(57)【要約】 【課題】  弁孔と弁体との間の隙間の大きさを各クランプ装置で確認する必要がなく、交換部品が安価なクランプ装置を提供する。【解決手段】  シリンダ本体２に設けた給排路２２の途中に連通する弁装着穴２６に装着する弁部材２９に弁孔３２を設け、弁部材２９の弁体装着孔３０に移動可能に装着された弁体３１の調整弁部４４を前記弁孔３２に挿入させると圧流体の流量を調整する隙間Ｓが設けられることで、シリンダ本体２に弁部材２９を装着しなくても弁孔３２と調整弁部４４による隙間Ｓの大きさを確認することが可能となる。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ本体に設けたシリンダ室にピストンを軸方向移動可能に嵌装し、そのピストンに連結したピストンロッドをシリンダ本体の一端部から突出させ、シリンダ本体の給排路から一方のシリンダ室に圧流体を供給すると共に他方のシリンダ室から圧流体を排出することでピストンを移動させ、ピストンロッドに設けたクランパがワークに対してクランプ、アンクランプするようにしたクランプ装置において、シリンダ本体の外側面から給排路の途中に連通する弁装着穴を設け、その弁装着穴に給排路を流れる圧流体の流量を調整可能な流量調整弁を装着し、その流量調整弁は、シリンダ本体の弁装着穴に装着され、外側の給排路をシリンダ室側の給排路に連通させる弁孔と外側面から弁孔に向けて設けた弁体装着孔を有する弁部材を備えると共に、弁部材の弁体装着孔に弁孔に向けて移動可能に装着され、弁孔との間の隙間の大きさを調整可能な調整弁部と、シリンダ室側の給排路を外側の給排路に連通させる逆止弁孔を有し、逆止弁孔の途中にシリンダ室側への流れを逆止し外側への流れを許す逆止弁体を内蔵している弁体を備え、給排路に供給した圧流体を弁孔と調整弁部の間の隙間に通過させてシリンダ室に供給し、シリンダ室から排出される圧流体を前記隙間と逆止弁孔に通過させて給排路から排出するようにしたことを特徴とするクランプ装置。
【請求項２】
弁体装着孔に装着した弁体の調整弁部を弁孔に貫通させ、調整弁部の先端に弁部材に係合可能な抜け止め部材を備えて成ることを特徴とする請求項１記載のクランプ装置。
【請求項３】
弁体を、弁部材の弁体装着孔に螺合された装着部材と弁部材の弁体装着孔に嵌挿された弁体部材とで構成し、弁体部材に軸線方向へ貫通する貫通孔を設け、その貫通孔のシリンダ室側部分を小径の逆止弁孔に、外側部分を大径の収納孔に夫々形成し、装着部材と逆止弁体の間に逆止ばねを介在させて成ることを特徴とする請求項１または２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、クランプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シリンダ本体に設けたシリンダ室にピストンを軸方向移動可能に嵌装し、そのピストンに連結したピストンロッドをシリンダ本体の一端部から突出させ、シリンダ本体の給排路から一方のシリンダ室に圧流体を供給すると共に他方のシリンダ室から圧流体を排出することでピストンを移動させ、ピストンロッドに設けたクランパがワークに対してクランプ、アンクランプするようにしたクランプ装置は多数提案されている。
ところで、上記クランプ装置を複数設置した治具を用いて大きなワーク等をクランプする場合には、圧流体の供給源から各クランプ装置までの距離が異なることで、一定時間における各クランプ装置に供給される圧流体の供給流量が異なり各クランプ装置によるクランプのタイミングにばらつきが生じる。そのため、ワークを加工するまでの時間が長くなったり、クランプしていない箇所に外力が加わった時にワークがずれる等の問題があるので、一定時間における各クランプ装置でシリンダ室に供給する圧流体の供給流量を調整しなければならない。また、治具を小型化とするためにはクランプ装置も小型化とする必要があった。
【０００３】
