JPH09280211A - 流体圧シリンダ装置 - Google Patents
流体圧シリンダ装置Info
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- JPH09280211A JPH09280211A JP8093786A JP9378696A JPH09280211A JP H09280211 A JPH09280211 A JP H09280211A JP 8093786 A JP8093786 A JP 8093786A JP 9378696 A JP9378696 A JP 9378696A JP H09280211 A JPH09280211 A JP H09280211A
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- F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
- F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
- F15B15/1423—Component parts; Constructional details
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- F15B15/02—Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member
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- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
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- B25B5/062—Arrangements for positively actuating jaws with fluid drive with clamping means pivoting around an axis parallel to the pressing direction
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- F15B20/00—Safety arrangements for fluid actuator systems; Applications of safety devices in fluid actuator systems; Emergency measures for fluid actuator systems
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 雰囲気中の水溶性切削油や水分等の液体がシ
リンダ孔内に侵入するのを防止して、流体圧シリンダ装
置を長期間にわたってメンテナンスフリーにする。 【解決手段】 ハウジング７のシリンダ孔９にピストン
１１を保密状に挿入する。そのピストン１１の上側に形
成したバネ室１７を呼吸路４１によって上記ハウジング
７の外側空間へ連通させ、同上ピストン１１の下側に形
成した作動室１８に対して圧力流体を供給・排出可能に
構成する。上記バネ室１７内に装着したクランプ用バネ
２１によって上記ピストン１１を介してクランプ部材４
をクランプ位置Ｘへ付勢する。上記の呼吸路４１に逆止
弁座４５と逆止弁室とを順に設けて、その逆止弁室に挿
入した逆止部材４７を逆止バネによって上記の逆止弁座
４５に閉止接当させる。
リンダ孔内に侵入するのを防止して、流体圧シリンダ装
置を長期間にわたってメンテナンスフリーにする。 【解決手段】 ハウジング７のシリンダ孔９にピストン
１１を保密状に挿入する。そのピストン１１の上側に形
成したバネ室１７を呼吸路４１によって上記ハウジング
７の外側空間へ連通させ、同上ピストン１１の下側に形
成した作動室１８に対して圧力流体を供給・排出可能に
構成する。上記バネ室１７内に装着したクランプ用バネ
２１によって上記ピストン１１を介してクランプ部材４
をクランプ位置Ｘへ付勢する。上記の呼吸路４１に逆止
弁座４５と逆止弁室とを順に設けて、その逆止弁室に挿
入した逆止部材４７を逆止バネによって上記の逆止弁座
４５に閉止接当させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、呼吸路を設けた
流体圧シリンダ装置に関する。
流体圧シリンダ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、流体圧シリンダ装置は、ハウジ
ングのシリンダ孔にピストンを挿入して、そのピストン
の一端側に形成した第１室を呼吸路によってハウジング
の外側空間へ連通し、上記ピストンの他端側に形成した
第２室に対して圧力流体を供給・排出させるようになっ
ている。
ングのシリンダ孔にピストンを挿入して、そのピストン
の一端側に形成した第１室を呼吸路によってハウジング
の外側空間へ連通し、上記ピストンの他端側に形成した
第２室に対して圧力流体を供給・排出させるようになっ
ている。
【０００３】そして、上記の第２室へ圧力流体を供給す
ると、ピストンが第１室を収縮させて同上の第１室の内
圧を上昇させるので、その第１室の空気が呼吸路を通っ
てハウジングの外部へ流出される。これとは逆に、上記
の第２室から圧力流体を排出すると、バネの付勢力によ
って上記ピストンが第１室を膨張させるので、その第１
室の内圧が大気圧力よりも低下し、ハウジング外の雰囲
気が上記の呼吸路を通って第１室へ流入する。
ると、ピストンが第１室を収縮させて同上の第１室の内
圧を上昇させるので、その第１室の空気が呼吸路を通っ
てハウジングの外部へ流出される。これとは逆に、上記
