クランプシリンダ
【課題】切粉等による動作不良や強度低下による破損のおそれを低減して信頼性や耐久性に優れるクランプシリンダを提供する。
【解決手段】クランプシリンダ１において、ピストンロッド７とクランプアーム１３とを第１、第２リンク２１，２３で連結し、ピストンロッド７の収縮動作に伴い、第１、第２リンク２１，２３を介してクランプアーム１３をアンクランプ位置へ回転させると共に、ピストンロッド７内に、第１リンク２１をクランプアーム１３のアンクランプ位置側へ回転付勢する付勢手段（プッシュロッド２９及びコイルバネ３０）を設けた。
【解決手段】クランプシリンダ１において、ピストンロッド７とクランプアーム１３とを第１、第２リンク２１，２３で連結し、ピストンロッド７の収縮動作に伴い、第１、第２リンク２１，２３を介してクランプアーム１３をアンクランプ位置へ回転させると共に、ピストンロッド７内に、第１リンク２１をクランプアーム１３のアンクランプ位置側へ回転付勢する付勢手段（プッシュロッド２９及びコイルバネ３０）を設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワーク等の対象物をテーブル等に固定するために用いられるクランプシリンダに関する。
【背景技術】
【０００２】
クランプシリンダは、空圧や油圧等によって軸線方向へ移動するピストンと、そのピストンの移動に応じてクランプ／アンクランプ動作するクランプアームとを備えたものが知られている。例えば特許文献１には、ピストンを保持するロッドカバーに、クランプアームを揺動可能に軸着し、クランプアームの一方の揺動端をピストンに係合させることで、ピストンの移動に応じたクランプアームの動作を得るようにしている。特にここでは、バネによって突出付勢されるピストン先端のクランプ軸とクランプアームとの互いの係合面を、面取りした傾斜面とすることで、楔効果を発生させ、駆動源からの圧力が解除されてもクランプアームによるクランプ状態が維持されるようになっている。
また、ロッドカバーにおけるクランプアームの軸着部位には、クランプアームをアンクランプ位置に付勢してアンクランプの際の対象物との干渉を回避するトーションスプリングが設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平２−６３９４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１のクランプシリンダにおいては、トーションスプリングがクランプアームに形成した切欠き内に露出した格好で設けられているため、切粉等が付着しやすく、動作不良の原因となってしまう。また、切欠きの形成によってクランプアームの強度が低くなり、長期の繰り返し使用によって破損するおそれも生じていた。
【０００５】
そこで、本発明は、クランプアームをアンクランプ位置に付勢する構成を具備したものであっても、切粉等による動作不良や強度低下による破損のおそれを低減して信頼性や耐久性に優れるクランプシリンダを提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ピストンロッドとクランプアームとをリンク機構で連結し、ピストンロッドの収縮動作に伴い、リンク機構を介してクランプアームをアンクランプ位置へ回転させると共に、ピストンロッド内に、リンク機構をクランプアームのアンクランプ位置側へ回転付勢する付勢手段を設けたことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１の構成において、リンク機構を、ピストンロッドへ回転可能に設けられた軸部材の端部に基端を連結した第１リンクと、その第１リンクの先端に一端が連結され、他端がクランプアームに連結される第２リンクとから形成する一方、付勢手段を、軸部材の偏心部位に形成された押圧部に対して進退動可能に設けられるプッシュロッドと、そのプッシュロッドを軸部材側へ押圧する弾性部材とで形成したことを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２の構成において、ロッドカバーに、ピストンロッドが摺接し、クランプアームのクランプ位置でピストンロッドを挟んでクランプアームの反対側に位置する保持部を形成したことを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明は、請求項３の構成において、保持部におけるピストンロッドの摺接面を、ピストンロッドと直交する軸を中心とした円弧軌跡に沿って膨出する曲面としたことを特徴とするものである。
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の何れかの構成において、ピストンロッドの伸長側端部に、ピストンロッドの伸長動作に伴ってクランプアームをクランプ位置へ押圧する先細り傾斜状のクサビ面と、そのクサビ面よりも先端側に位置してクサビ面よりも大きい傾斜角度を有し、アンクランプ位置でクランプアームが当接する面取部とを形成したことを特徴とするものである。
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５の何れかの構成において、クランプアームにおけるピストンロッドとの当接部分を、クランプアームの揺動軸と平行な軸を中心とした円弧軌跡に沿って膨出する曲面部としたことを特徴とするものである。
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６の何れかの構成において、クランプアームにおけるピストンロッドとの当接部分に、ピストンロッドの伸縮動作に伴って回転し、ピストンロッドの伸長側端部を相対的に摺動するキーを設けたことを特徴とするものである。
請求項８に記載の発明は、請求項７の構成において、キーをクランプアームのアンクランプ位置での摺動位置に付勢する回転付勢手段を設けたことを特徴とするものである。
請求項９に記載の発明は、請求項３乃至８の何れかの構成において、ロッドカバーに、クランプ位置のピストンロッドにおける保持部との当接部位をアンクランプ位置のピストンロッドに対して潤滑する潤滑部材を設けたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、付勢手段が外部へ露出することがなく、切粉等の付着による動作不良のおそれがなくなる。また、クランプアームにトーションスプリング用の切欠きを設ける必要がないため、クランプアームの強度も確保でき、長期の繰り返し使用においても破損するおそれが低減される。よって、信頼性や耐久性に優れたクランプシリンダが得られる。
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、ピストンロッド内で切粉や切削油等の影響を受けにくい付勢手段が簡単に得られる。
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２の効果に加えて、クランプ状態でのピストンロッドの倒れ防止が図られる。
