特許 6971454 検出弁付きシリンダ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6971454

(24)【登録日】2021年11月5日

(45)【発行日】2021年11月24日

(54)【発明の名称】検出弁付きシリンダ装置

(51)【国際特許分類】

   F15B 15/28 20060101AFI20211111BHJP

【ＦＩ】

   F15B15/28 B

   F15B15/28 L

【請求項の数】3

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2017-218546(P2017-218546)

(22)【出願日】2017年11月13日

(65)【公開番号】特開2019-90453(P2019-90453A)

(43)【公開日】2019年6月13日

【審査請求日】2020年10月2日

(73)【特許権者】

【識別番号】391003989

【氏名又は名称】株式会社コスメック

(72)【発明者】

【氏名】米澤 慶多朗

【審査官】 所村 陽一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−０４２９６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１５９８６８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１５Ｂ １５／００−１５／２８

Ｂ２３Ｑ ３／００−３／１５４

Ｂ２３Ｑ ３／１６−３／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハウジング（１）内に形成されたシリンダ孔（２）に軸方向に移動可能に挿入される出力部材（５）と、
検出用の圧力流体が供給されるように前記ハウジング（１）に形成される流路（２０，４０）と、
前記出力部材（５）によって前記流路（２０，４０）を開閉させる検出弁（２５，４５）であって、前記流路（２０，４０）に設けられる検出弁（２５，４５）と、を備え、
前記流路（２０，４０）は、
前記ハウジング（１）内に形成される供給路（２１，４１）と、
前記供給路（２１，４１）に連通されるように前記検出弁（２５，４５）内に形成される弁孔（２６，４６）と、
前記弁孔（２６，４６）に連通されるように前記シリンダ孔（２）と前記出力部材（５）との間に形成される排出路（２３，４３）と、を備え、
前記検出弁（２５，４５）は、
前記弁孔（２６，４６）の内周壁に形成される仕切り面（２９ａ，４９ａ）と、
前記弁孔（２６，４６）内に進退可能に挿入される弁部材（３１，５１）であって、前記弁孔（２６，４６）内に設けられる付勢手段（３３，５３）によって前記出力部材（５）に向けて付勢される弁部材（３１，５１）と、
前記弁部材（３１，５１）の外周壁に形成される閉じ面（３１ａ，５１ａ）と、を備え、
前記閉じ面（３１ａ，５１ａ）が前記仕切り面（２９ａ，４９ａ）に対面する位置へ前記出力部材（５）が前記弁部材（３１，５１）を移動させるときに、前記検出弁（２５，４５）が閉弁され、
前記閉じ面（３１ａ，５１ａ）が前記仕切り面（２９ａ，４９ａ）に対面する位置から前記付勢手段（３３，５３）が当該弁部材（３１，５１）を離間させるときに、前記検出弁（２５，４５）が開弁される、
ことを特徴とする検出弁付きシリンダ装置。

【請求項2】

請求項１の検出弁付きシリンダ装置において、
前記出力部材（５）の外周壁に操作部（５５）と凹部（５６）とが軸方向に並べられるように形成され、
前記出力部材(５)が軸方向のリリース位置からロック側限界位置まで移動可能となっており、前記リリース位置と前記ロック側限界位置との間の所定位置にロック位置が設定され、
前記出力部材（５）が前記リリース位置から前記ロック位置直前まで移動されるときに、前記操作部（５５）が前記弁部材（５１）を操作して前記検出弁（４５）が開弁状態または閉弁状態に維持されており、
前記出力部材（５）が前記ロック位置に移動されたときに、前記凹部（５６）に前記弁部材（５１）が挿入されて前記検出弁（４５）が前記開弁状態から閉弁状態に切換えられ、または、前記閉弁状態から開弁状態に切換えられ、
前記出力部材（５）が前記ロック位置から前記ロック側限界位置に向けて所定距離を越えて移動されたときに、前記凹部（５６）のロック側に形成される異常検出用のカム部（５７）が前記弁部材（５１）を操作して前記検出弁（４５）が前記閉弁状態から開弁状態に切換えられ、または、前記開弁状態から閉弁状態に切換えられる、
ことを特徴とする検出弁付きシリンダ装置。

【請求項3】

請求項１または２の検出弁付きシリンダ装置において、
複数の前記検出弁（２５），（４５）が前記ハウジング（１）の胴部（１ｂ）に周方向に間隔をあけて設けられる、
ことを特徴とする検出弁付きシリンダ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、検出弁を備えるシリンダ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

