド３がクランプ本体２に対して平面視で時計回りの方向に回転しつつ退入する。
【００４２】
そして、出力ロッド３が９０度回転してボール３０が螺旋溝３１ｂの上端の位置に到達すると、出力ロッド３の回転動作が完了してボール３０は縦溝３１ａに続いて係合し、出力ロッド３は、縦溝３１ａに係合したボール３０により上下方向にガイドされて、図２に示すように、クランプアーム４の出力部４ａがワークＷに当接するまで直線的に下方へ退入する。
【００４３】
一方、図２のクランプ状態から、逆に油圧シリンダ６により出力ロッド３が上方へ駆動されると、まず、出力ロッド３が、縦溝３１ａに係合したボール３０により上下方向にガイドされて直線的に進出する。そして、ボール３０が縦溝３１ａの下端の位置に到達すると、ボール３０が続いて螺旋溝３１ｂに係合して螺旋溝３１ｂに沿って転動するため、出力ロッド３の進出動作の一部がクランプ本体２に対する回転動作に変換されて、図１に示すように、出力ロッド３がクランプ本体２に対して平面視で反時計回りの方向に９０度回転しつつ上方へ進出する。
【００４４】
次に、クランプ装置１の作用について説明する。
ワークＷをクランプする場合には、図１のクランプ解除状態から、図示外の油圧供給源から油圧ポート２１を介して油圧を供給する。その際、油圧は流量調整弁４２を通って油路４０を流れ油室２０へ供給されることになる。このとき、流量調整弁４２において、バイパス流路５１は逆止弁５３により閉止されるため、油圧は弁体部４７ａと弁孔４６の間の隙間を流れることになる。ここで、弁部材４７を前後方向に移動させて前記隙間を適切に調整しておくことで、油路４０を流れる油圧が所定の流量に調整される。
【００４５】
そして、油路４０を介してクランプ用の油圧シリンダ５の油室２０に油圧が供給されると、油室２０に発生したクランプ力により出力ロッド３のピストン部３ｃが下方へ駆動される。このとき、変換機構７により出力ロッド３の進退動作の一部がクランプ本体２に対する回転動作に変換され、出力ロッド３がクランプ本体２に対して回転しつつ下方へ退入する。この出力ロッド３の回転動作に連動して、クランプアーム４も平面視で時計回りの方向に９０度旋回して、クランプアーム４の出力部４ａがワークＷの上側に位置する。
【００４６】
クランプアーム４が所定位置まで旋回した後は、出力ロッド３が直線的に退入し、図２に示すように、クランプアーム４の出力部４ａがワークＷに当接して、出力部４ａからクランプ力がワークＷに出力されてワークＷがクランプされる。
ここで、複数のクランプ装置１によりワークＷが固定されるが、各々の油圧シリンダ５の油室２０に供給される油圧を流量調整弁４２により適切な流量に調整することができるため、ワークＷをクランプする際に、複数のクランプ装置１において、ほぼ同時にクランプアーム４を旋回させ、続けて、同時に出力部４ａをワークＷに当接させることができ、ワークＷを所定の位置に確実にクランプできるようになる。
【００４７】
一方、図２のクランプ状態を解除する場合には、クランプ用の油圧シリンダ５の油室２０から油圧を排出するとともに、クランプ解除用の油圧シリンダ６の油室２２に油圧を供給する。まず、クランプ用の油室２０からは排出される油圧は、油路４０及び流量調整弁４２を介して油圧ポート２１へ流れるが、流量調整弁４２において、第１油路４０ａの油圧により鋼球５６が後方へ移動して逆止弁５３がバイパス流路５１を開放するため、油圧がバイパス流路５１，５２を通って迅速に油圧ポート２１へ排出される。一方、クランプ解除用の油圧ポート２３からは、油路４１及び流量調整弁４３を介してクランプ解除用の油室２２へ油圧が供給される。この場合は、前述のクランプ時と同様に、流量調整弁４３において、バイパス流路５１は逆止弁５３により閉止されるため、油圧は弁体部４７ａと弁孔４６の間の隙間を流れることになり、油路４１を流れる油圧が所定の流量に調整される。
【００４８】
そして、油室２２に発生したクランプ解除力によりピストン部３ｃが上方へ駆動される。このとき、出力ロッド３が直線的に所定量進出した後、変換機構７により出力ロッド３の進出動作の一部がクランプ本体２に対する回転動作に変換され、出力ロッド３がクランプ本体２に対して回転しつつ上方へ進出する。この出力ロッド３の回転動作に連動して、クランプアーム４も平面視で反時計回りの方向に９０度旋回して、図１に示すクランプ解除状態となる。
【００４９】
以上説明したクランプ装置１によれば、次のような効果が得られる。
１）流量調整弁４２，４３において、弁部材４７を弁孔４６に対して接近／離隔する方向に移動させて、弁体部４７ａを弁孔４６内に突入させることにより、弁体部４７ａと弁孔４６との間の隙間を調節して、油路４０を流れる油圧の流量を調整することができる。つまり、弁体部４７ａを有する弁部材４７を直接弁孔４６に接近／離隔する方向に移動させることができ、油圧の流量を容易に且つ確実に調整できるし、流量調整弁４２，４３の部品数を少なくしてその構成を簡単化することも可能である。
【００５０】