請求項４に記載の発明によれば、請求項３の効果に加えて、ピストンロッドが傾くようなことがあっても、保持部のエッジにピストンロッドが接触することがなく、ピストンロッドに損傷が生じない。
請求項５に記載の発明によれば、請求項１乃至４の何れかの効果に加えて、クサビ面による楔効果でクランプ力が増力されると共に、クランプ位置でのクランプアーム保持（ロック）の確実性が高まる一方、アンクランプ位置ではクランプアームが面取部に当接してその退避量が大きくなるので、クランプアームとワークとの干渉が効果的に回避される。また、クランプアームの動作もスムーズとなると共に、面取部との接触面圧が低くなるため、クランプアームの摩耗が抑えられる。
請求項６に記載の発明によれば、請求項１乃至５の何れかの効果に加えて、クランプ高さ（ワークの高さ）のばらつきに対応してクサビ面と確実に係合可能となり、クランプの信頼性がより高くなる。
請求項７に記載の発明によれば、請求項１乃至６の何れかの効果に加えて、ピストンロッドの摩耗を抑えることができると共に、クランプ位置の高さのばらつきにも対応可能となる。
請求項８に記載の発明によれば、請求項７の効果に加えて、回転付勢手段の採用により、クランプアームの動作をスムーズに行うことができる。
請求項９に記載の発明によれば、請求項３乃至８の何れかの効果に加えて、潤滑部材の採用により、ピストンロッドにおける保持部との当接部位を確実に潤滑でき、摩耗を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】形態１のクランプシリンダの説明図で、（Ａ）が平面、（Ｂ）が背面、（Ｃ）が側面を夫々示す。
【図２】Ａ−Ａ線断面図で、（Ａ）がクランプ位置、（Ｂ）がアンクランプ位置を夫々示している。
【図３】Ｂ−Ｂ線断面図である。
【図４】Ｃ−Ｃ線断面図である。
【図５】保持部の拡大断面図である。
【図６】ワークの高さのばらつきによるクランプ状態の説明図で、（Ａ）が中間位置、（Ｂ）がオーバークランプ位置を夫々示す。
【図７】形態２のクランプシリンダにおけるピストンロッドの上端部分及びクランプアームの後端部分を示す拡大図である。
【図８】クランプ動作の説明図で、（Ａ）がアンクランプ位置、（Ｂ）が中間位置を夫々示す。
【図９】クランプ動作の説明図で、（Ａ）が中間位置、（Ｂ）がクランプ位置を夫々示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［形態１］
図１，２に示すクランプシリンダ１は、工作機械のテーブル等に設置されるロッドカバー２の下面に、有底筒状のシリンダボディ３をボルト４，４で固定して、内部にシリンダ室５を形成している。シリンダ室５には、ピストン６が図２の上下方向へ移動可能に設けられて、その上部へ一体に形成されたピストンロッド７が、ロッドカバー２を貫通して上方へ突出している。また、ロッドカバー２の上部後方（図１の右側を前方とする。）には、ピストンロッド７の後方側面に当接してピストンロッド７の伸縮動作をガイドする保持部８が形成されている。この保持部８におけるピストンロッドの摺接面９は、図５に示すように、ピストンロッド７と直交する軸を中心とした円弧軌跡に沿って膨出する曲面となっている。１０は、ロッドカバー２におけるピストンロッド７の貫通部上面に設けられたダストシール、１１は、潤滑剤保持機能を有する潤滑部材としての潤滑剤保持リング（合成繊維をゴム弾性体で融合した繊維集合素材にグリス等の油分を含浸させたもの）である。
【００１０】
さらに、ロッドカバー２の上部前方には、上向きに連結部１２が形成され、連結部１２の上端にクランプアーム１３が連結されている。このクランプアーム１３は、下向きの端部１４が左右方向の揺動軸１５によって前後方向へ揺動可能に軸着される倒Ｌ字状で、前方へ突出する端部１６には、当該端部１６を貫通して下端を下方へ突出させたクランプボルト１７が螺合されている。
また、ピストンロッド７の上部には、図３，４に示すように、左右方向に貫通孔１８が形成されてその貫通孔１８内に軸部材１９が回転可能に収容されて、軸部材１９の両端に突設された断面正方形状の嵌合部２０，２０に、左右一対の第１リンク２１，２１の下端が夫々嵌着されて、両第１リンク２１，２１が軸部材１９と一体に回転可能となっている。軸部材１９の下面中央には、偏心部位で面取され、第１リンク２１が鉛直姿勢となる状態で貫通孔１８との隙間が後方へ向けて開く格好で傾斜する押圧部２２が形成されている。
【００１１】
第１リンク２１，２１の上端には、第２リンク２３，２３の一端がピン２４によって夫々回転可能に連結されており、第２リンク２３，２３の他端は、クランプアーム１３における揺動軸１５の上方部位に、ピン２４によって回転可能に連結されている。この第１リンク２１と第２リンク２３とが本発明のリンク機構となる。
ピストンロッド７の上端前面には、上方へ行くに従って後退する傾斜状のクサビ面２５と、そのクサビ面２５の上端から連続し、クサビ面２５よりも傾斜角度が大きい面取部２６とが形成されて、対するクランプアーム１３の上端後面には、揺動軸１５と平行な軸を中心とした円弧軌跡に沿って膨出する曲面部２７が形成されている。ピストンロッド７が伸長した際には、この曲面部２７にクサビ面２５が当接することで、クランプアーム１３が前方へ押圧されて右回転することになる。
【００１２】
一方、ピストンロッド７の軸心には、貫通孔１８と連通して下側のシリンダ室５と連通する軸孔２８が形成されている。この軸孔２８には、プッシュロッド２９が上下動可能に収容されると共に、プッシュロッド２９の下方にコイルバネ３０が収容されている。３１は、軸孔２８の下端に螺合されてコイルバネ３０の下端を支持するネジである。よって、プッシュロッド２９は、コイルバネ３０によって上方へ付勢され、その上端を軸部材１９の押圧部２２に当接させることで、軸部材１９及び第１リンク２１，２１に左回転方向への付勢力を付与することになる。このプッシュロッド２９及び弾性部材としてのコイルバネ３０が本発明の付勢手段となる。
【００１３】
以上の如く構成されたクランプシリンダ１においては、ワークＷがセットされる工作機械のテーブルＴ等の上面にロッドカバー２の下面が当接する状態で固定されると共に、ロッドカバー２に背面に設けた押し側ポート３４と引き側ポート３５とに図示しない配管を介して圧力流体（油又は空気等）の駆動源が接続される。よって、駆動源から押し側ポート３４に圧力流体が供給されると、ピストンロッド７が伸長し、前述のように下側のクサビ面２５がクランプアーム１３の曲面部２７に当接してクランプアーム１３を前方へ回転させる。すると、図２（Ａ）に示すように、前端のクランプボルト１７がワークＷの上面に当接してワークＷをクランプする。
【００１４】
このとき、クランプアーム１３を介してピストンロッド７には後方への反力が加わるが、保持部８によって後方への移動が規制されているため、クランプアーム１３は安定状態でワークＷをクランプできる。このクランプ状態では、保持部８とクランプアーム１３の曲面部２７との間にピストンロッド７の上端が圧入される格好となるため、いわゆる楔効果が発生し、駆動源からの圧力の供給が絶たれるようなことがあっても、クランプアーム１３によるクランプ状態は維持される。また、保持部８におけるピストンロッド７との摺接面９は曲面となっているため、楔の分力でピストンロッド７が傾くようなことがあっても、保持部８のエッジにピストンロッド７が接触することがない。