そこで、特許文献１のクランプ装置のように、クランプ本体内に設けた油圧シリンダの油室に接続された油路に流量調整弁を備え、流量調整弁により油圧の流量を調整するものが知られている。その流量調整弁は、クランプ本体の装着穴に螺着された筒状の弁ケースに弁部材が前後移動可能に装着され、その弁部材の弁体部を油路の途中部に形成され前記装着穴の前端に連なる弁孔に前後摺動自在に挿入して構成されている。よって、弁部材を前後に移動させると、弁部材の弁体部と弁孔との間の隙間の大きさが変化してその間を流れる油圧の流量が調整されるようになっている。また、弁部材には弁体部と弁孔との隙間をバイパスするバイパス流路と、バイパス流路を油室に油圧を供給する方向にのみ閉止する逆止弁が備えられている。
【特許文献１】特開２００４−３６０７１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のクランプ装置に備えた流量調整弁は、油路の途中部に形成した弁孔に弁ケースに装着した弁部材の弁体部を挿入し、弁体部と弁孔との間に隙間を形成するものである。また、弁部材には逆止弁が備えられている。従って、クランプ本体の装着穴に螺着された弁ケースに弁部材を装着した時に、目視出来ないクランプ本体内の弁孔に弁体部を挿入させるので、弁部材の組付けに時間がかかるおそれがあった。また、弁体部と弁孔の加工精度によって隙間の大きさが異なるので、各クランプ装置で隙間の大きさを確認しなければならない煩わしさがあった。また、弁部材の内部に逆止弁を備えるために、弁部材の鋼球収容孔に鋼球とばね部材を挿入した後、弁部材の弁体部をかしめることで、前記鋼球やばね部材の交換時には弁部材全体を交換する必要があり、交換部品が高価なクランプ装置となるおそれがあった。また、メンテナンス時に、弁部材を後方に移動させ過ぎた状態で油室から油圧を排出したり清掃等を行っていると、弁ケースから弁部材が脱落して紛失するおそれがあった。
そこで本発明の課題は、上記問題点に鑑み、弁孔と弁体との間の隙間の大きさを各クランプ装置で確認する必要がなく、交換部品が安価なクランプ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、シリンダ本体に設けたシリンダ室にピストンを軸方向移動可能に嵌装し、そのピストンに連結したピストンロッドをシリンダ本体の一端部から突出させ、シリンダ本体の給排路から一方のシリンダ室に圧流体を供給すると共に他方のシリンダ室から圧流体を排出することでピストンを移動させ、ピストンロッドに設けたクランパがワークに対してクランプ、アンクランプするようにしたクランプ装置において、シリンダ本体の外側面から給排路の途中に連通する弁装着穴を設け、その弁装着穴に給排路を流れる圧流体の流量を調整可能な流量調整弁を装着し、その流量調整弁は、シリンダ本体の弁装着穴に装着され、外側の給排路をシリンダ室側の給排路に連通させる弁孔と外側面から弁孔に向けて設けた弁体装着孔を有する弁部材を備えると共に、弁部材の弁体装着孔に弁孔に向けて移動可能に装着され、弁孔との間の隙間の大きさを調整可能な調整弁部と、シリンダ室側の給排路を外側の給排路に連通させる逆止弁孔を有し、逆止弁孔の途中にシリンダ室側への流れを逆止し外側への流れを許す逆止弁体を内蔵している弁体を備え、給排路に供給した圧流体を弁孔と調整弁部の間の隙間に通過させてシリンダ室に供給し、シリンダ室から排出される圧流体を前記隙間と逆止弁孔に通過させて給排路から排出するようにしたことを特徴とする。
【０００６】
また、本発明は、弁体装着孔に装着した弁体の調整弁部を弁孔に貫通させ、調整弁部の先端に弁部材に係合可能な抜け止め部材を備えて成ることを特徴とする。更に、本発明は、弁体を、弁部材の弁体装着孔に螺合された装着部材と弁部材の弁体装着孔に嵌挿された弁体部材とで構成し、弁体部材に軸線方向へ貫通する貫通孔を設け、その貫通孔のシリンダ室側部分を小径の逆止弁孔に、外側部分を大径の収納孔に夫々形成し、装着部材と逆止弁体の間に逆止ばねを介在させて成ることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、シリンダ本体の外側面から給排路の途中に連通する弁装着穴を設け、その弁装着穴に給排路を流れる圧流体の流量を調整可能な流量調整弁を装着し、その流量調整弁は、シリンダ本体の弁装着穴に