この種の検出弁付きシリンダ装置には、従来では、特許文献１(日本国・特開昭６０−１２９４１０号公報)に記載されたものがある。その従来技術は、次のように構成されている。
ハウジング内にピストンが左右方向へ移動可能に挿入される。そのピストンの右側に作動室が形成される。ハウジングの右壁内に検出エア用の流路が形成される。その流路の途中部に検出弁が設けられる。また、流路は、入口側に形成される供給路と、検出弁内に形成される弁孔と、出口側に形成される排出路とを有する。その弁孔内に検出部材が封止部材を介して保密状で左右方向へ移動可能に挿入される。その検出部材がピストンに当接可能となるようにシリンダ孔内に向けて突出されている。また、弁孔の内周壁に弁座が形成され、その弁座に向けて検出部材の弁面が進出バネによって付勢されている。
そして、ピストンが検出部材から左方へ離間されているときには、進出バネが検出部材の弁面を弁座に当接させて検出弁が閉弁されている。また、ピストンが検出部材を右方へ移動させるときには、ピストンの右方への押圧力が進出バネの付勢力に抗して検出部材の弁面を弁座から離間させて検出弁が開弁される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開昭６０−１２９４１０号公報(図１)

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記の従来技術は次の問題がある。
上記の供給路と弁孔と排出路とをハウジングの右壁内に設けるので、ハウジングの寸法が大きくなる。このため、上記のシリンダ装置の全体寸法が大きくなる。
本発明の目的は、コンパクトな検出弁付きシリンダ装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記の目的を達成するため、本発明は、例えば、図５Ａから図６Ｂ，図７Ａおよび図７Ｂ，図８Ａおよび図８Ｂに示すように、検出弁付きシリンダ装置を次のように構成した。
ハウジング１内に形成されたシリンダ孔２に、出力部材５が軸方向に移動可能に挿入される。前記ハウジング１に形成される流路２０，４０に、検出用の圧力流体が供給される。前記出力部材５によって前記流路２０，４０を開閉させる検出弁２５，４５が、前記流路２０，４０に設けられる。前記流路２０，４０は、供給路２１，４１と、弁孔２６，４６と、排出路２３，４３とを有する。供給路２１，４１は、前記ハウジング１内に形成される。前記検出弁２５，４５内に形成される弁孔２６，４６は、前記供給路２０，４０に連通される。前記シリンダ孔２と前記出力部材５との間に形成される排出路２３，４３が、前記弁孔２６，４６に連通される。前記検出弁２５，４５は、仕切り面２９ａ，４９ａと弁部材３１，５１と閉じ面３１ａ，５１ａとを有する。前記弁孔２６，４６の内周壁に仕切り面２９ａ，４９ａが形成される。前記弁孔２６，４６内に進退可能に挿入される弁部材３１，５１が、前記弁孔２６，４６内に設けられる付勢手段３３，５３によって前記出力部材５に向けて付勢される。前記弁部材３１，５１の外周壁に閉じ面３１ａ，５１ａが形成される。そして、前記閉じ面３１ａ，５１ａが前記仕切り面２９ａ，４９ａに対面する位置へ前記出力部材５が前記弁部材３１，５１を移動させるときに、前記検出弁２５，４５が閉弁される。前記閉じ面３１ａ，５１ａが前記仕切り面２９ａ，４９ａに対面する位置から前記付勢手段３３，５３が前記弁部材３１，５１を離間させるときに、前記検出弁２５，４５が開弁される。

【0006】

上記の本発明は次の作用効果を奏する。
本発明では、前記出力部材が先端側限界位置や基端側限界位置等の所定位置へ移動したとき、または所定位置から移動したときに、その出力部材が検出弁を開弁させる。すると、供給路を通って検出弁の弁孔に供給される検出用流体が、開弁隙間とシリンダ孔内の排出路を通って外部へ排出される。このため、供給路の圧力が変化し、その圧力変化を圧力スイッチ等のセンサで検出することにより、シリンダ装置の作動状態を検知できる。従って、従来技術のように、排出路がハウジングの周壁内に設けられる場合に比べて、本発明では、検出用流体の排出路をシリンダ孔内に設けるので、検出弁付きシリンダ装置をコンパクトに造ることができる。

【0007】

本発明は、下記（１）又は（２）の構成を加えることが好ましい。

【0010】

（１）例えば、図５Ａから図６Ｂ，図７Ａおよび図７Ｂ，図８Ａおよび図８Ｂに示すように、前記出力部材５の外周壁に操作部５５と凹部５６とが軸方向に並べられるように形成される。前記出力部材５が軸方向のリリース位置からロック側限界位置まで移動可能となっている。前記リリース位置と前記ロック側限界位置との間の所定位置にロック位置が設定される。前記出力部材５が前記リリース位置から前記ロック位置直前まで移動されるときに、前記操作部５５が前記弁部材５１を操作して前記検出弁４５が開弁状態または閉弁状態に維持される。前記出力部材５が前記ロック位置に移動されたときに、前記凹部５６に前記弁部材５１が挿入されて前記検出弁４５が前記開弁状態から閉弁状態に切換えられ、または、前記閉弁状態から開弁状態に切換えられる。前記出力部材５が前記ロック位置から前記ロック側限界位置に向けて所定距離を越えて移動されたときに、前記凹部５６のロック側に形成される異常検出用のカム部５７が前記弁部材５１を操作して前記検出弁４５が前記閉弁状態から開弁状態に切換えられ、または、前記開弁状態から閉弁状態に切換えられる。
この場合、前記出力部材が前記ロック位置から前記ロック側限界位置に向けて所定距離を越えて移動されたことが検出弁によって確実に検出される。