の第２室から圧力流体を排出すると、バネの付勢力によ
って上記ピストンが第１室を膨張させるので、その第１
室の内圧が大気圧力よりも低下し、ハウジング外の雰囲
気が上記の呼吸路を通って第１室へ流入する。
【０００４】従来では、上記の呼吸路の途中部に金網製
のフィルタや焼結金属製のフィルタを装着していた。こ
れにより、ハウジング外の雰囲気が呼吸路を通るとき
に、その雰囲気中の塵埃や切り粉等の異物が上記フィル
タによって捕捉され、その異物がハウジング内へ侵入す
ることを阻止できる。
のフィルタや焼結金属製のフィルタを装着していた。こ
れにより、ハウジング外の雰囲気が呼吸路を通るとき
に、その雰囲気中の塵埃や切り粉等の異物が上記フィル
タによって捕捉され、その異物がハウジング内へ侵入す
ることを阻止できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記フィル
タは、塵埃や切り粉等の固体状の異物を捕捉できるが、
液体や気体を捕捉できない。このため、腐食性の液体や
気体を含む雰囲気中で流体圧シリンダ装置を使用すると
次の問題が生じる。例えば、水溶性切削油を使用するＮ
Ｃ旋盤のワーク用クランプ手段に上記の流体圧シリンダ
装置を利用した場合には、そのシリンダ装置の周囲に多
量の水溶性切削油が飛散されるうえ、雰囲気中にも霧状
の水滴が多量に含まれる。
タは、塵埃や切り粉等の固体状の異物を捕捉できるが、
液体や気体を捕捉できない。このため、腐食性の液体や
気体を含む雰囲気中で流体圧シリンダ装置を使用すると
次の問題が生じる。例えば、水溶性切削油を使用するＮ
Ｃ旋盤のワーク用クランプ手段に上記の流体圧シリンダ
装置を利用した場合には、そのシリンダ装置の周囲に多
量の水溶性切削油が飛散されるうえ、雰囲気中にも霧状
の水滴が多量に含まれる。
【０００６】上記の水溶性切削油や霧状の水滴は、ハウ
ジング外の雰囲気が呼吸孔を通ってハウジング内へ流入
するときに、上記フィルタを容易に通過してハウジング
内へ侵入する。その侵入した水溶性切削油や水滴は、ハ
ウジング内で劣化・変質してシリンダ孔の摺動面やピス
トンの摺動面を腐食させるので、ピストンがスムーズに
摺動できなくなる。その結果、流体圧シリンダ装置が短
期間で使用できなくなる。本発明の目的は、腐食性の液
体や気体を含む雰囲気下でも流体圧シリンダ装置を長期
間にわたって良好に使用できるようにすることにある。
ジング外の雰囲気が呼吸孔を通ってハウジング内へ流入
するときに、上記フィルタを容易に通過してハウジング
内へ侵入する。その侵入した水溶性切削油や水滴は、ハ
ウジング内で劣化・変質してシリンダ孔の摺動面やピス
トンの摺動面を腐食させるので、ピストンがスムーズに
摺動できなくなる。その結果、流体圧シリンダ装置が短
期間で使用できなくなる。本発明の目的は、腐食性の液
体や気体を含む雰囲気下でも流体圧シリンダ装置を長期
間にわたって良好に使用できるようにすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１の発明は、例えば、図１から図５、又は図
６に示すように、流体圧シリンダ装置を次のように構成
した。即ち、ハウジング７のシリンダ孔９にピストン１
１を挿入して、そのピストン１１の一端側に形成した第
１室１７を呼吸路４１によって上記ハウジング７の外側
空間へ連通させ、同上ピストン１１の他端側に形成した
第２室１８に対して圧力流体を供給・排出可能に構成
し、上記ピストン１１を上記の他端側へ付勢するバネ２
１を設け、上記の呼吸路４１に逆止弁座４５を設け、上
記ハウジング７の外側から上記の逆止弁座４５に弾性的
に閉止接当される逆止部材４７を設けた。
め、請求項１の発明は、例えば、図１から図５、又は図
６に示すように、流体圧シリンダ装置を次のように構成
した。即ち、ハウジング７のシリンダ孔９にピストン１
１を挿入して、そのピストン１１の一端側に形成した第
１室１７を呼吸路４１によって上記ハウジング７の外側
空間へ連通させ、同上ピストン１１の他端側に形成した
第２室１８に対して圧力流体を供給・排出可能に構成
し、上記ピストン１１を上記の他端側へ付勢するバネ２
１を設け、上記の呼吸路４１に逆止弁座４５を設け、上
記ハウジング７の外側から上記の逆止弁座４５に弾性的
に閉止接当される逆止部材４７を設けた。
【０００８】なお、上記の逆止部材４７を逆止弁座４５
に弾性的に接当させる手段としては、逆止部材４７をバ
ネやゴム等の弾性体によって付勢する場合と、その逆止
部材４７を弾性体によって構成してそれ自体の弾性力を
利用する場合とが考えられる。
に弾性的に接当させる手段としては、逆止部材４７をバ
ネやゴム等の弾性体によって付勢する場合と、その逆止
部材４７を弾性体によって構成してそれ自体の弾性力を
利用する場合とが考えられる。
【０００９】請求項２の発明は、例えば、同上の図１か
ら図５に示すように、上記の請求項１の構成に次の構成
を加えたものである。即ち、前記ピストン１１にクラン
プ部材４を連結し、前記の第１室１７内に装着した前記
バネ２１の付勢力によって上記のクランプ部材４をクラ
ンプ位置Ｘへ移動させるのに対して、前記の第２室１８
へ供給した圧力流体によって上記ピストン１１を介して
同上クランプ部材４をアンクランプ位置Ｙへ移動させる
ように構成した。
ら図５に示すように、上記の請求項１の構成に次の構成
を加えたものである。即ち、前記ピストン１１にクラン
プ部材４を連結し、前記の第１室１７内に装着した前記
バネ２１の付勢力によって上記のクランプ部材４をクラ
ンプ位置Ｘへ移動させるのに対して、前記の第２室１８
へ供給した圧力流体によって上記ピストン１１を介して
同上クランプ部材４をアンクランプ位置Ｙへ移動させる
ように構成した。
【００１０】請求項３の発明は、例えば図６に示すよう
に、前記の請求項１の構成に次の構成を加えたものであ
る。即ち、前記ピストン１１にクランプ部材４を連結