装着され、外側の給排路をシリンダ室側の給排路に連通させる弁孔と外側面から弁孔に向けて設けた弁体装着孔を有する弁部材を備えると共に、弁部材の弁体装着孔に弁孔に向けて移動可能に装着され、弁孔との間の隙間の大きさを調整可能な調整弁部と、シリンダ室側の給排路を外側の給排路に連通させる逆止弁孔を有し、逆止弁孔の途中にシリンダ室側への流れを逆止し外側への流れを許す逆止弁体を内蔵している弁体を備え、給排路に供給した圧流体を弁孔と調整弁部の間の隙間に通過させてシリンダ室に供給し、シリンダ室から排出される圧流体を前記隙間と逆止弁孔に通過させて給排路から排出するようにしたことで、シリンダ本体に装着する弁部材に設けた弁孔に弁体の調整弁部を挿入させると圧流体の流量を調整する隙間が設けられることで、シリンダ本体に弁部材を装着しなくても弁孔と調整弁部による隙間の大きさを確認することが可能となり、各クランプ装置で前記隙間の大きさが統一されることとなる。
【０００８】
また、弁体装着孔に装着した弁体の調整弁部を弁孔に貫通させ、調整弁部の先端に弁部材に係合可能な抜け止め部材を備えたことで、メンテナンス時に、シリンダ室から圧流体（圧油）を排出したり清掃等を行っても、弁体が弁部材から脱落することがなく紛失することがない。更に、弁体に設けた貫通孔の収納孔に鋼球と逆止ばねを挿入し、前記貫通孔の一方を装着部材で塞ぐようにしたことで、逆止ばねや鋼球の交換が容易に行え、交換部品も安価なものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１に示すクランプ装置１のシリンダ本体２は、シリンダ穴３ａを備えたシリンダチューブ３の一端がロッドカバー４で塞がれ、内部にシリンダ室５が形成されている。シリンダ室５には環状のピストン６が軸方向移動可能に嵌装されており、シリンダ室５をヘッド側シリンダ室７とロッド側シリンダ室８とに区画している。ピストン６に形成されたメネジ部９にはピストンロッド１０の下端部が螺合されている。ピストンロッド１０の上端部はロッドカバー４から軸線前方に突出し、その上端部のテーパ面１０ａにクランパ１１がナット１２によって固定されている。ピストンロッド１０の外周面には、図５に示すように複数（４つ）の旋回用案内溝１３が設けられている。旋回用案内溝１３は、軸線方向に形成したカム溝１４と円周方向に形成した斜めのカム溝１５とから成り、カム溝１４の案内面１４ａとカム溝１５の案内面１５ａとが連続するようになっている。また、図４，５のように、隣り合うカム溝１４，１５のもう一方の側面１４ｂ，１５ｂ間に壁Ｔが形成されているが、側面１４ｂ，１５ｂがなくても構わないので壁Ｔを加工によって取り除いてもよい。各旋回用案内溝１３に係合させるピン部材１６がシリンダ本体２のロッドカバー４に設けられている。
【００１０】
前記ロッドカバー４は、外形がシリンダチューブ３の外形よりさらにチューブ半径方向の外側に広がった略矩形を成し、その下面４ａから前記シリンダ穴３ａに嵌入される嵌入軸部１７が突出している。嵌入軸部１７には、孔軸線ＨＬがピストンロッド１０の軸線ＣＬ（長手方向）と交差しないように設けた複数の取付孔１８にピン部材１６を夫々回動自在に嵌装している。図４では、ロッドカバー４の嵌入軸部１７に、一対一組とする二組の取付孔１８をシリンダ中心線（ピストンロッド１０の軸線ＣＬ）に対して対称に設け、それら一対の取付孔１８の孔軸線ＨＬの一方がピストンロッド１０側に向かってピストンロッド１０の軸線ＣＬの右側を通り、他方が左側を通るように設けてある。
【００１１】
次に、取付孔１８に嵌装したピン部材１６のピストンロッド１０側の端部１９は、ピストンロッド１０の軸線ＣＬ側１９ａと反対側１９ｂが取付孔１８の内側開口部付近に位置し、ピストンロッド１０の軸線ＣＬ側１９ａが取付孔１８の内側開口部からピストンロッド１０側へ突出するように設け、ピン部材１６におけるピストンロッド１０の軸線ＣＬ側と反対側の外周面２０が略全長に亘って取付孔１８の内面で支承されるようにしてある。尚、複数の取付孔１８の少なくとも２つは、それらの孔軸線ＨＬの一方がピストンロッド１０側に向かってピストンロッド１０の軸線ＣＬの右側を通り、他方が左側を通るように設け、夫々の取付孔１８に嵌装したピン部材１６と旋回用案内溝１３との係合量Ｌが、ピストンロッド１０の軸線ＣＬを中心とする回動方向において互いにピン部材１６の逆側で大きくなるようにしてある。