【0011】

（２）例えば、図５Ａから図６Ｂ，図７Ａおよび図７Ｂ，図８Ａおよび図８Ｂに示すように、複数の前記検出弁２５，４５が前記ハウジング１の胴部１ｂに周方向に間隔をあけて設けられる。
この場合、複数の前記検出弁によって出力部材の作動状態を確実に検知できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１Ａは、参考の第１実施形態を示し、検出弁付きシリンダ装置のリリース状態を示す立面視の断面図である。図１Ｂは、図１Ａ中の１Ｂ−１Ｂ線の矢視図に相当する図である。

【図2】図２Ａは、上記の検出弁付きシリンダ装置のロック状態を示す立面視の断面図であり、図１Ａに類似する図である。図２Ｂは、上記の検出弁付きシリンダ装置の異常状態を示し、図２Ａに類似する図である。

【図3】図３は、参考の第２実施形態を示す図である。図３Ａは、検出弁付きシリンダ装置のリリース状態を示す図であり、図１Ａに類似する図である。図３Ｂは、図３Ａ中の３Ｂ−３Ｂ線の矢視図に相当する図である。

【図4】図４Ａは、検出弁付きシリンダ装置のロック状態を示す図であり、図２Ａに類似する図である。図４Ｂは、検出弁付きシリンダ装置の異常状態を示す図であり、図２Ｂに類似する図である。

【図5】図５は、本発明の第３実施形態を示す図である。図５Ａは、検出弁付きシリンダ装置のロック状態を示す図であり、図２Ａに類似する図である。図５Ｂは、図５Ａ中の５Ｂ−５Ｂ線の矢視図に相当する図である。

【図6】図６Ａは、図５Ｂ中の６Ａに示す部分の拡大図であり、上記シリンダ装置の第１検出弁の閉弁状態を示す図である。図６Ｂは、上記第１検出弁の開弁状態を示す図である。

【図7】図７は、第３実施形態の第１変形例を示す部分拡大図である。図７Ａは、図６Ａに類似する図である。図７Ｂは、図６Ｂに類似する図である。

【図8】図８は、第３実施形態の第２変形例を示す部分拡大図である。図８Ａは、図６Ａに類似する図である。図８Ｂは、図６Ｂに類似する図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、参考の実施形態を図１Ａから図２Ｂ,図３Ａから図４Ｂ，図５Ａから図６Ｂ，図７Ａおよび図７Ｂ，図８Ａおよび図８Ｂによって説明する。
図１Ａから図２Ｂは、参考の第１実施形態を示している。
固定台としてのテーブルＴにハウジング１が取り付けられ、そのハウジング１内にシリンダ孔２が形成される。そのハウジング１は、下側から順に形成される下壁１ａ（基端壁）と筒状の胴部１ｂと上壁１ｃ（先端壁）とを有する。

【0014】

図１Ａに示すように、上記のシリンダ孔２に出力部材５が上下方向へ移動可能に挿入される。その出力部材５が、下側から順に形成されるピストン本体６と操作ロッド７と出力ロッド８とを有する。ピストン本体６がシリンダ孔２に保密状に挿入される。そのピストン本体６の上側に設けられる操作ロッド７が、シリンダ孔２内に挿入される。その操作ロッド７から上方へ突設される出力ロッド８が、ハウジング１の上壁１ｃに挿入される。
なお、この実施形態では、上記ピストン本体６と操作ロッド７と出力ロッド８とを一体に形成しているが、これら３つの部材を、それぞれ、別体に形成してもよい。

【0015】

上記ピストン本体６と下壁１ａとの間に作動室１１が形成され、その作動室１１に圧油（圧力流体）が供給および排出される。その作動室１１は、給排路１２を介して圧油の供給源（図示せず）へ連通される。また、操作ロッド７と上壁１ｃとの間にバネ室１３が形成される。そのバネ室１３は、ハウジング１の胴部１ｂに形成される呼吸孔１４によって外部に連通される。そのバネ室１３に装着されるリリースバネ１５が、出力部材５を下方へ付勢している。