【００１５】
さらに、クランプ状態の楔効果は、ワークＷの高さＨにばらつきがあっても、クサビ面２５にクランプアーム１３の曲面部２７が当接する範囲で発揮される。すなわち、図６（Ａ）に示すようにワークＷの高さが大きい（Ｈ＋α）と、クサビ面２５の上側に曲面部２７の下側が当接する中間位置で楔効果が発揮され、同図（Ｂ）に示すようにワークＷの高さが小さい（Ｈ−α）と、クサビ面２５の下側に曲面部２７の下側が当接するオーバークランプ位置で夫々クランプは可能である。中間位置とオーバークランプ位置との間でも同様である。
【００１６】
一方、ワークＷのクランプを解除する（アンクランプする）場合、駆動源から引き側ポート３５に圧力流体を供給すると、ピストンロッド７が下方へ収縮し、クサビ面２５によるクランプアーム１３の曲面部２７の押圧を解除する。しかし、クランプアーム１３は第１、第２リンク２１，２３を介してピストンロッド７と連結されているので、ピストンロッド７の下降に連れて左回転し、図２（Ｂ）に示すピストンロッド７の下死点で、クランプアーム１３は、曲面部２７がピストンロッド７の面取部２６に当接する位置に達する。よって、ワークＷの取出や交換が可能となる。
【００１７】
このアンクランプ位置で、クランプボルト１７を含むクランプアーム１３は、ロッドカバー２の前面よりも前方へ突出しないようになっているため、ワークＷの交換等を行う際にワークＷがクランプアーム１３と干渉するおそれが低減される。特に、クランプアーム１３の押圧解除によってプッシュロッド２９による軸部材１９への回転付勢力が働いて第１リンク２１，２１が第２リンク２３，２３を介してクランプアーム１３を左回転方向へ付勢するため、アンクランプ状態でクランプアーム１３が自重等によってクランプ位置側へ偶発的に右回転することはない。
なお、ピストンロッド７において、アンクランプ位置でロッドカバー２に設けた潤滑剤保持リング１１が接触する部位（図２のＳ部）は、クランプ位置で保持部８の摺接面９に当接部位となる位置設定となっている。よって、ピストンロッド７によって大きい面圧を受ける摺接面９が潤滑剤保持リング１１の油分によって潤滑され、摺接面９の摩耗が抑えられる。
【００１８】
このように、上記形態１のクランプシリンダ１によれば、ピストンロッド７とクランプアーム１３とを第１、第２リンク２１，２３で連結し、ピストンロッド７の収縮動作に伴い、第１、第２リンク２１，２３を介してクランプアーム１３をアンクランプ位置へ回転させると共に、ピストンロッド７内に、第１リンク２１をクランプアーム１３のアンクランプ位置側へ回転付勢する付勢手段（プッシュロッド２９及びコイルバネ３０）を設けたことで、付勢手段が外部へ露出することがなく、切粉等の付着による動作不良のおそれがなくなる。また、クランプアーム１３にトーションスプリング用の切欠きを設ける必要がないため、クランプアーム１３の強度も確保でき、長期の繰り返し使用においても破損するおそれが低減される。よって、信頼性や耐久性に優れたクランプシリンダ１が得られる。
【００１９】
特にここでは、リンク機構を、ピストンロッド７へ回転可能に設けられた軸部材１９の端部に基端を連結した第１リンク２１と、その第１リンク２１の先端に一端が連結され、他端がクランプアーム１３に連結される第２リンク２３とから形成する一方、付勢手段を、軸部材１９の偏心部位に形成された押圧部２２に対して進退動可能に設けられるプッシュロッド２９と、そのプッシュロッド２９を軸部材１９側へ押圧するコイルバネ３０とで形成したことで、ピストンロッド７内で切粉や切削油等の影響を受けにくい付勢手段が簡単に得られる。
【００２０】
また、ロッドカバー２に、ピストンロッド７が摺接し、クランプアーム１３のクランプ位置でピストンロッド７を挟んでクランプアーム１３の反対側に位置する保持部８を形成したことで、クランプ状態でのピストンロッド７の倒れ防止が図られる。
さらに、保持部８におけるピストンロッド７の摺接面９を、ピストンロッド７と直交する軸を中心とした円弧軌跡に沿って膨出する曲面としているので、ピストンロッド７が傾くようなことがあっても、保持部８のエッジにピストンロッド７が接触することがなく、ピストンロッド７に損傷が生じない。
【００２１】
一方、ピストンロッド７の伸長側端部に、ピストンロッド７の伸長動作に伴ってクランプアーム１３をクランプ位置へ押圧する先細り傾斜状のクサビ面２５と、そのクサビ面２５よりも先端側に位置してクサビ面２５よりも大きい傾斜角度を有し、アンクランプ位置でクランプアーム１３が当接する面取部２６とを形成したことで、クサビ面２５による楔効果でクランプ力が増大すると共に、クランプ位置でのクランプアーム１３の保持（ロック）の確実性が高まる一方、アンクランプ位置ではクランプアーム１３が面取部２６に当接してその退避量が大きくなるので、クランプアーム１３とワークＷとの干渉が効果的に回避される。また、クランプアーム１３の動作もスムーズとなると共に、面取部２６との接触面圧が低くなるため、クランプアーム１３の摩耗が抑えられる。
【００２２】
そして、クランプアーム１３におけるピストンロッド７との当接部分を、クランプアーム１３の揺動軸１５と平行な軸を中心とした円弧軌跡に沿って膨出する曲面部２７としたことで、クランプ高さ（ワークＷの高さ）のばらつきに対応してクサビ面２５と確実に係合可能となり、クランプの信頼性がより高くなる。
加えて、ロッドカバー２に、クランプ位置のピストンロッド７における保持部８との当接部位Ｓをアンクランプ位置のピストンロッド７に対して潤滑する潤滑剤保持リング１１を設けたことで、当該当接部位Ｓを確実に潤滑でき、摩耗を少なくすることができる。
【００２３】
［形態２］
次に、本発明の他の形態を説明する。但し、形態１と同じ構成部には同じ符号を付して重複する説明を省略する。
図７に示すクランプシリンダ１ａにおいて、クランプアーム１３の後端には、後面に開口する横断面半円形状の溝３６が左右方向に凹設され、その溝３６内に、溝３６よりも切欠き部分が小さくなって面取部３８がクランプアームの後面から突出する横断面半円形状のキー３７が、溝３６と同軸で回転可能に収容されている。また、キー３７における上側の周面で回転中心との偏心部位には切欠部３９が形成されている。
【００２４】
一方、キー３７の上方には、溝３６と連通してクランプアーム１３の上面に開口する挿入孔４０が形成されて、挿入孔４０内に、キー３７の切欠部３９に対して進退動可能な押圧ピン４１と、その押圧ピン４１を切欠部３９側へ付勢して切欠部３９に当接させるコイルバネ４２とが設けられている。４３は、挿入孔４０の開口に螺合されてコイルバネ４２の上端を位置決めするネジである。よって、キー３７は、回転付勢手段となる押圧ピン４１とコイルバネ４２とによって左回転方向へ付勢されることになる。