し、前記の第２室１８へ供給した圧力流体によって上記
ピストン１１を介して上記クランプ部材４をクランプ位
置Ｘへ移動させるのに対して、前記の第１室１７内に装
着した前記バネ２１の付勢力によって同上クランプ部材
４をアンクランプ位置へ移動させるように構成した。
に、前記の請求項１の構成に次の構成を加えたものであ
る。即ち、前記ピストン１１にクランプ部材４を連結
し、前記の第２室１８へ供給した圧力流体によって上記
ピストン１１を介して上記クランプ部材４をクランプ位
置Ｘへ移動させるのに対して、前記の第１室１７内に装
着した前記バネ２１の付勢力によって同上クランプ部材
４をアンクランプ位置へ移動させるように構成した。
【００１１】
【作用効果】請求項１の発明は、例えば、図１から図
５、又は図６に示すように、次の作用効果を奏する。第
２室１８へ圧力流体を供給すると、ピストン１１が第１
室１７を収縮させてその内圧を上昇させるので、その第
１室１７内の空気等の流体が逆止部材４７を押し開いて
ハウジング７の外部へ流出される。これとは逆に、上記
の第２室１８から圧力流体を排出すると、バネ２１の付
勢力によって上記の第１室１７が膨張されるので、同上
の第１室１７の内圧が低下していく。すると、上記の逆
止部材４７が上記ハウジング７の内外の差圧力と閉弁用
の弾性力(ここでは図５中の逆止バネ４８の付勢力)との
合力によって逆止弁座４５に閉止接当された状態に保た
れるので、ハウジング７の外部の雰囲気が第１室１７内
へ侵入することを阻止できる。
５、又は図６に示すように、次の作用効果を奏する。第
２室１８へ圧力流体を供給すると、ピストン１１が第１
室１７を収縮させてその内圧を上昇させるので、その第
１室１７内の空気等の流体が逆止部材４７を押し開いて
ハウジング７の外部へ流出される。これとは逆に、上記
の第２室１８から圧力流体を排出すると、バネ２１の付
勢力によって上記の第１室１７が膨張されるので、同上
の第１室１７の内圧が低下していく。すると、上記の逆
止部材４７が上記ハウジング７の内外の差圧力と閉弁用
の弾性力(ここでは図５中の逆止バネ４８の付勢力)との
合力によって逆止弁座４５に閉止接当された状態に保た
れるので、ハウジング７の外部の雰囲気が第１室１７内
へ侵入することを阻止できる。
【００１２】このため、上記ハウジング７の周囲に多量
の水溶性切削油が飛散されたり雰囲気中に霧状の水滴が
多量に含まれている場合であっても、これら水溶性切削
油や霧状の水滴が上記の第１室１７内へ侵入しない。こ
れと同様に、雰囲気中に腐食性の気体が存在する場合で
あっても、その腐食性の気体が第１室１７へ侵入するの
を上記の逆止部材４７によって阻止できる。従って、シ
リンダ孔９の摺動面やピストン１１の摺動面を長期間に
わたって良好な状態に保つことができ、流体圧シリンダ
装置を長期間にわたってメンテナンスフリーで使用でき
る。
の水溶性切削油が飛散されたり雰囲気中に霧状の水滴が
多量に含まれている場合であっても、これら水溶性切削
油や霧状の水滴が上記の第１室１７内へ侵入しない。こ
れと同様に、雰囲気中に腐食性の気体が存在する場合で
あっても、その腐食性の気体が第１室１７へ侵入するの
を上記の逆止部材４７によって阻止できる。従って、シ
リンダ孔９の摺動面やピストン１１の摺動面を長期間に
わたって良好な状態に保つことができ、流体圧シリンダ
装置を長期間にわたってメンテナンスフリーで使用でき
る。
【００１３】本発明は、上記の逆止部材４７の作動によ
って、さらに次の効果を奏する。上記シリンダ装置を長
期間にわたって使用すると、ピストン１１のシール部材
２４の摩耗や膨潤などによって、前記の第２室１８へ供
給された圧力流体が第１室１７へリークしていく。しか
し、そのリークした圧力流体は、第１室１７が収縮操作
された時に逆止部材４７を押し開いてハウジング７の外
部へ排出されるので、上記の第１室１７内に貯溜されな
い。このため、その第１室１７が異常に圧力上昇するの
を防止して、シリンダ装置を長期間にわたって良好に駆
動できる。
って、さらに次の効果を奏する。上記シリンダ装置を長
期間にわたって使用すると、ピストン１１のシール部材
２４の摩耗や膨潤などによって、前記の第２室１８へ供
給された圧力流体が第１室１７へリークしていく。しか
し、そのリークした圧力流体は、第１室１７が収縮操作
された時に逆止部材４７を押し開いてハウジング７の外
部へ排出されるので、上記の第１室１７内に貯溜されな
い。このため、その第１室１７が異常に圧力上昇するの
を防止して、シリンダ装置を長期間にわたって良好に駆
動できる。
【００１４】なお、第２室１８へ供給される圧力流体が
圧油等の液体である場合には、さらに次の作用効果を奏
する。即ち、その第２室１８から第１室１７へリークし
た液体を逆止部材４７から自動的に排出できるので、第
１室１７内に液体が充満されるのを防止できる。その結
果、そのリークした液体によってシリンダ装置がロック
されてしまうのを防止できる。
圧油等の液体である場合には、さらに次の作用効果を奏
する。即ち、その第２室１８から第１室１７へリークし
た液体を逆止部材４７から自動的に排出できるので、第
１室１７内に液体が充満されるのを防止できる。その結
果、そのリークした液体によってシリンダ装置がロック
されてしまうのを防止できる。
【００１５】請求項２又は請求項３の発明は、例えば、
同上の図１から図５、又は図６に示すように、次の作用
効果を奏する。ハウジング７の外部の腐食性の液体や気
体が第１室１７内へ侵入することを逆止部材４７によっ
て阻止できるので、その第１室１７内に装着したバネ２
１が腐食されるのを防止できる。このため、そのバネ２
１によってピストン１１を長期間にわたって強力かつ確
実に駆動できる。
同上の図１から図５、又は図６に示すように、次の作用
効果を奏する。ハウジング７の外部の腐食性の液体や気