【0016】

図１Ｂに示すように、操作ロッド７の外周壁に案内溝１６が上下方向に形成される。また、ハウジング１の胴部１ｂの周壁からピン１７が操作ロッド７に向けて突設され、そのピン１７が案内溝１６に挿入される。このため、出力部材５がハウジング１内で上下方向へ移動可能に回り止めされる。

【0017】

図１Ａに示すように、ハウジング１内に第１流路（流路）２０が設けられる。その第１流路２０は、第１供給路（供給路）２１と（後述する）第１弁孔（弁孔）２６と第１排出路（排出路）２３とを有する。その第１供給路２１が、前記ハウジング１の胴部１ｂに形成されている。また、ハウジング１の胴部１ｂに半径方向に形成される第１装着孔２４に第１検出弁２５が装着される。その第１検出弁（検出弁）２５内に形成される第１弁孔２６に第１供給路２１が連通される。その第１弁孔２６は、操作ロッド７の外周壁に形成される第１排出溝９と、バネ室１３と、呼吸孔１４とを通ってハウジング１の外部へ連通される。
なお、本実施形態において、第１排出路（排出路）２３は、第１排出溝９とバネ室１３と呼吸孔１４とによって構成される。

【0018】

また、前記ハウジング１内に第２流路（流路）４０が設けられる。前記ハウジング１の胴部１ｂに第２流路４０の第２供給路（供給路）４１が形成される。ハウジング１の胴部１ｂに半径方向に形成される第２装着孔４４に第２検出弁（検出弁）４５が装着される。第２検出弁４５内に形成される第２弁孔（弁孔）４６に第２供給路４１が連通される。その第２弁孔４６は、操作ロッド７の外周壁に形成される第２排出溝１０と、バネ室１３と、呼吸孔１４とを通ってハウジング１の外部へ連通される。
なお、本実施形態において、第２排出路（排出路）４３は、第２排出溝１０とバネ室１３と呼吸孔１４とによって構成される。

【0019】

上記第１検出弁２５および第２検出弁４５は、主として図１Ａに示すように、ハウジング１の胴部１ｂの同じ高さ位置に周方向へ所定の間隔をあけて設けられている。その第１検出弁２５が、次のように構成されている。
前記ハウジング１の第１装着孔２４に第１検出弁２５の筒状の第１弁ケース２７が装着される。その第１弁ケース２７の筒壁に第１連通路２８が形成され、第１供給路２１が第１連通路２８と第１弁ケース２７の筒孔２９とを通ってシリンダ孔２に連通されている。その筒孔２９の内周壁にテーパ状の第１弁座（弁座）３０が形成される。その筒孔２９内に、弁部材としての第１係合ボール３１が左右方向に移動可能に挿入される。その第１係合ボール３１の左側面に第１弁面（弁面）３２が形成され、その第１弁面３２が第１弁座３０に当接可能となっている。筒孔２９内に装着される第１閉弁バネ（付勢手段）３３が第１係合ボール３１を第１弁座３０に向けて左方へ付勢している。
なお、本実施形態において、第１弁孔２６は、第１連通路２８と第１弁ケース２７の筒孔２９とによって構成される。

【0020】

前記の第１係合ボール３１の左端面に第１被操作部３４が形成される。第１係合ボール３１が左方へ移動されたときに、第１被操作部３４がシリンダ孔２の内周面からハウジング１の軸心に向けて突出される。また、その第１被操作部３４は、操作ロッド７の外周壁（本実施形態においては、第１排出溝９の底壁）に形成される第１操作部３５に当接可能となっていると共に、その第１操作部３５の上側であって操作ロッド７の外周壁に形成される第１凹部３６に挿入可能となっている。
そして、その第１被操作部３４が第１操作部３５に当接されるときに、第１係合ボール３１の第１弁面３２が第１弁座３０から離間されて第１検出弁２５が開弁される。また、第１被操作部３４が第１凹部３６内に挿入されるときに、第１係合ボール３１の第１弁面３２が第１弁座３０に当接されて第１検出弁２５が閉弁される。

【0021】

上記第２検出弁４５は、次のように構成されている。
前記ハウジング１の第２装着孔４４に第２検出弁４５の筒状の第２弁ケース４７が装着される。その第２弁ケース４７の筒壁に第２連通路４８が形成され、第２供給路４１が第２連通路４８と第２弁ケース４７の筒孔４９とを通ってシリンダ孔２に連通されている。その筒孔４９の内周壁にテーパ状の第２弁座（弁座）５０が形成される。その筒孔４９内に、弁部材としての第２係合ボール５１が左右方向に移動可能に挿入される。その第２係合ボール５１の右側面に第２弁面（弁面）５２が形成され、その第２弁面５２が第２弁座５０に当接可能となっている。筒孔４９内に装着される第２閉弁バネ（付勢手段）５３が第２係合ボール５１を第２弁座５０に向けて右方へ付勢している。
なお、本実施形態において、第２弁孔４６は、第２連通路４８と第２弁ケース４７の筒孔４９とによって構成される。