２）弁体部４７ａには、油圧を微調整するための切欠状の溝部４７ｄが設けられ、この溝部４７ｄは先端側ほど溝の深さが深く形成されているため、弁体部４７ａを弁孔４６に挿入したときの弁体部４７ａの突入量を調整することで、油路４０を流れる油圧の流量を微調整することができる。
【００５１】
３）弁部材４７の内部に、隙間をバイパスするバイパス流路５１を一方向にのみ閉止する逆止弁５３が設けられているため、油圧シリンダ５，６に油圧を供給する場合にはその流量を調整し、逆に油圧を排出する場合には、流量を調整することなく迅速に油室２０，２２から排出するように構成できる。さらに、逆止弁５３を流量調整弁４２，４３とは別に設ける場合に比べてクランプ装置１をコンパクトにすることができる。
【００５２】
次に、前記実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。但し、前記実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
１］弁孔４６の形状としては、前記実施形態のような、穴径の変化しない弁孔４６の他、例えば、前端側ほど穴径が小さいテーパー穴形状などの、種々の形状を採用できる。
【００５３】
２］図１０に示すように、油路４０の途中部に形成された弁座７０に対して、弁部材７１を接近／離隔する方向に移動させて、弁体部７１ａと弁座７０との間の隙間を調節することにより、油圧の流量を調整するように構成された流量調整弁４２Ａに本発明を適用することもできる。
【００５４】
３］図１１に示すように、油圧を排出する場合の流量のみを調整する流量調整弁４２Ｂに本発明を適用することもできる。この流量調整弁４２Ｂにおいては、弁部材８１の内部に、油室２０から油圧ポート２１へ油圧を排出する方向にのみバイパス流路５１を閉止する逆止弁８２が設けられている。逆止弁８２は、バイパス流路８３のうちの放射状に延びるバイパス流路８４との接続部よりもやや前側の部分に形成された弁座８５と、この弁座８５と協働してバイパス流路８３を閉止する鋼球８６と、この鋼球８６を後方へ付勢するコイルバネ８７とを有する。
【００５５】
従って、油圧ポート２１から油室２０に油圧を供給する場合には、油圧により鋼球８６が後方へ押圧されてバイパス流路８３が開放されるため、油圧は、弁体部８１ａと弁孔４６との隙間に加えてバイパス流路８３，８４からも油室２０へ流れ、流量が調整されることなく迅速に油室２０に流れ込む。一方、油室２０から油圧を排出する場合には、鋼球８６が弁座８５に密着してバイパス流路８３が閉止されているため、油圧は弁体部８１ａと弁孔４６との隙間のみを流れることになり、油圧が所定の流量に調整される。
【００５６】
４］図１２に示すように、流量調整弁４２Ｃに、油圧を油室２０や油路４０に充填した後に、油圧中に混入したエアを排出するためのエア抜き弁９０を設けてもよい。エア抜き弁９０は、弁部材９１の軸部９１ｂ内に形成され油路４０に連通するエア抜き孔９２を閉止可能な鋼球９３（エア抜き用弁体）と、弁部材９１の基端側部分に螺着され鋼球９３を前方（エア抜き孔９２を閉止する方向）に押圧可能なネジ部材９４とを備えている。
【００５７】
弁部材９１の後半部は、弁ケース４５から後方へ突出しており、後端部には断面六角形の操作部９１ｃが形成され、この操作部９１ｃをボックスレンチ等の工具により操作して弁部材９１を弁ケース４５に対して前後に移動させることができるように構成されている。弁部材９１の後半部の内部には、エア抜き孔９２に連通する鋼球収容孔９５が形成されており、鋼球収容孔９５には、鋼球９３がコイルバネ９６により後方に付勢された状態で前後に移動可能に収容されている。また、エア抜き孔９２と鋼球収容孔９５との間には弁座９７が形成され、鋼球９３がこの弁座９７に当接することで、エア抜き孔９２が閉止される。
【００５８】
鋼球収容孔９５には、左方からネジ部材９４が螺着されており、ネジ部材９４の先端は鋼球９３に当接している。そして、ネジ部材９４の内部には、エア抜き孔９２から排出されたエアを外部へ放出する為のエア通路９４ａが形成されている。また、このネジ部材９４の抜け止め用のロックナット９８も装着されている。
【００５９】
この流量調整弁４２Ｃにおいて、弁体部９１ａと弁孔４６の間における油圧の流量調整に関しては、前記実施形態と同様の作用を奏するためその説明は省略し、以下、エア抜き弁９０の作用について説明する。
油圧を油室２０や油路４０内に充填した後、まず、鋼球９３を前方へ押圧しているネジ部材９４を緩めて少し後方へ移動させると、コイルバネ９６の付勢力により鋼球９３が弁座９７から離間する。そして、油路４０からエア抜き孔９２、鋼球収容孔９５及びネジ部材９４内のエア通路９４ａを通って、油圧中に混入したエアが外部へ排出されることになる。エアを排出した後には、再びネジ部材９４を締めて前方へ移動させ、鋼球９３を弁座９７に押し付けてエア抜き孔９２を閉止する。
【００６０】
５］出力ロッド３の進出駆動と退入駆動の何れか一方を、コイルバネや皿バネ等、油圧シリンダ以外の駆動手段で行うようにしてもよい。