ロッドカバー４には一対の給排路２１，２２が設けられている。一方の給排路２１は、ロッドカバー４の流体通路２３を介してシリンダチューブ３の長手方向に設けた連通路２４の一端に連通している。その連通路２４の他端はヘッド側シリンダ室７に連通している。他方の給排路２２は、ロッドカバー４の別の流体通路２５を介してロッド側シリンダ室８に連通している。各給排路２１，２２の途中に連通する弁装着穴２６をシリンダ本体２の外側面から設け、その弁装着穴２６に流体通路２５を流れる圧流体の流量を調整可能な流量調整弁２７とプラグ２８が夫々装着されている。
【００１２】
前記流量調整弁２７について説明する。流量調整弁２７は、弁部材２９の弁体装着孔３０に弁体３１を装着して構成される。弁部材２９は、六角形状の大径部２９ａと外周にネジ部を設けた小径部２９ｂとから成り、内側に弁孔３２と弁体装着孔３０が夫々設けられている。弁部材２９の大径部２９ａの端面がシリンダ本体２の外側面に当接するまでシリンダ本体２の弁装着穴２６に捩じ込まれている。大径部２９ａと小径部２９ｂには夫々シール部材３３が取り付けられている。また、弁部材２９の小径部２９ｂには弁体装着孔３０に連通するように複数（４つ）の第１連通孔３４が設けられている。
弁体３１は、前記弁体装着孔３０の外側に螺合された装着部材３５と弁体装着孔３０のシリンダ室５側に嵌挿された弁体部材３６とで構成される。弁体部材３６にはシール部材３７が取り付けられている。弁体部材３６に軸線方向へ貫通する貫通孔３８が設けられている。その貫通孔３８のシリンダ室５側部分が小径の逆止弁孔３９に形成され、外側部分が大径の収納孔４０に夫々形成されている。収納孔４０には逆止弁体４１（例えば鋼球）が挿入されている。装着部材３５と鋼球４１の間に逆止ばね４２を介在させ、そのばね４２によって付勢された鋼球４１により逆止弁孔３９が塞がれている。また、弁体３１の弁体部材３６には収納孔４０に連通するように複数（４つ）の第２連通孔４３が設けられている。弁体３１の弁体部材３６には、弁部材２９の弁孔３２に挿入させる調整弁部４４が設けられている。その調整弁部４４の先端には抜け止め部材４５（例えばＣ形止め輪）が取り付けられている。弁体３１の装着部材３５には六角レンチ等の工具を係合させる六角孔４６が設けられている。更に、弁体３１の装着部材３５に捩じ込んだナット４７により弁体３１が弁部材２９から抜け出さないようにしてある。
【００１３】
上記構成の流量調整弁２７では、外側の給排路２２ａから圧流体（圧油）が供給される場合、図６に示すように、弁装着穴２６、弁部材２９の第１連通孔３４、弁体装着孔３０、弁体３１の第２連通孔４３を介して弁体３１の収納孔４０へ流れ込むと共に、弁体装着孔３０から弁孔３２と調整弁部４４との間の隙間Ｓに流れ込むようになっている。鋼球４１によって逆止弁孔３９が塞がれているので、圧流体（圧油）は弁孔３２と調整弁部４４の間の隙間Ｓのみを通過することになる。一方、シリンダ室５側の給排路２２ｂから圧流体（圧油）が排出される場合、図８に示すように、弁体３１の逆止弁孔３９へ流れ込むと共に、弁孔３２と調整弁孔４４との間の隙間Ｓに流れ込むようになっている。逆止弁孔３９に流れる圧流体（圧油）により鋼球４１が装着部材３５に向かって押圧され、逆止弁孔３９を開放することで逆止弁孔３９から収納孔４０を通過して弁体３１の第２連通孔４３から弁体装着孔３０に流れ、弁孔３２と調整弁部４４との間の隙間Ｓを通過してきた圧流体（圧油）と共に、弁部材２９の第１連通孔３４、弁装着穴２６を介して外側の給排路２２ａに流れるようになっている。従って、弁体３１を前後方向に移動させ、弁孔３２と調整弁部４４との間の隙間Ｓの大きさを調整することで、外側の給排路２２ａからシリンダ室５側の給排路２２ｂに供給される圧流体（圧油）の流量が調整されるようになっている。
【００１４】