体が第１室１７内へ侵入することを逆止部材４７によっ
て阻止できるので、その第１室１７内に装着したバネ２
１が腐食されるのを防止できる。このため、そのバネ２
１によってピストン１１を長期間にわたって強力かつ確
実に駆動できる。
【００１６】なお、上記シリンダ装置の組み立て時に第
１室１７の壁面やバネ２１に潤滑油を塗布した場合にお
いて、上述したように、ハウジング７の外部の液体が第
１室１７内へ侵入するのを阻止できるので、その侵入し
た液体によって塗布した潤滑油が劣化されることを防止
でき、また、その侵入した液体によって上記の潤滑油が
外部へ連れ出されるのを防止できる。このため、上記の
潤滑油によってシリンダ装置をスムーズに駆動すること
と、長期間のメンテナンスフリーを実現することとを両
立できる。
１室１７の壁面やバネ２１に潤滑油を塗布した場合にお
いて、上述したように、ハウジング７の外部の液体が第
１室１７内へ侵入するのを阻止できるので、その侵入し
た液体によって塗布した潤滑油が劣化されることを防止
でき、また、その侵入した液体によって上記の潤滑油が
外部へ連れ出されるのを防止できる。このため、上記の
潤滑油によってシリンダ装置をスムーズに駆動すること
と、長期間のメンテナンスフリーを実現することとを両
立できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の第１実施形態を図１から
図５に基づいて説明する。この第１実施形態は、本発明
に係るシリンダ装置を利用したバネ式クランプ装置を示
している。まず、図１と図４及び図５によって上記クラ
ンプ装置の構成を説明する。図１は、クランプ状態の縦
断面図である。図４は平面図である。図５は、上記の図
１中の矢印Ｖ部分の詳細図である。
図５に基づいて説明する。この第１実施形態は、本発明
に係るシリンダ装置を利用したバネ式クランプ装置を示
している。まず、図１と図４及び図５によって上記クラ
ンプ装置の構成を説明する。図１は、クランプ状態の縦
断面図である。図４は平面図である。図５は、上記の図
１中の矢印Ｖ部分の詳細図である。
【００１８】テーブル１の上面に載置したワークピース
２がクランプ装置３のクランプ部材４によって固定され
る。そのクランプ部材４は、上下方向へ延びるロッド５
と、その上部に固定したアーム６とによって構成され
る。そのアーム６の先端部分に押ボルト６ａが高さ調節
可能に固定される。なお、上記クランプ装置３のハウジ
ング７は、４本のボルト８によって上記テーブル１に固
定されている。
２がクランプ装置３のクランプ部材４によって固定され
る。そのクランプ部材４は、上下方向へ延びるロッド５
と、その上部に固定したアーム６とによって構成され
る。そのアーム６の先端部分に押ボルト６ａが高さ調節
可能に固定される。なお、上記クランプ装置３のハウジ
ング７は、４本のボルト８によって上記テーブル１に固
定されている。
【００１９】上記ハウジング７内に、大径の第１シリン
ダ孔９と小径の第２シリンダ孔(別のシリンダ孔)１０と
がほぼ同軸上で上下方向に所定の間隔をあけて設けられ
る。上記の第１シリンダ孔９に環状の第１ピストン１１
が保密状に挿入される。その第１ピストン１１の筒孔１
１ａに上記ロッド５の下部分が旋回自在で保密状に挿入
される。なお、上記ロッド５の伝動フランジ１４と上記
の第１ピストン１１の下面との間にスラストベアリング
１５が装着されている。符号２４・２５は、それぞれ、
Ｏリング(封止部材)である。
ダ孔９と小径の第２シリンダ孔(別のシリンダ孔)１０と
がほぼ同軸上で上下方向に所定の間隔をあけて設けられ
る。上記の第１シリンダ孔９に環状の第１ピストン１１
が保密状に挿入される。その第１ピストン１１の筒孔１
１ａに上記ロッド５の下部分が旋回自在で保密状に挿入
される。なお、上記ロッド５の伝動フランジ１４と上記
の第１ピストン１１の下面との間にスラストベアリング
１５が装着されている。符号２４・２５は、それぞれ、
Ｏリング(封止部材)である。
【００２０】上記ハウジング７の上壁７ａと上記の第１
ピストン１１との間にクランプ用バネ室(第１室)１７が
形成されると共に、その第１ピストン１１の下側に作動
室(第２室)１８が形成される。上記のバネ室１７に装着
した第１バネ(クランプ用バネ)２１によって上記の第１
ピストン１１が下向きに付勢され、その第１ピストン１
１の所定量以上の移動がリング１９によって受け止めら
れる。
ピストン１１との間にクランプ用バネ室(第１室)１７が
形成されると共に、その第１ピストン１１の下側に作動
室(第２室)１８が形成される。上記のバネ室１７に装着
した第１バネ(クランプ用バネ)２１によって上記の第１
ピストン１１が下向きに付勢され、その第１ピストン１
１の所定量以上の移動がリング１９によって受け止めら
れる。
【００２１】同上ハウジング７の下部に、上記の作動室
１８に対して旋回操作室２６が直列連通状に形成され、
その旋回操作室２６に旋回操作手段２７が配置される。
その旋回操作手段２７は次のように構成される。
１８に対して旋回操作室２６が直列連通状に形成され、
その旋回操作室２６に旋回操作手段２７が配置される。
その旋回操作手段２７は次のように構成される。
【００２２】上記の旋回操作室２６の中央下部に前記の
第２シリンダ孔１０が形成され、その第２シリンダ孔１
０に第２ピストン１２が保密状に挿入され、その第２ピ
ストン１２から上向きに突設した嵌合フランジ２９が上
記の旋回操作室２６に嵌入される。そして、前記の第１
ピストン１１の環状の受圧面積と上記ロッド５の受圧面
積との合計面積が上記の第２ピストン１２の受圧面積よ
りも大きい値に設定されている。
第２シリンダ孔１０が形成され、その第２シリンダ孔１
０に第２ピストン１２が保密状に挿入され、その第２ピ
ストン１２から上向きに突設した嵌合フランジ２９が上
記の旋回操作室２６に嵌入される。そして、前記の第１