【００２５】
以上の如く構成されたクランプシリンダ１ａにおいては、アンクランプ位置では、図８（Ａ）に示すように、ピストンロッド７は下死点にあってクランプアーム１３も左回転位置に付勢されている。このとき、ピストンロッド７の面取部２６にはキー３７の面取部３８が当接している。
ここからピストンロッド７を上昇させると、同図（Ｂ）に示すように、クランプアーム１３もキー３７を介して押圧されて右回転するが、キー３７は押圧ピン４１による回転付勢が働いているため、面取部３８を面取部２６に当接させた状態を維持する。
【００２６】
そして、クランプアーム１３の回転が進むと、図９（Ａ）のようにキー３７の面取部３８の当接位置がクサビ面２５に切り替わり、楔効果が発生する。そのままピストンロッド７が上昇すると、同図（Ｂ）に示すように、キー３７の面取部３８はクサビ面２５を相対的に下方へ摺動してクランプアーム１３をワークＷのクランプ位置に押圧することになる。
なお、クランプ位置からピストンロッド７を下降させた場合は、上記と逆の動作で図８（Ａ）のアンクランプ位置までクランプアーム１３が回転することになる。
【００２７】
このように、上記形態２のクランプシリンダ１ａにおいても、付勢手段が外部へ露出することがなく、切粉等の付着による動作不良のおそれがなくなると共に、クランプアーム１３の強度も確保できて信頼性や耐久性に優れるという、形態１と同様の効果が得られる。
特にここでは、クランプアーム１３におけるピストンロッド７との当接部分に、ピストンロッド７の伸縮動作に伴って回転し、ピストンロッド７の伸長側端部を相対的に摺動するキー３７を設けたことで、ピストンロッド７のクサビ面２５と面取部２６との摩耗を抑えることができると共に、クランプ位置の高さのばらつきにも対応可能となる。
【００２８】
また、キー３７をクランプアーム１３のアンクランプ位置での摺動位置に付勢する回転付勢手段を設けたことで、キー３７の面取部３８がピストンロッド７側のクサビ面２５と面取部２６との間で切り替わる際のクランプアーム１３の動作をスムーズに行うことができる。
【００２９】
なお、上記形態１，２において、リンク機構のリンクは２つに限らず、例えばＬ字状のリンクを一つ用いたり、逆に３つ以上のリンクを用いて構成したりしてもよい。また、各リンクは必ずしも左右一対のものである必要はなく、ピストンロッドとクランプアームとに夫々形成したスリット間に跨って中央に配置する構成も考えられる。
さらに、リンク機構の付勢手段も、上記形態では軸部材に面取り形成した押圧部をプッシュロッドで押圧する構成としているが、軸部材から突出させた押圧片を押圧する構成とすることも可能である。
加えて、ピストンロッドの上端形状も、面取部を省略してクサビ面のみとしたり、クサビ面と面取部とを連続した曲面部にしたり等の設計変更が可能である。
一方、形態２のキー形状も、切欠部でなくキーから突出させた押圧片を押圧させるようにしたり、回転付勢手段も押圧ピンとコイルバネとからなるものに限らず、コイルバネや板バネ等の弾性部材のみを用いて回転付勢したりすることができる。
【符号の説明】
【００３０】
１，１ａ・・クランプシリンダ、２・・ロッドカバー、３・・シリンダボディ、５・・シリンダ室、６・・ピストン、７・・ピストンロッド、８・・保持部、９・・摺接面、１１・・潤滑剤保持リング、１３・・クランプアーム、１５・・揺動軸、１９・・軸部材、２１・・第１リンク、２２・・押圧部、２３・・第２リンク、２５・・クサビ面、２６・・面取部、２７・・曲面部、２８・・軸孔、２９・・プッシュロッド、３０・・コイルバネ、３６・・溝、３７・・キー、４１・・押圧ピン、Ｗ・・ワーク、Ｔ・・テーブル、Ｓ・・当接部位。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワーク等の対象物をテーブル等に固定するために用いられるクランプシリンダに関する。
【背景技術】
【０００２】
クランプシリンダは、空圧や油圧等によって軸線方向へ移動するピストンと、そのピストンの移動に応じてクランプ／アンクランプ動作するクランプアームとを備えたものが知られている。例えば特許文献１には、ピストンを保持するロッドカバーに、クランプアームを揺動可能に軸着し、クランプアームの一方の揺動端をピストンに係合させることで、ピストンの移動に応じたクランプアームの動作を得るようにしている。特にここでは、バネによって突出付勢されるピストン先端のクランプ軸とクランプアームとの互いの係合面を、面取りした傾斜面とすることで、楔効果を発生させ、駆動源からの圧力が解除されてもクランプアームによるクランプ状態が維持されるようになっている。
また、ロッドカバーにおけるクランプアームの軸着部位には、クランプアームをアンクランプ位置に付勢してアンクランプの際の対象物との干渉を回避するトーションスプリングが設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平２−６３９４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１のクランプシリンダにおいては、トーションスプリングがクランプアームに形成した切欠き内に露出した格好で設けられているため、切粉等が付着しやすく、動作不良の原因となってしまう。また、切欠きの形成によってクランプアームの強度が低くなり、長期の繰り返し使用によって破損するおそれも生じていた。
【０００５】
そこで、本発明は、クランプアームをアンクランプ位置に付勢する構成を具備したものであっても、切粉等による動作不良や強度低下による破損のおそれを低減して信頼性や耐久性に優れるクランプシリンダを提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ピストンロッドとクランプアームとをリンク機構で連結し、ピストンロッドの収縮動作に伴い、リンク機構を介してクランプアームをアンクランプ位置へ回転させると共に、ピストンロッド内に、リンク機構をクランプアームのアンクランプ位置側へ回転付勢する付勢手段を設けたことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１の構成において、リンク機構を、ピストンロッドへ回転可能に設けられた軸部材の端部に基端を連結した第１リンクと、その第１リンクの先端に一端が連結され、他端がクランプアームに連結される第２リンクとから形成する一方、付勢手段を、軸部材の偏心部位に形成された押圧部に対して進退動可能に設けられるプッシュロッドと、そのプッシュロッドを軸部材側へ押圧する弾性部材とで形成したことを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２の構成において、ロッドカバーに、ピストンロッドが摺接し、クランプアームのクランプ位置でピストンロッドを挟んでクランプアームの反対側に位置する保持部を形成したことを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明は、請求項３の構成において、保持部におけるピストンロッドの摺接面を、ピストンロッドと直交する軸を中心とした円弧軌跡に沿って膨出する曲面としたことを特徴とするものである。
