(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロッドカバーから突出するピストンロッド先端にクランパ後端を揺動自在に軸着し、クランパの中間にリンク部材の一端を揺動自在に軸着し、リンク部材の他端を、ロッドカバーに取り付けた支持部材先端に揺動自在に軸着し、ピストンロッドの進退によりクランパを揺動するようにしたリンク式クランプシリンダであって、ロッドカバー上面に凹部を形成し、その凹部に支持部材を嵌め込み、嵌め込み部の下面を凹部の底面に、嵌め込み部の前後面を凹部の前後壁に夫々密着させて下側から締め付けボルトによりロッドカバーに一体に取り付けたリンク式クランプシリンダにおいて、嵌め込み部の前面上端に水平な受け面を形成し、嵌め込み部の下面には前面側に逃がしを形成して凹部底面と密着する密着面を後面側に設け、凹部の前壁上端に繋がるロッドカバー上面に当接面を形成し、嵌め込み部を凹部に嵌め込んだ状態で、前記水平受け面と当接面とが密着し、密着面と凹部の底面とが密着するようにしたことを特徴とするリンク式クランプシリンダ。
【請求項２】
凹部はクランパ揺動軸線に沿う方向に長手を有する凹溝であり、嵌め込み部は、その凹溝に嵌まり込む長手に長い嵌め込みブロックとなっていることを特徴とする請求項１記載のリンク式クランプシリンダ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、リンク式のクランプシリンダに関し、特に、クランパの長手中間に接続されるリンク部材の下端を支持する支持部材を、ロッドカバーと別部材としてロッドカバーに取り付ける形式のクランプシリンダであって、ロッドカバー上面に凹部を形成し、その凹部に支持部材を嵌め込み、嵌め込み部の下面を凹部の底面に、嵌め込み部の前後面を凹部の前後壁に夫々密着させてロッドカバーに一体に取り付けたリンク式クランプシリンダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記のようなクランプシリンダとして、本願出願人が既に出願済みのものがある（特願２００１−３０５８９１）。これによれば、図６に示すように、ロッドカバーＡの上面に凹部Ｂを形成し、その凹部Ｂに支持部材Ｃの嵌め込み部Ｄを嵌め込み、嵌め込み部Ｄの下面Ｅの全面を凹部Ｂの底面Ｆに、嵌め込み部Ｄの前後面Ｇ、Ｈを凹部Ｂの前後壁Ｊ、Ｋに夫々密着させて下側から締め付けボルトＬによりロッドカバーＡに一体に取り付けている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
今、前方に向けての曲げモーメントＭがクランプ、アンクランプ動作時に支持部材Ｃに発生した場合について考える。このとき、嵌め込み部Ｄの下面Ｅの前面端Ｐ１を支点として支持部材Ｃが前方に倒れようとするのを、締め付けボルトＬによる締め付け力に基づく逆方向のモーメントで受け止めているが、締め付けボルトＬによるモーメント発生のための支点との距離Ｌ０が小さく、モーメントＭが繰り返し作用することで締め付けボルトＬが疲労し、耐久性にやや劣ることが出願人により判明した。また、前面端Ｐ１を支点にして前方に傾こうとするときには、下面Ｅの後面端Ｐ０が支点Ｐ１と同じ水平面にあることから、密着している後壁Ｋから離れ勝手となり、モーメントは専ら上記締め付けボルトＬで負荷しており、このことも、ボルト疲労の要因の一つとなっている。この発明の課題は、上記構造のクランプシリンダの改良に係り、繰り返しの曲げモーメントに対しても、締め付けボルトの疲労を防止できる耐久性のよい構造のクランプシリンダを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題解決のため、本願リンク式クランプシリンダでは、ロッドカバーから突出するピストンロッド先端にクランパ後端を揺動自在に軸着し、クランパの中間にリンク部材の一端を揺動自在に軸着し、リンク部材の他端を、ロッドカバーに取り付けた支持部材先端に揺動自在に軸着し、ピストンロッドの進退によりクランパを揺動するようにしたリンク式クランプシリンダであって、ロッドカバー上面に凹部を形成し、その凹部に支持部材を嵌め込み、嵌め込み部の下面を凹部の底面に、嵌め込み部の前後面を凹部の前後壁に夫々密着させて下側から締め付けボルトによりロッドカバーに一体に取り付けたリンク式クランプシリンダにおいて、嵌め込み部の前面上端に水平な受け面を形成し、嵌め込み部の下面には前面側に逃がしを形成して凹部底面と密着する密着面を後面側に設け、凹部の前壁上端に繋がるロッドカバー上面に当接面を形成し、嵌め込み部を凹部に嵌め込んだ状態で、前記水平受け面と当接面とが密着し、密着面と凹部の底面とが密着するようにしたことを特徴とする。具体的には、凹部はクランパ揺動軸線に沿う方向に長手を有する凹溝であり、嵌め込み部は、その凹溝に嵌まり込む長手に長い嵌め込みブロックとなっている。