ピストン１１の環状の受圧面積と上記ロッド５の受圧面
積との合計面積が上記の第２ピストン１２の受圧面積よ
りも大きい値に設定されている。
【００２３】上記の嵌合フランジ２９と上記の第１ピス
トン１１との間に形成されている前記の作動室１８が、
絞り孔３８と上記の旋回操作室２６とを通って圧油の給
排口４０へ連通される。上記の嵌合フランジ２９を第２
バネ２２によって上向きに付勢することによって、上記
の第２ピストン１２が前記ロッド５へ向けて付勢され
る。
トン１１との間に形成されている前記の作動室１８が、
絞り孔３８と上記の旋回操作室２６とを通って圧油の給
排口４０へ連通される。上記の嵌合フランジ２９を第２
バネ２２によって上向きに付勢することによって、上記
の第２ピストン１２が前記ロッド５へ向けて付勢され
る。
【００２４】また、上記の嵌合フランジ２９の外周部に
設けたボール３０がハウジング７の溝３１に嵌入され
る。これらボール３０と溝３１とによって第２ピストン
１２の旋回阻止機構３２が構成されている。さらに、上
記の第２ピストン１２の上下方向の直進運動を前記ロッ
ド５の旋回運動へ変換するための変換機構３３が設けら
れる。その変換機構３３は、上記の第２ピストン１２か
ら上向きに突設されたシャフト３４と、そのシャフト３
４に形成した一対のガイド溝３５・３５と、各ガイド溝
３５に嵌入されると共に前記ロッド５に支持された別の
ボール３６とによって構成される。上記シャフト３４が
上記ロッド５の下部に挿入されている。また、上記ガイ
ド溝３５は、直線部分３５ａと螺旋部分３５ｂとを備え
ている(図２参照)。
設けたボール３０がハウジング７の溝３１に嵌入され
る。これらボール３０と溝３１とによって第２ピストン
１２の旋回阻止機構３２が構成されている。さらに、上
記の第２ピストン１２の上下方向の直進運動を前記ロッ
ド５の旋回運動へ変換するための変換機構３３が設けら
れる。その変換機構３３は、上記の第２ピストン１２か
ら上向きに突設されたシャフト３４と、そのシャフト３
４に形成した一対のガイド溝３５・３５と、各ガイド溝
３５に嵌入されると共に前記ロッド５に支持された別の
ボール３６とによって構成される。上記シャフト３４が
上記ロッド５の下部に挿入されている。また、上記ガイ
ド溝３５は、直線部分３５ａと螺旋部分３５ｂとを備え
ている(図２参照)。
【００２５】前記クランプ用バネ室１７が第１の呼吸路
４１によってハウジング７の外部空間へ連通され、前記
の第２シリンダ孔１０の下部空間が第２の呼吸路４２に
よってハウジング７の外部空間へ連通される。上記の第
１の呼吸路４１に逆止弁４３が装着される。主として図
５に示すように、上記の逆止弁４３は、直列に配置した
逆止弁座４５及び逆止弁室４６と、その逆止弁室４６に
挿入されたボール状の逆止部材４７と、その逆止部材４
７を上記の逆止弁座４５に閉止接当させる逆止バネ４８
とによって構成される。
４１によってハウジング７の外部空間へ連通され、前記
の第２シリンダ孔１０の下部空間が第２の呼吸路４２に
よってハウジング７の外部空間へ連通される。上記の第
１の呼吸路４１に逆止弁４３が装着される。主として図
５に示すように、上記の逆止弁４３は、直列に配置した
逆止弁座４５及び逆止弁室４６と、その逆止弁室４６に
挿入されたボール状の逆止部材４７と、その逆止部材４
７を上記の逆止弁座４５に閉止接当させる逆止バネ４８
とによって構成される。
【００２６】上記の逆止弁室４６は、ハウジング７に圧
入固定したスリーブ５０の内部空間によって構成されて
いる。そのスリーブ５０は、圧入固定されるものに代え
てネジ止め固定されるものであってもよい。なお、上記
スリーブ５０を省略して、逆止弁室４６をハウジング７
に直接に形成してもよい。上記ボール状の逆止部材４７
の材質としては、鋼・ゴム・プラスチック等が考えられ
る。また、その逆止部材４７は、ボール形のものに代え
て円板形や円錐形であってもよい。
入固定したスリーブ５０の内部空間によって構成されて
いる。そのスリーブ５０は、圧入固定されるものに代え
てネジ止め固定されるものであってもよい。なお、上記
スリーブ５０を省略して、逆止弁室４６をハウジング７
に直接に形成してもよい。上記ボール状の逆止部材４７
の材質としては、鋼・ゴム・プラスチック等が考えられ
る。また、その逆止部材４７は、ボール形のものに代え
て円板形や円錐形であってもよい。
【００２７】さらに、上記の逆止弁４３は、リード式の
逆止弁であってもよい。この場合、逆止部材は自己の弾
性力によって逆止弁座に閉止接当される。その逆止弁座
は、ハウジング７の外周面に形成してもよい。なお、上
述した各種の逆止弁を前記の第２の呼吸路４２にも設け
てもよい。
逆止弁であってもよい。この場合、逆止部材は自己の弾
性力によって逆止弁座に閉止接当される。その逆止弁座
は、ハウジング７の外周面に形成してもよい。なお、上
述した各種の逆止弁を前記の第２の呼吸路４２にも設け
てもよい。
【００２８】次に、上記クランプ装置の作動を、上記の
図１と図２及び図３によって説明する。図２はアンクラ
ンプ状態を示し、図３は退避状態を示している。なお、
上記の図１から図３において、符号Ａは全ストロークを
示し、符号Ｂはクランプストロークを示し、符号Ｃは余
裕ストロークを示し、符号Ｓは旋回ストロークを示して
いる。
図１と図２及び図３によって説明する。図２はアンクラ
ンプ状態を示し、図３は退避状態を示している。なお、
上記の図１から図３において、符号Ａは全ストロークを
示し、符号Ｂはクランプストロークを示し、符号Ｃは余
裕ストロークを示し、符号Ｓは旋回ストロークを示して
いる。
【００２９】図１のクランプ状態では、作動室１８内の
圧油が絞り孔３８と旋回操作室２６と給排口４０とを通
って外部へ排出されている。これにより、第１バネ２１
が前記の第１ピストン１１を下向きに弾圧し、その第１
ピストン１１が前記スラストベアリング１５と伝動フラ