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の何れかの構成において、ピストンロッドの伸長側端部に、ピストンロッドの伸長動作に伴ってクランプアームをクランプ位置へ押圧する先細り傾斜状のクサビ面と、そのクサビ面よりも先端側に位置してクサビ面よりも大きい傾斜角度を有し、アンクランプ位置でクランプアームが当接する面取部とを形成したことを特徴とするものである。
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５の何れかの構成において、クランプアームにおけるピストンロッドとの当接部分を、クランプアームの揺動軸と平行な軸を中心とした円弧軌跡に沿って膨出する曲面部としたことを特徴とするものである。
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６の何れかの構成において、クランプアームにおけるピストンロッドとの当接部分に、ピストンロッドの伸縮動作に伴って回転し、ピストンロッドの伸長側端部を相対的に摺動するキーを設けたことを特徴とするものである。
請求項８に記載の発明は、請求項７の構成において、キーをクランプアームのアンクランプ位置での摺動位置に付勢する回転付勢手段を設けたことを特徴とするものである。
請求項９に記載の発明は、請求項３乃至８の何れかの構成において、ロッドカバーに、クランプ位置のピストンロッドにおける保持部との当接部位をアンクランプ位置のピストンロッドに対して潤滑する潤滑部材を設けたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、付勢手段が外部へ露出することがなく、切粉等の付着による動作不良のおそれがなくなる。また、クランプアームにトーションスプリング用の切欠きを設ける必要がないため、クランプアームの強度も確保でき、長期の繰り返し使用においても破損するおそれが低減される。よって、信頼性や耐久性に優れたクランプシリンダが得られる。
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、ピストンロッド内で切粉や切削油等の影響を受けにくい付勢手段が簡単に得られる。
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２の効果に加えて、クランプ状態でのピストンロッドの倒れ防止が図られる。
請求項４に記載の発明によれば、請求項３の効果に加えて、ピストンロッドが傾くようなことがあっても、保持部のエッジにピストンロッドが接触することがなく、ピストンロッドに損傷が生じない。
請求項５に記載の発明によれば、請求項１乃至４の何れかの効果に加えて、クサビ面による楔効果でクランプ力が増力されると共に、クランプ位置でのクランプアーム保持（ロック）の確実性が高まる一方、アンクランプ位置ではクランプアームが面取部に当接してその退避量が大きくなるので、クランプアームとワークとの干渉が効果的に回避される。また、クランプアームの動作もスムーズとなると共に、面取部との接触面圧が低くなるため、クランプアームの摩耗が抑えられる。
請求項６に記載の発明によれば、請求項１乃至５の何れかの効果に加えて、クランプ高さ（ワークの高さ）のばらつきに対応してクサビ面と確実に係合可能となり、クランプの信頼性がより高くなる。
請求項７に記載の発明によれば、請求項１乃至６の何れかの効果に加えて、ピストンロッドの摩耗を抑えることができると共に、クランプ位置の高さのばらつきにも対応可能となる。
請求項８に記載の発明によれば、請求項７の効果に加えて、回転付勢手段の採用により、クランプアームの動作をスムーズに行うことができる。
請求項９に記載の発明によれば、請求項３乃至８の何れかの効果に加えて、潤滑部材の採用により、ピストンロッドにおける保持部との当接部位を確実に潤滑でき、摩耗を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】形態１のクランプシリンダの説明図で、（Ａ）が平面、（Ｂ）が背面、（Ｃ）が側面を夫々示す。
【図２】Ａ−Ａ線断面図で、（Ａ）がクランプ位置、（Ｂ）がアンクランプ位置を夫々示している。
【図３】Ｂ−Ｂ線断面図である。
【図４】Ｃ−Ｃ線断面図である。
【図５】保持部の拡大断面図である。
【図６】ワークの高さのばらつきによるクランプ状態の説明図で、（Ａ）が中間位置、（Ｂ）がオーバークランプ位置を夫々示す。
【図７】形態２のクランプシリンダにおけるピストンロッドの上端部分及びクランプアームの後端部分を示す拡大図である。
【図８】クランプ動作の説明図で、（Ａ）がアンクランプ位置、（Ｂ）が中間位置を夫々示す。
【図９】クランプ動作の説明図で、（Ａ）が中間位置、（Ｂ）がクランプ位置を夫々示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［形態１］
図１，２に示すクランプシリンダ１は、工作機械のテーブル等に設置されるロッドカバー２の下面に、有底筒状のシリンダボディ３をボルト４，４で固定して、内部にシリンダ室５を形成している。シリンダ室５には、ピストン６が図２の上下方向へ移動可能に設けられて、その上部へ一体に形成されたピストンロッド７が、ロッドカバー２を貫通して上方へ突出している。また、ロッドカバー２の上部後方（図１の右側を前方とする。）には、ピストンロッド７の後方側面に当接してピストンロッド７の伸縮動作をガイドする保持部８が形成されている。この保持部８におけるピストンロッドの摺接面９は、図５に示すように、ピストンロッド７と直交する軸を中心とした円弧軌跡に沿って膨出する曲面となっている。１０は、ロッドカバー２におけるピストンロッド７の貫通部上面に設けられたダストシール、１１は、潤滑剤保持機能を有する潤滑部材としての潤滑剤保持リング（合成繊維をゴム弾性体で融合した繊維集合素材にグリス等の油分を含浸させたもの）である。
【００１０】
さらに、ロッドカバー２の上部前方には、上向きに連結部１２が形成され、連結部１２の上端にクランプアーム１３が連結されている。このクランプアーム１３は、下向きの端部１４が左右方向の揺動軸１５によって前後方向へ揺動可能に軸着される倒Ｌ字状で、前方へ突出する端部１６には、当該端部１６を貫通して下端を下方へ突出させたクランプボルト１７が螺合されている。
また、ピストンロッド７の上部には、図３，４に示すように、左右方向に貫通孔１８が形成されてその貫通孔１８内に軸部材１９が回転可能に収容されて、軸部材１９の両端に突設された断面正方形状の嵌合部２０，２０に、左右一対の第１リンク２１，２１の下端が夫々嵌着されて、両第１リンク２１，２１が軸部材１９と一体に回転可能となっている。軸部材１９の下面中央には、偏心部位で面取され、第１リンク２１が鉛直姿勢となる状態で貫通孔１８との隙間が後方へ向けて開く格好で傾斜する押圧部２２が形成されている。