次に、上記構成のクランプ装置１の動作について説明する。図２に示すようなクランパ１１がアンクランプ位置Ｂの状態において、他方の給排路２２から流量調整弁２７、流体通路２５を介してロッド側シリンダ室８に圧流体（圧油）が供給されると、ピストン６が軸線下方に移動すると共に、ピン部材１６に係合した旋回用案内溝１３に沿ってピストンロッド１０が軸線下方に移動しつつ９０度旋回し、その後、その旋回位置を保ってワークＷに向けて降下してクランプ位置Ａでクランパ１１がワークＷをクランプするようになっている。また、図１に示すようなクランパ１１がクランプ位置Ａの状態において、一方の給排路２１から流体通路２３、連通路２４を介してヘッド側シリンダ室７に圧流体（圧油）が供給されると、ピストン６が軸線上方に移動すると共に、ピストンロッド１０が前記と逆に動作することで、クランパ１１がアンクランプ位置Ｂの状態となる。
【００１５】
従って、図９のような、クランプ装置１を複数設置した治具６０を用いて大きなワークＷ１をクランプする場合には、各クランプ装置１Ａ〜１Ｆに備えた流量調整弁２７によりロッド側シリンダ室８に供給する圧流体（圧油）の供給流量を調整することで、圧流体（圧油）の供給源６１から各クランプ装置１Ａ〜１Ｆまでの距離が異なっても各クランプ装置１Ａ〜１Ｆによるクランプのタイミングを同時とすることが容易に行なえる。また、シリンダ本体２に装着する弁部材２９に設けた弁孔３２に弁体３１の調整弁部４４を挿入させると圧流体（圧油）の流量を調整する隙間Ｓが設けられることで、シリンダ本体２に弁部材２９を装着しなくても弁孔３２と調整弁部４４による隙間Ｓの大きさを確認することが出来るために、各クランプ装置１で前記隙間Ｓの大きさを統一させることができる。また、弁孔３２を貫通した弁体３１の調整弁部４４の先端に抜け止め部材４５を備えたことで、図１０のように、メンテナンス時に、シリンダ室８から圧流体（圧油）を排出したり清掃等を行っても、弁体３１が弁部材２９から脱落することがなく紛失することを防止できる。更に、弁体３１に設けた貫通孔３８の収納孔４０に鋼球４１と逆止ばね４２を挿入し、前記貫通孔３８の一方を装着部材３５で塞ぐようにしたことで、逆止ばね４２や鋼球４１の交換が容易に行えるから、従来に比べて、交換部品を安価とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のクランプ状態であるクランプ装置の縦断面図である。
【図２】アンクランプ状態であるクランプ装置の縦断面図である。
【図３】図１の平面図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】ピストンロッドの外周面展開図である。
【図６】図３のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】図６のＶＩＩ―ＶＩＩ線断面図でシリンダ本体を省略した図である。
【図８】圧流体を排出させた状態を示す図である。
【図９】大きなワークをクランプするように構成された治具を示す図である。
【図１０】弁体を後方に移動させた状態を示す図である。
【符号の説明】
【００１７】
１      クランプ装置
２      シリンダ本体
５      シリンダ室
６      ピストン
１０      ピストンロッド
１１      クランパ
２１      給排路
２２      給排路
２２ａ    外側の給排路
２２ｂ    シリンダ室側の給排路
２６      弁装着穴
２７      流量調整弁
２９      弁部材
３０      弁体装着孔
３１      弁体
３２      弁孔
３５      装着部材
３６      弁体部材
３８      貫通孔
３９      逆止弁孔
４０      収納孔
４１      鋼球
４２      逆止ばね
４４      調整弁部
４５      抜け止め部材
Ｓ      隙間
Ｗ      ワーク
【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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