ンジ１４と介して前記ロッド５を下向きに押圧する。そ
の結果、クランプ部材４がクランプ位置Ｘへ切換えら
れ、上記ロッド５の上部に固定した前記アーム６が押ボ
ルト６ａを介してワークピース２をテーブル１に押圧す
る。
圧油が絞り孔３８と旋回操作室２６と給排口４０とを通
って外部へ排出されている。これにより、第１バネ２１
が前記の第１ピストン１１を下向きに弾圧し、その第１
ピストン１１が前記スラストベアリング１５と伝動フラ
ンジ１４と介して前記ロッド５を下向きに押圧する。そ
の結果、クランプ部材４がクランプ位置Ｘへ切換えら
れ、上記ロッド５の上部に固定した前記アーム６が押ボ
ルト６ａを介してワークピース２をテーブル１に押圧す
る。
【００３０】上記の図１のクランプ状態から図２のアン
クランプ状態を経て図３の退避状態へ切換えるときに
は、まず、同上の図１のクランプ状態において、前記の
給排口４０へ中圧(この実施形態では、14kgf/cm2から28
kgf/cm2程度の圧力)の圧油を供給する。
クランプ状態を経て図３の退避状態へ切換えるときに
は、まず、同上の図１のクランプ状態において、前記の
給排口４０へ中圧(この実施形態では、14kgf/cm2から28
kgf/cm2程度の圧力)の圧油を供給する。
【００３１】すると、図２のアンクランプ状態に示すよ
うに、上記の圧油が給排口４０から絞り孔３８を通って
作動室１８へ供給され、その油圧力が前記ロッド５と第
１ピストン１１とに作用する。すると、そのロッド５の
受圧面積に作用する油圧力が伝動フランジ１４とスラス
トベアリング１５とを順に介して第１ピストン１１を上
向きに押し上げると共に、その第１ピストン１１の環状
の受圧面積に作用する油圧力が同上の第１ピストン１１
を上向きに押し上げる。これにより、上記ロッド５が、
ガイド溝３５の直線部分３５ａとボール３６との係合に
従って第１バネ２１に抗して上昇され、上記クランプ部
材４がアンクランプ位置Ｙへ切換えられる。
うに、上記の圧油が給排口４０から絞り孔３８を通って
作動室１８へ供給され、その油圧力が前記ロッド５と第
１ピストン１１とに作用する。すると、そのロッド５の
受圧面積に作用する油圧力が伝動フランジ１４とスラス
トベアリング１５とを順に介して第１ピストン１１を上
向きに押し上げると共に、その第１ピストン１１の環状
の受圧面積に作用する油圧力が同上の第１ピストン１１
を上向きに押し上げる。これにより、上記ロッド５が、
ガイド溝３５の直線部分３５ａとボール３６との係合に
従って第１バネ２１に抗して上昇され、上記クランプ部
材４がアンクランプ位置Ｙへ切換えられる。
【００３２】なお、上記の第１ピストン１１の上昇時
に、クランプ用バネ室１７内の圧力が高まると、作動室
１８から封止用Ｏリング２４・２５を通ってバネ室１７
内へリークした圧油や上記バネ室１７内の空気が逆止部
材４７を押し開いてハウジング７の外部へ流出される。
に、クランプ用バネ室１７内の圧力が高まると、作動室
１８から封止用Ｏリング２４・２５を通ってバネ室１７
内へリークした圧油や上記バネ室１７内の空気が逆止部
材４７を押し開いてハウジング７の外部へ流出される。
【００３３】次いで、上記の給排口４０へ高圧(この実
施形態では、42kgf/cm2から70kgf/cm2程度の圧力)の圧油
を供給する。その高圧油が前記の作動室１８へ供給され
ることにより、図３に示すように、前記の第２ピストン
１２が前記の第２バネ２２に抗して旋回ストロークＳだ
け真っすぐに下降される。すると、旋回阻止機構３２に
よって旋回が阻止されたシャフト３４に対して、前記ロ
ッド５が、前記ガイド溝３５の螺旋部分３５ｂとボール
３６との係合に従って旋回され、クランプ部材４が退避
位置Ｚへ切換えられる。
施形態では、42kgf/cm2から70kgf/cm2程度の圧力)の圧油
を供給する。その高圧油が前記の作動室１８へ供給され
ることにより、図３に示すように、前記の第２ピストン
１２が前記の第２バネ２２に抗して旋回ストロークＳだ
け真っすぐに下降される。すると、旋回阻止機構３２に
よって旋回が阻止されたシャフト３４に対して、前記ロ
ッド５が、前記ガイド溝３５の螺旋部分３５ｂとボール
３６との係合に従って旋回され、クランプ部材４が退避
位置Ｚへ切換えられる。
【００３４】上記の図３の退避状態から図２のアンクラ
ンプ状態を経て図１のクランプ状態へ切換えるときに
は、まず、図３の退避状態において、作動室１８内を高
圧状態(42kgf/cm2から70kgf/cm2程度の圧力)から中圧状
態(14kgf/cm2から28kgf/cm2程度の圧力)へ低下させる。
すると、図２のアンクランプ状態に示すように、前記の
第２ピストン１２が前記の第２バネ２２によって旋回ス
トロークＳ(図３参照)だけ上昇される。すると、前記クラ
ンプ部材４が、前記ガイド溝３５の螺旋部分３５ｂとボ
ール３６と係合に従って旋回されて、図２のアンクラン
プ位置Ｙへ切換えられる。
ンプ状態を経て図１のクランプ状態へ切換えるときに
は、まず、図３の退避状態において、作動室１８内を高
圧状態(42kgf/cm2から70kgf/cm2程度の圧力)から中圧状
態(14kgf/cm2から28kgf/cm2程度の圧力)へ低下させる。
すると、図２のアンクランプ状態に示すように、前記の
第２ピストン１２が前記の第２バネ２２によって旋回ス
トロークＳ(図３参照)だけ上昇される。すると、前記クラ
ンプ部材４が、前記ガイド溝３５の螺旋部分３５ｂとボ
ール３６と係合に従って旋回されて、図２のアンクラン
プ位置Ｙへ切換えられる。
【００３５】次いで、上記の給排口４０から圧油を排出
して、同上の作動室１８内を無圧状態へ切換える。する
と、図１に示すように、第１バネ２１が前記の第１ピス
トン１１と前記スラストベアリング１５と伝動フランジ
１４とを順に介して前記クランプ部材４を下向きに押圧
し、そのクランプ部材４がクランプ位置Ｘへ切換えられ