【００１１】
第１リンク２１，２１の上端には、第２リンク２３，２３の一端がピン２４によって夫々回転可能に連結されており、第２リンク２３，２３の他端は、クランプアーム１３における揺動軸１５の上方部位に、ピン２４によって回転可能に連結されている。この第１リンク２１と第２リンク２３とが本発明のリンク機構となる。
ピストンロッド７の上端前面には、上方へ行くに従って後退する傾斜状のクサビ面２５と、そのクサビ面２５の上端から連続し、クサビ面２５よりも傾斜角度が大きい面取部２６とが形成されて、対するクランプアーム１３の上端後面には、揺動軸１５と平行な軸を中心とした円弧軌跡に沿って膨出する曲面部２７が形成されている。ピストンロッド７が伸長した際には、この曲面部２７にクサビ面２５が当接することで、クランプアーム１３が前方へ押圧されて右回転することになる。
【００１２】
一方、ピストンロッド７の軸心には、貫通孔１８と連通して下側のシリンダ室５と連通する軸孔２８が形成されている。この軸孔２８には、プッシュロッド２９が上下動可能に収容されると共に、プッシュロッド２９の下方にコイルバネ３０が収容されている。３１は、軸孔２８の下端に螺合されてコイルバネ３０の下端を支持するネジである。よって、プッシュロッド２９は、コイルバネ３０によって上方へ付勢され、その上端を軸部材１９の押圧部２２に当接させることで、軸部材１９及び第１リンク２１，２１に左回転方向への付勢力を付与することになる。このプッシュロッド２９及び弾性部材としてのコイルバネ３０が本発明の付勢手段となる。
【００１３】
以上の如く構成されたクランプシリンダ１においては、ワークＷがセットされる工作機械のテーブルＴ等の上面にロッドカバー２の下面が当接する状態で固定されると共に、ロッドカバー２に背面に設けた押し側ポート３４と引き側ポート３５とに図示しない配管を介して圧力流体（油又は空気等）の駆動源が接続される。よって、駆動源から押し側ポート３４に圧力流体が供給されると、ピストンロッド７が伸長し、前述のように下側のクサビ面２５がクランプアーム１３の曲面部２７に当接してクランプアーム１３を前方へ回転させる。すると、図２（Ａ）に示すように、前端のクランプボルト１７がワークＷの上面に当接してワークＷをクランプする。
【００１４】
このとき、クランプアーム１３を介してピストンロッド７には後方への反力が加わるが、保持部８によって後方への移動が規制されているため、クランプアーム１３は安定状態でワークＷをクランプできる。このクランプ状態では、保持部８とクランプアーム１３の曲面部２７との間にピストンロッド７の上端が圧入される格好となるため、いわゆる楔効果が発生し、駆動源からの圧力の供給が絶たれるようなことがあっても、クランプアーム１３によるクランプ状態は維持される。また、保持部８におけるピストンロッド７との摺接面９は曲面となっているため、楔の分力でピストンロッド７が傾くようなことがあっても、保持部８のエッジにピストンロッド７が接触することがない。
【００１５】
さらに、クランプ状態の楔効果は、ワークＷの高さＨにばらつきがあっても、クサビ面２５にクランプアーム１３の曲面部２７が当接する範囲で発揮される。すなわち、図６（Ａ）に示すようにワークＷの高さが大きい（Ｈ＋α）と、クサビ面２５の上側に曲面部２７の下側が当接する中間位置で楔効果が発揮され、同図（Ｂ）に示すようにワークＷの高さが小さい（Ｈ−α）と、クサビ面２５の下側に曲面部２７の下側が当接するオーバークランプ位置で夫々クランプは可能である。中間位置とオーバークランプ位置との間でも同様である。
【００１６】
一方、ワークＷのクランプを解除する（アンクランプする）場合、駆動源から引き側ポート３５に圧力流体を供給すると、ピストンロッド７が下方へ収縮し、クサビ面２５によるクランプアーム１３の曲面部２７の押圧を解除する。しかし、クランプアーム１３は第１、第２リンク２１，２３を介してピストンロッド７と連結されているので、ピストンロッド７の下降に連れて左回転し、図２（Ｂ）に示すピストンロッド７の下死点で、クランプアーム１３は、曲面部２７がピストンロッド７の面取部２６に当接する位置に達する。よって、ワークＷの取出や交換が可能となる。
【００１７】
このアンクランプ位置で、クランプボルト１７を含むクランプアーム１３は、ロッドカバー２の前面よりも前方へ突出しないようになっているため、ワークＷの交換等を行う際にワークＷがクランプアーム１３と干渉するおそれが低減される。特に、クランプアーム１３の押圧解除によってプッシュロッド２９による軸部材１９への回転付勢力が働いて第１リンク２１，２１が第２リンク２３，２３を介してクランプアーム１３を左回転方向へ付勢するため、アンクランプ状態でクランプアーム１３が自重等によってクランプ位置側へ偶発的に右回転することはない。
なお、ピストンロッド７において、アンクランプ位置でロッドカバー２に設けた潤滑剤保持リング１１が接触する部位（図２のＳ部）は、クランプ位置で保持部８の摺接面９に当接部位となる位置設定となっている。よって、ピストンロッド７によって大きい面圧を受ける摺接面９が潤滑剤保持リング１１の油分によって潤滑され、摺接面９の摩耗が抑えられる。
【００１８】
このように、上記形態１のクランプシリンダ１によれば、ピストンロッド７とクランプアーム１３とを第１、第２リンク２１，２３で連結し、ピストンロッド７の収縮動作に伴い、第１、第２リンク２１，２３を介してクランプアーム１３をアンクランプ位置へ回転させると共に、ピストンロッド７内に、第１リンク２１をクランプアーム１３のアンクランプ位置側へ回転付勢する付勢手段（プッシュロッド２９及びコイルバネ３０）を設けたことで、付勢手段が外部へ露出することがなく、切粉等の付着による動作不良のおそれがなくなる。また、クランプアーム１３にトーションスプリング用の切欠きを設ける必要がないため、クランプアーム１３の強度も確保でき、長期の繰り返し使用においても破損するおそれが低減される。よって、信頼性や耐久性に優れたクランプシリンダ１が得られる。
【００１９】
特にここでは、リンク機構を、ピストンロッド７へ回転可能に設けられた軸部材１９の端部に基端を連結した第１リンク２１と、その第１リンク２１の先端に一端が連結され、他端がクランプアーム１３に連結される第２リンク２３とから形成する一方、付勢手段を、軸部材１９の偏心部位に形成された押圧部２２に対して進退動可能に設けられるプッシュロッド２９と、そのプッシュロッド２９を軸部材１９側へ押圧するコイルバネ３０とで形成したことで、ピストンロッド７内で切粉や切削油等の影響を受けにくい付勢手段が簡単に得られる。
【００２０】
また、ロッドカバー２に、ピストンロッド７が摺接し、クランプアーム１３のクランプ位置でピストンロッド７を挟んでクランプアーム１３の反対側に位置する保持部８を形成したことで、クランプ状態でのピストンロッド７の倒れ防止が図られる。
さらに、保持部８におけるピストンロッド７の摺接面９を、ピストンロッド７と直交する軸を中心とした円弧軌跡に沿って膨出する曲面としているので、ピストンロッド７が傾くようなことがあっても、保持部８のエッジにピストンロッド７が接触することがなく、ピストンロッド７に損傷が生じない。