【0022】

前記の第２係合ボール５１の右端面に第２被操作部５４が形成される。第２係合ボール５１が右方へ移動されるときに、第２被操作部５４がシリンダ孔２の内周面からハウジング１の軸心に向けて突出される。また、その第２被操作部５４は、操作ロッド７の外周壁（本実施形態においては、第２排出溝１０の底壁）に形成される第２操作部５５に当接可能となっていると共に、その第２操作部５５の下側であって操作ロッド７の外周壁に形成される第１凹部５６に挿入可能となっている。
そして、その第２被操作部５４が第２操作部５５に当接されるときに、第２係合ボール５１の第２弁面５２が第２弁座５０から離間されて第２検出弁４５が開弁される。また、第２被操作部５４が第２凹部５６に挿入されるときに、第２係合ボール５１の第２弁面５２が第２弁座５０に当接されて第２検出弁４５が閉弁される。

【0023】

上記の検出弁付きシリンダ装置は、図１Ａから図２Ｂに示すように、次のように作動する。
図１Ａに示す検出弁付きシリンダ装置のリリース状態では、作動室１１から圧油が排出されており、リリースバネ１５が出力部材５を下限位置へ移動させている。このとき、第１検出弁２５の第１係合ボール３１が出力部材５の第１凹部３６に挿入され、第１検出弁２５が閉弁されている。また、第２検出弁４５の第２係合ボール５１が出力部材５の第２操作部５５に当接され、第２検出弁４５が開弁されている。
上記のリリース状態で、シリンダ装置の出力ロッド８の上方からワーク６０が搬入され、テーブルＴから上方に突設される支持ピン６１上に載置される。

【0024】

上記の検出弁付きシリンダ装置を図１Ａに示すリリース状態から図２Ａに示すロック状態へロック駆動するときには、作動室１１に圧油を供給する。すると、作動室１１の圧油が出力部材５のピストン本体６をリリースバネ１５の下方への付勢力に抗して下限位置（リリース位置）から上限位置（ロック側限界位置）に向けて上方へ移動させていく。このとき、第１凹部３６の周壁が第１検出弁２５の第１係合ボール３１を右方へ開弁移動させていく。これにより、第１弁孔２６内の圧力が所定圧力よりも下降する。その結果、その下降圧力を圧力スイッチ（図示せず）で検出することにより、出力部材５が下限位置から上方へ移動されたことが検出される。
そして、出力ロッド８の上端面８ａがワーク６０の下面６０ａを押していくと、出力ロッド８がワーク６０を所定高さ位置（ロック位置）に移動させて停止される。このとき、第２検出弁４５の第２係合ボール５１が出力部材５の第２凹部５６に挿入される。このため、第２係合ボール５１の第２弁面５２が第２弁座５０に当接され、第２検出弁４５が閉弁される。これにより、第２弁孔４６内の圧力が所定圧力よりも上昇する。その結果、その上昇圧力を圧力スイッチ（図示せず）で検出することにより、出力部材５が所定高さ位置に移動されたことが検出される。

【0025】

上記の検出弁付きシリンダ装置を図２Ａに示すロック状態から図１Ａに示すリリース状態へリリース駆動するときには、作動室１１の圧油を排出する。すると、リリースバネ１５が出力部材５のピストン本体６を下方へ移動させていく。このとき、第２凹部５６の周壁が第２検出弁４５の第２係合ボール５１を左方へ開弁移動させていく。これにより、第２弁孔４６内の圧力が所定圧力よりも下降する。その結果、その下降圧力を圧力スイッチで検出することにより、出力部材５が所定高さ位置から下方へ移動されたことが検出される。
そして、ピストン本体６の下端面がハウジング１の下壁１ａに受け止められる直前に、第１検出弁２５の第１係合ボール３１が出力部材５の第１凹部３６に挿入される。すると、第１係合ボール３１の第１弁面３２が第１弁座３０に当接されて、第１検出弁２５が閉弁される。これにより、第１弁孔２６内の圧力が所定圧力よりも上昇する。その結果、その上昇圧力を圧力スイッチで検出することにより、出力部材５が下限位置に移動されたことが検出される。