【００６１】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、流量調整弁は、油路の途中部に形成された弁孔と、この弁孔に少なくとも部分的に挿入される弁体部を有する弁部材とを備えており、弁部材を弁孔に対して接近／離隔する方向に移動させて弁孔内に突入させることにより、弁体部と弁孔との間の隙間を調節して、油路を流れる油圧の流量を調整する。従って、弁体部を有する弁部材を直接弁座に接近／離隔する方向に移動させることができ、油圧の流量を容易且つ確実に調整できるし、流量調整弁の部品数を少なくしてその構成を簡単化することもできる。
【００６２】
請求項２の発明によれば、弁体部に、油圧を微調整するための切欠状の溝部が設けられ、この溝部は先端側ほど溝の深さが深く形成されているため、弁体部を弁孔に挿入したときの弁体部の突入量により、この溝部を流れる油圧の量が微少量変化するため、油路を流れる油圧の流量を微調整することが可能となる。
【００６３】
請求項３の発明によれば、弁部材を弁座に対して接近／離隔する方向に移動させることにより、弁体部と弁孔との間の隙間を調節して、油路を流れる油圧の流量を調整することができ、請求項１と略同様の効果を有する。
【００６４】
請求項４の発明によれば、弁部材の内部に、隙間をバイパスするバイパス流路を一方向にのみ閉止する逆止弁が収容されているため、例えば、油圧シリンダに油圧を供給する場合にはその流量を調整し、逆に油圧を排出する場合には、流量を調整することなく迅速に排出するように構成できる。さらに、逆止弁を流量調整弁とは別に設ける場合に比べてクランプ装置をコンパクトにすることができる。
【００６５】
請求項５の発明によれば、弁部材は、この弁部材をクランプ本体に対して前記接近／離隔方向に相対移動させる為の操作部を有するので、この操作部をドライバーやレンチ等の工具により操作して弁部材を前記接近／離隔方向に移動させ、弁体部と弁孔（または、弁座）との間の隙間を調節して、油路を流れる油圧の流量を調整できる。
【００６６】
請求項６の発明によれば、クランプ本体に固定された弁ケースに、前記弁部材が前記出力ロッドの長手方向と交差する方向に螺着されているので、弁部材の操作性が向上し、弁体部を弁座に接近／離隔する方向に移動させることが容易になる。
請求項７の発明によれば、防塵カバーにより切削切粉等の塵が流量調整弁に付着したり、流量調整弁内に侵入したりするのを防止できる。
【００６７】
請求項８の発明によれば、油圧を油路に供給してから、弁部材に螺着されたネジ部材を緩めることで、ネジ部材によりエア抜き孔を閉止する方向に押圧されていたエア抜き用弁体が、油路内の油圧によりエア抜き孔を開放するため、油路内のエアをエア抜き孔から排出できる。また、このようなエア抜き弁が流量調整弁と一体的に組み込まれているため、エア抜き弁を設けてもクランプ装置をコンパクトにすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るクランプ装置（クランプ解除状態）の縦断面図である。
【図２】クランプ装置（クランプ状態）の縦断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】出力ロッドの斜視図である。
【図５】図２のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】流量調整弁（全開状態）の断面図である。
【図７】流量調整弁（全閉状態）の断面図である。
【図８】図７のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線断面図である。
【図９】弁部材の正面図である。
【図１０】変更形態の図７相当図である。
【図１１】別の変更形態の図７相当図である。
【図１２】さらに別の変更形態の図６相当図である。
【符号の説明】
Ｗ        ワーク
１        クランプ装置
２        クランプ本体
３        出力ロッド
５，６  油圧シリンダ
４０，４１    油路
４２，４３    流量調整弁
４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ    流量調整弁
４５    弁ケース
４６    弁孔
４７    弁部材
４７ａ  弁体部
４７ｃ  六角穴
４７ｄ  溝部
５１，５２    バイパス流路
５３    逆止弁
６０    防塵カバー
８２    逆止弁
８３，８４    バイパス流路
９０    エア抜き弁
９１    弁部材
９１ａ  弁体部
９２    エア抜き孔
９３    鋼球
９４    ネジ部材
【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】
2004360718.tif 000008
【図７】
2004360718.tif 000009
【図８】
2004360718.tif 000010
【図９】
2004360718.tif 000011
【図１０】
2004360718.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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