【００２１】
一方、ピストンロッド７の伸長側端部に、ピストンロッド７の伸長動作に伴ってクランプアーム１３をクランプ位置へ押圧する先細り傾斜状のクサビ面２５と、そのクサビ面２５よりも先端側に位置してクサビ面２５よりも大きい傾斜角度を有し、アンクランプ位置でクランプアーム１３が当接する面取部２６とを形成したことで、クサビ面２５による楔効果でクランプ力が増大すると共に、クランプ位置でのクランプアーム１３の保持（ロック）の確実性が高まる一方、アンクランプ位置ではクランプアーム１３が面取部２６に当接してその退避量が大きくなるので、クランプアーム１３とワークＷとの干渉が効果的に回避される。また、クランプアーム１３の動作もスムーズとなると共に、面取部２６との接触面圧が低くなるため、クランプアーム１３の摩耗が抑えられる。
【００２２】
そして、クランプアーム１３におけるピストンロッド７との当接部分を、クランプアーム１３の揺動軸１５と平行な軸を中心とした円弧軌跡に沿って膨出する曲面部２７としたことで、クランプ高さ（ワークＷの高さ）のばらつきに対応してクサビ面２５と確実に係合可能となり、クランプの信頼性がより高くなる。
加えて、ロッドカバー２に、クランプ位置のピストンロッド７における保持部８との当接部位Ｓをアンクランプ位置のピストンロッド７に対して潤滑する潤滑剤保持リング１１を設けたことで、当該当接部位Ｓを確実に潤滑でき、摩耗を少なくすることができる。
【００２３】
［形態２］
次に、本発明の他の形態を説明する。但し、形態１と同じ構成部には同じ符号を付して重複する説明を省略する。
図７に示すクランプシリンダ１ａにおいて、クランプアーム１３の後端には、後面に開口する横断面半円形状の溝３６が左右方向に凹設され、その溝３６内に、溝３６よりも切欠き部分が小さくなって面取部３８がクランプアームの後面から突出する横断面半円形状のキー３７が、溝３６と同軸で回転可能に収容されている。また、キー３７における上側の周面で回転中心との偏心部位には切欠部３９が形成されている。
【００２４】
一方、キー３７の上方には、溝３６と連通してクランプアーム１３の上面に開口する挿入孔４０が形成されて、挿入孔４０内に、キー３７の切欠部３９に対して進退動可能な押圧ピン４１と、その押圧ピン４１を切欠部３９側へ付勢して切欠部３９に当接させるコイルバネ４２とが設けられている。４３は、挿入孔４０の開口に螺合されてコイルバネ４２の上端を位置決めするネジである。よって、キー３７は、回転付勢手段となる押圧ピン４１とコイルバネ４２とによって左回転方向へ付勢されることになる。
【００２５】
以上の如く構成されたクランプシリンダ１ａにおいては、アンクランプ位置では、図８（Ａ）に示すように、ピストンロッド７は下死点にあってクランプアーム１３も左回転位置に付勢されている。このとき、ピストンロッド７の面取部２６にはキー３７の面取部３８が当接している。
ここからピストンロッド７を上昇させると、同図（Ｂ）に示すように、クランプアーム１３もキー３７を介して押圧されて右回転するが、キー３７は押圧ピン４１による回転付勢が働いているため、面取部３８を面取部２６に当接させた状態を維持する。
【００２６】
そして、クランプアーム１３の回転が進むと、図９（Ａ）のようにキー３７の面取部３８の当接位置がクサビ面２５に切り替わり、楔効果が発生する。そのままピストンロッド７が上昇すると、同図（Ｂ）に示すように、キー３７の面取部３８はクサビ面２５を相対的に下方へ摺動してクランプアーム１３をワークＷのクランプ位置に押圧することになる。
なお、クランプ位置からピストンロッド７を下降させた場合は、上記と逆の動作で図８（Ａ）のアンクランプ位置までクランプアーム１３が回転することになる。
【００２７】
このように、上記形態２のクランプシリンダ１ａにおいても、付勢手段が外部へ露出することがなく、切粉等の付着による動作不良のおそれがなくなると共に、クランプアーム１３の強度も確保できて信頼性や耐久性に優れるという、形態１と同様の効果が得られる。
特にここでは、クランプアーム１３におけるピストンロッド７との当接部分に、ピストンロッド７の伸縮動作に伴って回転し、ピストンロッド７の伸長側端部を相対的に摺動するキー３７を設けたことで、ピストンロッド７のクサビ面２５と面取部２６との摩耗を抑えることができると共に、クランプ位置の高さのばらつきにも対応可能となる。
【００２８】
また、キー３７をクランプアーム１３のアンクランプ位置での摺動位置に付勢する回転付勢手段を設けたことで、キー３７の面取部３８がピストンロッド７側のクサビ面２５と面取部２６との間で切り替わる際のクランプアーム１３の動作をスムーズに行うことができる。
【００２９】
なお、上記形態１，２において、リンク機構のリンクは２つに限らず、例えばＬ字状のリンクを一つ用いたり、逆に３つ以上のリンクを用いて構成したりしてもよい。また、各リンクは必ずしも左右一対のものである必要はなく、ピストンロッドとクランプアームとに夫々形成したスリット間に跨って中央に配置する構成も考えられる。
さらに、リンク機構の付勢手段も、上記形態では軸部材に面取り形成した押圧部をプッシュロッドで押圧する構成としているが、軸部材から突出させた押圧片を押圧する構成とすることも可能である。
加えて、ピストンロッドの上端形状も、面取部を省略してクサビ面のみとしたり、クサビ面と面取部とを連続した曲面部にしたり等の設計変更が可能である。
一方、形態２のキー形状も、切欠部でなくキーから突出させた押圧片を押圧させるようにしたり、回転付勢手段も押圧ピンとコイルバネとからなるものに限らず、コイルバネや板バネ等の弾性部材のみを用いて回転付勢したりすることができる。
【符号の説明】
【００３０】
１，１ａ・・クランプシリンダ、２・・ロッドカバー、３・・シリンダボディ、５・・シリンダ室、６・・ピストン、７・・ピストンロッド、８・・保持部、９・・摺接面、１１・・潤滑剤保持リング、１３・・クランプアーム、１５・・揺動軸、１９・・軸部材、２１・・第１リンク、２２・・押圧部、２３・・第２リンク、２５・・クサビ面、２６・・面取部、２７・・曲面部、２８・・軸孔、２９・・プッシュロッド、３０・・コイルバネ、３６・・溝、３７・・キー、４１・・押圧ピン、Ｗ・・ワーク、Ｔ・・テーブル、Ｓ・・当接部位。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部からの圧力流体の供給によって伸縮動作するピストンロッドと、そのピストンロッドの伸縮動作を案内するロッドカバーと、そのロッドカバーへクランプ位置とアンクランプ位置との間で揺動可能に連結され、前記ピストンロッドの伸長動作に伴って前記クランプ位置へ回転するクランプアームと、を備えるクランプシリンダであって、
前記ピストンロッドとクランプアームとをリンク機構で連結し、前記ピストンロッドの収縮動作に伴い、前記リンク機構を介して前記クランプアームをアンクランプ位置へ回転させると共に、前記ピストンロッド内に、前記リンク機構を前記クランプアームのアンクランプ位置側へ回転付勢する付勢手段を設けたことを特徴とするクランプシリンダ。