る。
して、同上の作動室１８内を無圧状態へ切換える。する
と、図１に示すように、第１バネ２１が前記の第１ピス
トン１１と前記スラストベアリング１５と伝動フランジ
１４とを順に介して前記クランプ部材４を下向きに押圧
し、そのクランプ部材４がクランプ位置Ｘへ切換えられ
る。
【００３６】上記の第１ピストン１１の下降時には、ク
ランプ用バネ室１７の圧力が大気圧力よりも低下する
が、前記の逆止部材４７が逆止弁座４５に閉止接当した
状態に保たれるので、ハウジング７の外側空間の水分や
切削油等の液体・空気等の気体・塵埃等の固体がクラン
プ用バネ室１７へ侵入しない。このため、前記シリンダ
孔９の腐食を防止して第１ピストン１１を長期間にわた
って円滑に駆動できる。
ランプ用バネ室１７の圧力が大気圧力よりも低下する
が、前記の逆止部材４７が逆止弁座４５に閉止接当した
状態に保たれるので、ハウジング７の外側空間の水分や
切削油等の液体・空気等の気体・塵埃等の固体がクラン
プ用バネ室１７へ侵入しない。このため、前記シリンダ
孔９の腐食を防止して第１ピストン１１を長期間にわた
って円滑に駆動できる。
【００３７】なお、上記ピストン１１の下降工程では、
逆止部材４７が閉状態に保たれるため、第１室１７内が
負圧になり、その負圧力が上記ピストン１１を上昇させ
ようとする。しかし、バネ２１の付勢力と比べと上記の
負圧力は極めて小さいので、そのバネ２１によって上記
ピストン１１が強力に下降駆動される。ちなみに、上記
バネ２１の付勢力を400kgfに設定するとともに上記ピス
トン１１の受圧面積が12cm2である場合において、仮に
上記の第１室１７内が真空(−１kgf/cm2)になっても、
ピストン１１に作用する負圧力は、12kgfであって、上
記バネ２１の付勢力の３％に過ぎない。従って、上記ピ
ストン１１を円滑に下降駆動できるのである。
逆止部材４７が閉状態に保たれるため、第１室１７内が
負圧になり、その負圧力が上記ピストン１１を上昇させ
ようとする。しかし、バネ２１の付勢力と比べと上記の
負圧力は極めて小さいので、そのバネ２１によって上記
ピストン１１が強力に下降駆動される。ちなみに、上記
バネ２１の付勢力を400kgfに設定するとともに上記ピス
トン１１の受圧面積が12cm2である場合において、仮に
上記の第１室１７内が真空(−１kgf/cm2)になっても、
ピストン１１に作用する負圧力は、12kgfであって、上
記バネ２１の付勢力の３％に過ぎない。従って、上記ピ
ストン１１を円滑に下降駆動できるのである。
【００３８】上記の第１実施形態は次のように変更可能
である。前記の旋回操作手段２７は、上述のピストン作
動式のものに代えて、流体圧モータを利用したり、ソレ
ノイドや電動機等の電動式アクチュエータを利用するも
のであってもよい。
である。前記の旋回操作手段２７は、上述のピストン作
動式のものに代えて、流体圧モータを利用したり、ソレ
ノイドや電動機等の電動式アクチュエータを利用するも
のであってもよい。
【００３９】図６は、第２実施形態を示し、前記の図１
に相当する図である。この図６のクランプ装置３は、バ
ネ復帰式に構成されている点が上記の図１とは異なる
が、その図１と同じ機能の部材に同一の符号を付けて説
明する。
に相当する図である。この図６のクランプ装置３は、バ
ネ復帰式に構成されている点が上記の図１とは異なる
が、その図１と同じ機能の部材に同一の符号を付けて説
明する。
【００４０】シリンダ孔９にピストン１１がＯリング
(封止部材)２４によって保密状に挿入され、そのピスト
ン１１の上側にクランプ用作動室(第２室)１８が形成さ
れるとともに、同上ピストン１１の下側にバネ室(第１
室)１７が形成される。上記バネ室１７に復帰用バネ２
１が装着される。上記バネ室１７の呼吸路４１に、前記
の第１実施形態と同様の逆止弁４３が装着される。
(封止部材)２４によって保密状に挿入され、そのピスト
ン１１の上側にクランプ用作動室(第２室)１８が形成さ
れるとともに、同上ピストン１１の下側にバネ室(第１
室)１７が形成される。上記バネ室１７に復帰用バネ２
１が装着される。上記バネ室１７の呼吸路４１に、前記
の第１実施形態と同様の逆止弁４３が装着される。
【００４１】圧油の給排口４０から上記の作動室１８へ
圧油を供給すると、上記バネ２１に抗してピストン１１
が下降駆動され、そのピストン１１に固設したクランプ
部材４がクランプ位置Ｘへ移動され、押ボルト６ａがワ
ークピース２をテーブル１に押圧する。上記ピストン１
１の下降によってバネ室１７の内圧が上昇するので、作
動室１８から封止用Ｏリング２４を通ってバネ室１７内
へリークした圧油や上記バネ室１７内の空気が逆止部材
４７を押し開いてハウジング７の外部へ流出される。
圧油を供給すると、上記バネ２１に抗してピストン１１
が下降駆動され、そのピストン１１に固設したクランプ
部材４がクランプ位置Ｘへ移動され、押ボルト６ａがワ
ークピース２をテーブル１に押圧する。上記ピストン１
１の下降によってバネ室１７の内圧が上昇するので、作
動室１８から封止用Ｏリング２４を通ってバネ室１７内
へリークした圧油や上記バネ室１７内の空気が逆止部材
４７を押し開いてハウジング７の外部へ流出される。
【００４２】これとは逆に、上記の作動室１８から圧油
を排出すると、上記バネ２１の付勢力によってピストン
１１が上昇駆動される。この場合、上記の逆止部材４７
が閉じられるためバネ室１７が負圧になるが、ピストン
１１に作用する負圧力よりも上記バネ２１の付勢力を強
力な値に設定することにより、そのピストン１１によっ
てクランプ部材４を上側のアンクランプ位置へスムーズ
に駆動できる。
を排出すると、上記バネ２１の付勢力によってピストン
１１が上昇駆動される。この場合、上記の逆止部材４７
が閉じられるためバネ室１７が負圧になるが、ピストン
１１に作用する負圧力よりも上記バネ２１の付勢力を強