これによれば、前方に向けてのモーメント負荷時の支点とボルト締め付け位置との距離が先に出願したものと比べて大きくなり、締め付けボルトに作用するモーメントによる力が小さくなり、締め付けボルトの疲労を長期にわたって防ぐことができる。また、モーメント負荷時の支点が、嵌め込み部の下面の後面端より上方に位置しており、その位置関係から、前方へのモーメント作用時には嵌め込み部の下面の後面端が凹部の後壁に押付けられ、その部分においても、モーメントによる倒れが負荷されているので、締め付けボルトに作用するモーメントによる力を一層小さくできる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図１において、シリンダチューブ１の両端をヘッドカバー２、ロッドカバー３で塞いでいる。ヘッドカバー２の嵌合部２ａ、ロッドカバー３の嵌合部３ａが、チューブ１端面との間にシール部材としての薄い弾性ガスケット４，５を挟み込んでシリンダ孔７に嵌合されてこれらの間を水密にシールしている。シリンダチューブ１とヘッドカバー２、ロッドカバー３とは、ヘッドカバー２側からシリンダチューブ１を貫通する締め付けボルト６で一体に締結されている。シリンダチューブ１のシリンダ孔７には、ピストン８が軸線方向に往復移動自在に嵌装されている。ピストン８は、ピストンロッド９を一体に備えており、ピストンロッド９は、ロッドカバー３から外方（上方）に突出している。ピストンロッド９は、ロッドカバー３との間を、シールリング１０、スクレーパ１１によって水密、かつ、防塵されている。
【０００６】
ロッドカバー３は、図２に示すように、概ね矩形の外形をなし、一側面に流体給排ポート１２，１３が一対設けてある。一方の給排ポート１２は、ロッドカバー３に穿設された油路１４を介して上側シリンダ室１５と連通し、他方の給排ポート１３は、ロッドカバー３、シリンダチューブ１、ヘッドカバー２に形成された油路１６，１７，１８を介して下側シリンダ室１９と連通している。
ロッドカバー３において、その上面には４隅にクランプシリンダを他の固定部材に取り付けるためのシリンダ取付孔２０が設けてある。前記給排ポート１２，１３が形成されている側と、ピストンロッド９を挟んで反対側となる部分の上面には、前記シリンダ取付孔２０の上面２１と同じ面となる底面２２を有する凹溝２３（凹部）が形成されている。凹溝２３は、クランパ揺動軸線ＣＬに沿う方向に長く形成され、その長さＳは、図３に示すように、両側のシリンダ取付孔２０に挿通された状態のシリンダ取り付けボルトの頭部２４の対向間隔よりわずかに小さく設定されている。凹溝２３の前壁３７の上端は、後述する受け面３１ａと密着する水平な当接面３７ａとなっている。ロッドカバー３の、シリンダチューブ１側に向く背面には、前記凹溝２３の長さの内側となる位置に、締め付けボルト用の一対の座ぐり孔２５が上向きに穿設されている。
【０００７】
支持部材３０は、前記凹溝２３とクランパ揺動軸線方向長さを同じくする嵌め込み部としての嵌め込みブロック３１とその嵌め込みブロック３１の中央から上方に突出する幅の狭い（クランパ４１の、クランパ揺動軸線ＣＬ方向の厚さと同じ）の支持部３２とからなる。図５に示すように、嵌め込みブロック３１においてその下面３３には、前面３５側に逃がし３３ａを形成して後面３４側に密着面３３ｂを設けてある。また、嵌め込み部ブロック３１の前面３５の上端には水平な受け面３１ａが設けてある。この嵌め込みブロック３１を前記凹溝２３に嵌め込んだ状態では、凹溝２３の底面２２と密着面３３ｂとが密着し、嵌め込みブロック３１の前後面３５，３４が凹溝２３の前後壁３７，３６に密着嵌合し、さらに、受け面３１ａが上記水平な当接面３７ａに密着するようになっている。嵌め込みブロック３１の後面３４の上端部は後壁３７の上方で後方に屈曲している。嵌め込みブロック３１の下面３３には、一対のめねじ孔３８が形成され、嵌め込みブロック３１を凹溝２３に嵌合して、ロッドカバー３背面側から前記座ぐり孔２５を通して締め付けボルト３９が捩じ込まれることにより、支持部材３０をロッドカバー３に一体固着している。また、支持部材３０のワークに向く側の面３０ｂは、取り付け状態でロッドカバー３の他方側面３ｂと面一となっていて、その寸法Ｌと、ロッドカバー３の図２における上下側面３ｃ，３ｄとピストンロッド中心との寸法とは、同じ寸法に設定してある。
【０００８】
支持部材３０の支持部３２には、取り付け状態において、凹溝２３の長手と平行なリンクピン孔４０が形成されている。前記ピストンロッド９の先端には、クランパ４１の後端がピン４２により揺動自在に軸支されている。クランパ４１の長手中間にはクランパ４１の厚さ方向両側に配置された１対のリンク部材４３の上端がピン４４により揺動自在に軸支してある。そして、この一対のリンク部材４３の各下端は、前記リンクピン孔４０とリンクピン４５を介して揺動自在に軸支されている。クランパ４１の先端には、ワークＷを押え込むクランプ部材４６が、その長手方向位置を調整可能に取り付けてある。