【請求項２】
前記リンク機構を、前記ピストンロッドへ回転可能に設けられた軸部材の端部に基端を連結した第１リンクと、その第１リンクの先端に一端が連結され、他端が前記クランプアームに連結される第２リンクとから形成する一方、
前記付勢手段を、前記軸部材の偏心部位に形成された押圧部に対して進退動可能に設けられるプッシュロッドと、そのプッシュロッドを前記軸部材側へ押圧する弾性部材とで形成したことを特徴とする請求項１に記載のクランプシリンダ。
【請求項３】
前記ロッドカバーに、前記ピストンロッドが摺接し、前記クランプアームのクランプ位置で前記ピストンロッドを挟んで前記クランプアームの反対側に位置する保持部を形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載のクランプシリンダ。
【請求項４】
前記保持部における前記ピストンロッドの摺接面を、前記ピストンロッドと直交する軸を中心とした円弧軌跡に沿って膨出する曲面としたことを特徴とする請求項３に記載のクランプシリンダ。
【請求項５】
前記ピストンロッドの伸長側端部に、前記ピストンロッドの伸長動作に伴って前記クランプアームをクランプ位置へ押圧する先細り傾斜状のクサビ面と、そのクサビ面よりも先端側に位置して前記クサビ面よりも大きい傾斜角度を有し、前記アンクランプ位置で前記クランプアームが当接する面取部とを形成したことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のクランプシリンダ。
【請求項６】
前記クランプアームにおける前記ピストンロッドとの当接部分を、前記クランプアームの揺動軸と平行な軸を中心とした円弧軌跡に沿って膨出する曲面部としたことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載のクランプシリンダ。
【請求項７】
前記クランプアームにおける前記ピストンロッドとの当接部分に、前記ピストンロッドの伸縮動作に伴って回転し、前記ピストンロッドの伸長側端部を相対的に摺動するキーを設けたことを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載のクランプシリンダ。
【請求項８】
前記キーを前記クランプアームのアンクランプ位置での摺動位置に付勢する回転付勢手段を設けたことを特徴とする請求項７に記載のクランプシリンダ。
【請求項９】
前記ロッドカバーに、前記クランプ位置の前記ピストンロッドにおける前記保持部との当接部位を前記アンクランプ位置の前記ピストンロッドに対して潤滑する潤滑部材を設けたことを特徴とする請求項３乃至８の何れかに記載のクランプシリンダ。
【請求項１】
外部からの圧力流体の供給によって伸縮動作するピストンロッドと、そのピストンロッドの伸縮動作を案内するロッドカバーと、そのロッドカバーへクランプ位置とアンクランプ位置との間で揺動可能に連結され、前記ピストンロッドの伸長動作に伴って前記クランプ位置へ回転するクランプアームと、を備えるクランプシリンダであって、
前記ピストンロッドとクランプアームとをリンク機構で連結し、前記ピストンロッドの収縮動作に伴い、前記リンク機構を介して前記クランプアームをアンクランプ位置へ回転させると共に、前記ピストンロッド内に、前記リンク機構を前記クランプアームのアンクランプ位置側へ回転付勢する付勢手段を設けたことを特徴とするクランプシリンダ。
【請求項２】
前記リンク機構を、前記ピストンロッドへ回転可能に設けられた軸部材の端部に基端を連結した第１リンクと、その第１リンクの先端に一端が連結され、他端が前記クランプアームに連結される第２リンクとから形成する一方、
前記付勢手段を、前記軸部材の偏心部位に形成された押圧部に対して進退動可能に設けられるプッシュロッドと、そのプッシュロッドを前記軸部材側へ押圧する弾性部材とで形成したことを特徴とする請求項１に記載のクランプシリンダ。
【請求項３】
前記ロッドカバーに、前記ピストンロッドが摺接し、前記クランプアームのクランプ位置で前記ピストンロッドを挟んで前記クランプアームの反対側に位置する保持部を形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載のクランプシリンダ。
【請求項４】
前記保持部における前記ピストンロッドの摺接面を、前記ピストンロッドと直交する軸を中心とした円弧軌跡に沿って膨出する曲面としたことを特徴とする請求項３に記載のクランプシリンダ。
【請求項５】
前記ピストンロッドの伸長側端部に、前記ピストンロッドの伸長動作に伴って前記クランプアームをクランプ位置へ押圧する先細り傾斜状のクサビ面と、そのクサビ面よりも先端側に位置して前記クサビ面よりも大きい傾斜角度を有し、前記アンクランプ位置で前記クランプアームが当接する面取部とを形成したことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のクランプシリンダ。
【請求項６】
前記クランプアームにおける前記ピストンロッドとの当接部分を、前記クランプアームの揺動軸と平行な軸を中心とした円弧軌跡に沿って膨出する曲面部としたことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載のクランプシリンダ。
【請求項７】
前記クランプアームにおける前記ピストンロッドとの当接部分に、前記ピストンロッドの伸縮動作に伴って回転し、前記ピストンロッドの伸長側端部を相対的に摺動するキーを設けたことを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載のクランプシリンダ。
【請求項８】
前記キーを前記クランプアームのアンクランプ位置での摺動位置に付勢する回転付勢手段を設けたことを特徴とする請求項７に記載のクランプシリンダ。
【請求項９】
前記ロッドカバーに、前記クランプ位置の前記ピストンロッドにおける前記保持部との当接部位を前記アンクランプ位置の前記ピストンロッドに対して潤滑する潤滑部材を設けたことを特徴とする請求項３乃至８の何れかに記載のクランプシリンダ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−１７９４２９（Ｐ２０１０−１７９４２９Ａ）
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６３８１（Ｐ２００９−２６３８１）
【出願日】平成２１年２月６日（２００９．２．６）
【出願人】（０００２４１５８８）豊和工業株式会社 (230)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月６日（２００９．２．６）
【出願人】（０００２４１５８８）豊和工業株式会社 (230)
【Ｆターム（参考）】
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