【0026】

上記シリンダ装置は、異常状態で、例えば、ワーク６０が未搬入である状態、または、ワーク６０が所定寸法よりも小さいことにより出力部材がロック位置を越えて過剰に移動可能な状態で、次のように作動する。
上記の異常状態でクランプ装置をロック駆動（空クランプ）させると、作動室１１の圧油が出力部材５をリリースバネ１５の付勢力に抗して、図１Ａのリリース位置から図２Ａに示す所定高さ位置（ロック位置）を越えて上限位置（ロック側限界位置）に向けて上方へ移動されていく。すると、図２Ｂに示すように、操作ロッド７の上端部が上壁１ｃに受け止められる。このとき、第２凹部５６の下側に形成される異常検出用のカム部５７によって第２係合ボール５１が左方へ移動される。このため、第２係合ボール５１の第２弁面５２が第２弁座５０から左方へ離間され、第２検出弁４５が開弁される。これにより、第２弁孔４６内の圧力が所定圧力によりも下降して、その下降圧力が圧力スイッチによって検出される。また、このとき、第１検出弁２５も開弁状態に維持されている。その結果、シリンダ装置の出力部材５がロック位置およびリリース位置以外の位置で停止している状態（異常状態）であることが確認される。

【0027】

上記の第１実施形態は次の長所を奏する。
第１排出路２３の一部および第２排出路４３の一部がシリンダ孔２内に形成される。このため、上記の従来技術のように、排出路がハウジングの周壁内に設けられる場合に比べて、本実施形態では、第１排出路２３および第２排出路４３を簡素に造ることができる。従って、検出弁付きシリンダ装置をコンパクトかつ安価に造ることができる。

【0028】

図３Ａから図４Ｂ,図５Ａから図６Ｂ，図７Ａおよび図７Ｂ，図８Ａおよび図８Ｂは、参考の第２実施形態，本発明の第３実施形態および第３実施形態の変形例を示している。この第２実施形態，第３実施形態および第３実施形態の変形例においては、上記の第１実施形態の構成部材と同じ部材(または類似する部材)には原則として同一の参照数字を付けて説明する。

【0029】

図３Ａから図４Ｂに示す第２実施形態が上記の第１実施形態と異なる点は次の通りである。
図３Ａに示すように、ハウジング１内に形成されるシリンダ孔２に出力部材５が上下方向へ移動可能に挿入される。その出力部材５が、下側から順に形成されるピストン本体６と出力ロッド８とを有する。ピストン本体６がシリンダ孔２に保密状に挿入される。より詳しくいえば、ピストン本体６の外周壁に下側封止部材６４と上側封止部材６５とが上下に並べられるように周方向に設けられる。また、下封止部材６４および上封止部材６５によって上下に封止された環状隙間６３が、シリンダ孔２の内周面とピストン本体６の外周面との間に形成される。その環状隙間６３は、ハウジング１の胴部１ｂに形成される排出孔６６を通ってハウジング１の外部に連通される。そのピストン本体６から上方へ突設される出力ロッド８が、ハウジング１の上壁１ｃに保密状に挿入される。
なお、この実施形態では、第１排出路２３および第２排出路４３は、環状隙間６３と排出孔６６とによって構成される。

【0030】

上記ピストン本体６と下壁１ａとの間にロック室６７が形成され、上記ピストン本体６と上壁１ｃとの間にリリース室６８が形成される。そのロック室６７に圧油（圧力流体）が給排路６９を通って供給および排出される。そのリリース室６８に圧油が別の給排路７０を通って供給および排出される。

【0031】

図３Ａおよび図３Ｂに示すように、第１検出弁２５の筒状の第１弁ケース２７が、ハウジング１の第１装着孔２４に半径方向へ調節可能に螺合されて、その第１弁ケース２７の右端部にロックナット７１が取り付けられている。
また、第２検出弁４５の筒状の第２弁ケース４７が、ハウジング１の第２装着孔４４に半径方向へ調節可能に螺合されて、その第２弁ケース４７の左端部にロックナット７２が取り付けられている。

【0032】

前記の出力部材５のピストン本体６の外周壁に第１操作部３５が形成される。その第１操作部３５の上側であってピストン本体６の外周壁に第１凹部３６が形成され、その第１操作部３５の下側に異常検出用の凹部７３が形成される。第１検出弁２５の第１被操作部３４は、ピストン本体６の外周壁に形成される第１操作部３５に当接可能となっていると共に、第１凹部３６と異常検出用の凹部７３とに挿入可能となっている。
そして、その第１被操作部３４が第１操作部３５に当接されるときに、第１係合ボール３１の第１弁面３２が第１弁座３０から離間されて第１検出弁２５が開弁される。また、第１被操作部３４が第１凹部３６または異常検出用の凹部７３に挿入されるときに、第１係合ボール３１の第１弁面３２が第１弁座３０に当接されて第１検出弁２５が閉弁される。