力な値に設定することにより、そのピストン１１によっ
てクランプ部材４を上側のアンクランプ位置へスムーズ
に駆動できる。
【００４３】なお、前記の各実施形態において、前記の
作動室１８へ供給される流体は、圧油に代えて、他の種
類の液体や空気等の気体であってもよい。
作動室１８へ供給される流体は、圧油に代えて、他の種
類の液体や空気等の気体であってもよい。
【００４４】また、前記の逆止弁４３の逆止バネ４８の
付勢力を前記の各実施形態の場合よりも少し強い値に設
定して、前記バネ室(第１室)１７内に空気等のガスを所
定の圧力(例えば、１kgf/cm2から数kgf/cm2程度の圧力)
で常時封入するように構成してもよい。この場合、上記
バネ室１７内が負圧になるのを阻止できるので、その負
圧力によってバネ２１の付勢力が相殺されず、ピストン
１１を強力に駆動できるうえ、上記バネ室１７に雰囲気
中の異物が侵入するのを確実に防止できる。
付勢力を前記の各実施形態の場合よりも少し強い値に設
定して、前記バネ室(第１室)１７内に空気等のガスを所
定の圧力(例えば、１kgf/cm2から数kgf/cm2程度の圧力)
で常時封入するように構成してもよい。この場合、上記
バネ室１７内が負圧になるのを阻止できるので、その負
圧力によってバネ２１の付勢力が相殺されず、ピストン
１１を強力に駆動できるうえ、上記バネ室１７に雰囲気
中の異物が侵入するのを確実に防止できる。
【図１】本発明の第１実施形態を示し、流体圧シリンダ
装置を利用したクランプ装置のクランプ状態の縦断面図
である。
装置を利用したクランプ装置のクランプ状態の縦断面図
である。
【図２】上記のクランプ装置のアンクランプ状態を示
し、上記の図１に相当する図である。
し、上記の図１に相当する図である。
【図３】同上のクランプ装置の退避状態を示し、同上の
図１に相当する図である。
図１に相当する図である。
【図４】上記の図１のクランプ装置の平面図である。
【図５】上記の図１中の矢印Ｖ部分の詳細図である。
【図６】本発明の第２実施形態を示し、前記の図１に相
当する図である。
当する図である。
４…クランプ部材、７…ハウジング、９…シリンダ孔
(第１シリンダ孔)、１１…ピストン(第１ピストン)、１
７…第１室(クランプ用バネ室)、１８…第２室(作動
室)、２１…バネ(第１バネ)、４１…呼吸路(第１の呼吸
路)、４５…逆止弁座、４７…逆止部材、Ｘ…クランプ
位置。
(第１シリンダ孔)、１１…ピストン(第１ピストン)、１
７…第１室(クランプ用バネ室)、１８…第２室(作動
室)、２１…バネ(第１バネ)、４１…呼吸路(第１の呼吸
路)、４５…逆止弁座、４７…逆止部材、Ｘ…クランプ
位置。
Claims (3)
- 【請求項１】 ハウジング(７)のシリンダ孔(９)にピス
トン(１１)を挿入して、そのピストン(１１)の一端側に
形成した第１室(１７)を呼吸路(４１)によって上記ハウ
ジング(７)の外側空間へ連通させ、同上ピストン(１１)
の他端側に形成した第２室(１８)に対して圧力流体を供
給・排出可能に構成し、上記ピストン(１１)を上記の他
端側へ付勢するバネ(２１)を設け、上記の呼吸路(４１)
に逆止弁座(４５)を設け、上記ハウジング(７)の外側か
ら上記の逆止弁座(４５)に弾性的に閉止接当される逆止
部材(４７)を設けて構成した、ことを特徴とする流体圧
シリンダ装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載した流体圧シリンダ装置
において、 前記ピストン(１１)にクランプ部材(４)を連結し、前記
の第１室(１７)内に装着した前記バネ(２１)の付勢力に
よって上記のクランプ部材(４)をクランプ位置(Ｘ)へ移
動させるのに対して、前記の第２室(１８)へ供給した圧
力流体によって上記ピストン(１１)を介して同上クラン
プ部材(４)をアンクランプ位置(Ｙ)へ移動させるように
構成した、ことを特徴とする流体圧シリンダ装置。 - 【請求項３】 請求項１に記載した流体圧シリンダ装置
において、 前記ピストン(１１)にクランプ部材(４)を連結し、前記
の第２室(１８)へ供給した圧力流体によって上記ピスト
ン(１１)を介して上記クランプ部材(４)をクランプ位置
(Ｘ)へ移動させるのに対して、前記の第１室(１７)内に
装着した前記バネ(２１)の付勢力によって同上クランプ
部材(４)をアンクランプ位置へ移動させるように構成し
た、ことを特徴とする流体圧シリンダ装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09378696A JP3667870B2 (ja) | 1996-04-16 | 1996-04-16 | 流体圧シリンダ装置 |
| TW086221041U TW342895U (en) | 1996-04-16 | 1997-03-04 | Spring clamping cylinder |
| KR1019970012176A KR100488442B1 (ko) | 1996-04-16 | 1997-04-02 | 유체압 실린더 장치 |
| DE69725375T DE69725375T2 (de) | 1996-04-16 | 1997-04-07 | Federspannzylinder |
| EP97201025A EP0802330B1 (en) | 1996-04-16 | 1997-04-07 | Spring clamping cylinder |
| US08/840,810 US5876025A (en) | 1996-04-16 | 1997-04-16 | Cylinder apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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