【０００９】
クランプ状態を示す図１実線の状態から上側シリンダ室１５に圧流体を供給すると、ピストンロッド９が引き込まれ、これによって、クランパ４１は上方へ揺動して、アンクランプ状態（図１の二点鎖線）となる。また、下側シリンダ室１９に流体を供給してアンクランプ状態からピストンロッド９を前進（上昇）させると、クランプ部材４６がワークＷの押え面を下方に押え込み、クランパ４１が水平姿勢となるクランプ位置に揺動する。
【００１０】
クランプ、アンクランプ動作中、支持部材３０に前方（図１で右方向）の曲げモーメントＭが作用した場合、図５に示すように、支持部材３０は、受け面３１ａの前端Ｐ２を支点に前方に倒れようとする。このとき、締め付けボルト３９の中心軸線位置を先に出願したものと同じとした時には、支点Ｐ２とボルト中心線との距離Ｌ１は、図６の場合に比べて長くなる。従って、同じ大きさのモーメントＭに対して締め付けボルト３９に作用する軸線方向力は小さくなる。また、支点Ｐ２が嵌め込み部３１の下面３３の後面端Ｐ０より上方にあって、支持部材３０が前方に倒れようとするときには、後面端Ｐ０は支点Ｐ２を中心として後壁３６側に押し付けられるように移動しようとするため、この後面端Ｐ０部分でも倒れが負荷され、締め付けボルト３９が負荷する軸線方向力は一層小さくできる。また、支持部材３２の下面３３の密着面３３ｂが凹溝２３の底面２２に密着し、当接面３７が受け面３１ａに密着しているので、いくつかのクランプシリンダを使用してワークをクランプするとき、支持部材３０のリンクピン孔４０の高さ位置にばらつきがないため、クランプ部材４１がワークを押え込む高さ位置が同じであれば、クランプ時のクランパ姿勢は、どのクランプシリンダでも水平姿勢が確実に維持され、クランプ時にクランパ姿勢が傾斜することによる不都合が回避される。
【００１１】
また、凹溝２３は、ロッドカバー３の上面に形成されているため、その形成位置に関する制約は、前記スクレーパ１１、シールリング１０との干渉だけであり、ロッドカバー背面側の嵌入部３ａとの干渉は気にする必要がない。そのため図１のように、凹溝２３の後壁３６は、嵌入部３ａ外周面よりピストンロッド９側に入り込んでピストンロッド寄りに配置でき、その結果、ロッドカバー外形寸法（ピストンロッド中心から側面３ｂまでの寸法Ｌ）を大幅に小さくできる。また、ピストンロッド９の中心から、ロッドカバー側面３ｂ、３ｃ、３ｄまでの寸法を同じにしているため、ロッドカバー３の素材を共通として、上記凹溝２３を、図２の位置のほか、図２の位置から時計方向、または反時計方向に、夫々９０度回転させた位置に形成してやることで、クランパ４１の位置を３方向のうちの何れか１つを選択することができる。
【００１２】
【発明の効果】
以上のように、本願発明では、嵌め込み部の下面に逃がしを形成して密着面を後面側に設けてその密着面を凹部の底面に、また、嵌め込み部の前面上端の水平な受け面を凹部前壁上端の水平な当接面に夫々密着させ、嵌め込み部の前後面を凹部の前後壁に夫々密着させてロッドカバーに一体に取り付けたので、シリンダチューブ側への嵌め込み部との干渉を気にすることなくピストンロッドに近づけて取り付けでき、ロッドカバー外形寸法を小さくできる。また、支持部材上部に設けられるリンクピン孔の高さ位置にばらつきがなく、クランプ時にクランパ姿勢を精度よく水平にできる。また、本願では、支持部材に作用する曲げモーメント負荷のための締め付けボルトの軸線方向力を小さくできるので、締め付けボルトの疲労を長期に亘って防ぐことができ、装置全体の耐久性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願クランプシリンダの縦断面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図１のＩＶ視図である。
【図５】支持部材とロッドカバーの結合部拡大図である。
【図６】従来技術である。
【符号の説明】
１  シリンダチューブ
３  ロッドカバー
９  ピストンロッド
２０  シリンダ取付孔
２１  シリンダ取付孔上面
２２  凹部の底面
２３  凹溝（凹部）
２４  ボルト頭部
３０  支持部材
３１  嵌め込みブロック（嵌め込み部）
３１ａ  受け面
３３  嵌め込み部の下面
３３ａ  逃がし
３３ｂ  密着面
３４  嵌め込み部の後面
３５  嵌め込み部の前面
３６  凹部の後壁
３７  凹部の前壁
３７ａ  当接面
３９  締め付けボルト
４１  クランパ
４３  リンク部材
【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】
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