【0033】

上記の検出弁付きシリンダ装置は、図３Ａから図４Ｂに示すように、次のように作動する。
図３Ａに示す検出弁付きシリンダ装置のリリース状態では、ロック室６７から圧油が排出されると共に、リリース室６８に圧油が供給されている。このため、リリース室６８の圧油が出力部材５を下限位置へ移動させている。このとき、第１検出弁２５の第１係合ボール３１が出力部材５の第１凹部３６に挿入され、第１検出弁２５が閉弁されている。また、第２検出弁４５の第２係合ボール５１が出力部材５の第２操作部５５に当接され、第２検出弁４５が開弁されている。
上記のリリース状態で、シリンダ装置の出力ロッド８の上方からワーク６０が搬入され、テーブルＴから上方に突設される支持ピン６１上に載置される。

【0034】

上記の検出弁付きシリンダ装置を図３Ａに示すリリース状態から図４Ａに示すロック状態へロック駆動するときには、リリース室６８から圧油を排出すると共に、ロック室６７に圧油を供給する。すると、ロック室６７の圧油が出力部材５のピストン本体６を下限位置（リリース位置）から上限位置（ロック側限界位置）に向けて上方へ移動させていく。すると、第１凹部３６の周壁が第１検出弁２５の第１係合ボール３１を右方へ開弁移動させていく。これにより、第１弁孔２６内の圧力が所定圧力よりも下降する。その結果、その下降圧力を圧力スイッチ（図示せず）で検出することにより、出力部材５がリリース位置（下限位置）から上方へ移動されたことが検出される。
次いで、図４Ａに示すように、出力ロッド８の上端面８ａがワーク６０の下面６０ａを上方へ押して、出力ロッド８がワーク６０を所定高さ位置（ロック位置）へ移動させたときに、第２検出弁４５の第２係合ボール５１が出力部材５の第２凹部５６に挿入される。このとき、第２係合ボール５１の第２弁面５２が第２弁座５０に当接されて、第２検出弁４５が閉弁される。これにより、第２弁孔４６内の圧力が所定圧力よりも上昇する。その結果、その上昇圧力を圧力スイッチ（図示せず）で検出することにより、出力部材５が所定高さ位置に移動されたことが検出される。

【0035】

上記の検出弁付きシリンダ装置を図４Ａに示すロック状態から図３Ａに示すリリース状態へリリース駆動するときには、ロック室６７から圧油を排出すると共に、リリース室６８に圧油を供給する。すると、リリース室６８の圧油がピストン本体６を下方へ移動させていく。すると、第２凹部５６の周壁が第２検出弁４５の第２係合ボール５１を左方へ開弁移動させていく。これにより、第２弁孔４６内の圧力が所定圧力よりも下降する。その結果、その下降圧力を圧力スイッチ（図示せず）で検出することにより、出力部材５が所定高さ位置から下方へ移動されたことが検出される。
次いで、ピストン本体６の下端面がハウジング１の下壁１ａに受け止められる直前に、第１検出弁２５の第１係合ボール３１が出力部材５の第１凹部３６に挿入される。すると、第１係合ボール３１の第１弁面３２が第１弁座３０に当接されて、第１検出弁２５が閉弁される。これにより、第１弁孔２６内の圧力が所定圧力よりも上昇する。その結果、その上昇圧力を圧力スイッチで検出することにより、出力部材５が下限位置に移動されたことが検出される。

【0036】

上記シリンダ装置は、異常状態、例えば、ワーク６０が未搬入である状態、または、ワーク６０が所定寸法よりも小さいことにより出力部材がロック位置を越えて過剰に移動可能な状態で、次のように作動する。
上記の異常状態でクランプ装置をロック駆動（空クランプ）させるときには、リリース室６８から圧油が排出されると共に、ロック室６７に圧油が供給される。すると、ロック室６７の圧油が出力部材５を下限位置から所定高さ位置を越えて上限位置に向けて上方へ移動されていく。次いで、図４Ｂに示すように、ピストン本体６の上端面がハウジング１の上壁１ｃに受け止められる。このとき、第２検出弁４５の第２係合ボール５１が第２凹部５６に挿入されており、第２検出弁４５が閉弁されている。また、第１係合ボール３１が異常検出用の凹部７３に挿入され、第１検出弁２５が閉弁される。これにより、シリンダ装置の出力部材５が上限位置に移動された状態（異常状態）であることが第１検出弁２５と第２検出弁４５とによって確認される。

【0037】

図５Ａから図６Ｂに示す第３実施形態が上記の第１実施形態と異なる点は次の通りである。この実施形態では、検出弁付きシリンダ装置を、ワーク６０をテーブルＴ上に固定するクランプ装置に適用した場合を例示してある。
図５Ａおよび図５Ｂに示すように、固定台としてのテーブルＴにクランプ装置が取り付けられる。そのクランプ装置のハウジング１は、右側から順に形成される右壁１ｄと、筒状の胴部１ｅと、その胴部１ｅから左方へ突設される２つの支持壁１ｆ,１ｆとを有する。ハウジング１の上半部分にシリンダ孔２が左右方向へ形成され、シリンダ孔２の左端部がハウジング１の左端面に開口されている。

【0038】

上記シリンダ孔２に出力部材５が左右方向へ移動可能に挿入され、その出力部材５の出力ロッド８が２つの支持壁１ｆ，１ｆの間に挿入される。

【0039】

図５Ａに示すように、上記ハウジング１のシリンダ孔２の下側にバネ室１３が形成される。そのバネ室１３がハウジング１の左端面に開口されている。バネ室１３にリリースバネ１５が装着される。

【0040】

本実施形態において、第１流路２０の第１排出路２３は、操作ロッド７の外周壁に形成される第１排出溝８０と、出力ロッド８の外周面と支持壁１ｆ，１ｆとの間に形成される隙間８１とによって構成される。
また、第２流路４０の第２排出路４３は、操作ロッド７の外周壁に形成される第２排出溝８２と、前記の隙間８１とによって構成される。

【0041】

本実施形態の第１検出弁２５は、図５Ｂおよび図６Ａに示すように、次のように構成される。
上記第１検出弁２５の第１弁ケース２７に形成される筒孔２９は、小径孔と大径孔とを有する。その大径孔に第１弁部材３１の大径部が当該大径孔の軸方向へ進退可能に挿入されると共に、小径孔に第１弁部材３１の小径部が挿入可能となっている。その大径部の外周壁に第１連通溝８３が当該弁部材３１の軸方向へ形成される。また、小径孔の内周壁に仕切り面２９ａが形成されると共に、小径部の外周壁に閉じ面３１ａが形成される。第１弁部材３１は、小径孔に供給される検出用の圧縮エアによって下方へ付勢される。すなわち、本実施形態において、第１付勢手段３３は、小径孔に供給される検出用の圧縮エアによって構成される。
上記の第１弁部材３１の第１被操作部３４が操作ロッド７の第１操作部３５に当接されるときに、第１弁部材３１の小径部が筒孔２９の小径孔に挿入される。このため、第１弁部材３１の閉じ面３１ａが筒孔２９の仕切り面２９ａに対面する位置へ移動される。従って、第１検出弁２５が閉弁されて、第１供給路２１の圧縮エアが第１排出路２３へ流出することが防止される。
また、図５Ｂに示すように、第１被操作部３４が第１凹部３６に挿入されるときに、第１弁部材３１の小径部が筒孔２９の小径孔から抜き出される。このため、第１弁部材３１の閉じ面２９ａが筒孔２９の仕切り面３１ａから離間されるように移動される。従って、第１検出弁２５が開弁されて、第１供給路２１の圧縮エアが第１排出路２３へ流出する。

【0042】

本実施形態の第２検出弁４５は、図５Ｂに示すように、次のように構成される。
上記第２検出弁４５の第２弁ケース４７に形成される筒孔４９は、小径孔と大径孔とを有する。その大径孔に第２弁部材５１の大径部が当該大径孔の軸方向へ進退可能に挿入されると共に、小径孔に第２弁部材５１の小径部が挿入可能となっている。その大径部の外周壁に第２連通溝８４が当該第２弁部材５１の軸方向へ形成される。また、小径孔の内周壁に仕切り面４９ａが形成されると共に、小径部の外周壁に閉じ面５１ａが形成される。第２弁部材５１は、小径孔に供給される検出用の圧縮エアによって右方へ付勢される。すなわち、本実施形態において、第２付勢手段５３は、小径孔に供給される検出用の圧縮エアによって構成される。上記の第２検出弁４５は、第１検出弁２５と同様に操作ロッド７によって操作される。

【0043】

図５Ａおよび図５Ｂに示すように、ハウジング１の胴部１ｅから左方へ突設される２つの支持壁１ｆ，１ｆの間に、クランプアーム８７が軸部材８８を中心に揺動可能となるように設けられる。クランプアーム８７の右側面に係止部８９が形成され、その係止部８９が出力ロッド８の左端部８ａに当接可能となっている。クランプアーム８７の左側面に押圧面９０が形成され、その押圧面９０がワーク６０に上方から当接可能となっている。また、クランプアーム８７の下部に受部９１が形成され、バネ室１３内のリリースバネ１５がバネ受け９２と伝達部材９３とを介してクランプアーム８７の受部９１を左方へ付勢している。

【0044】

図７Ａおよび図７Ｂに示す第３実施形態の第１変形例の検出弁が、上記の第３実施形態の検出弁と異なる点は次の通りである。なお、本実施形態の第２検出弁４５の構造は、第１検出弁２５の構造と同様であり、それらの検出弁の構造を図７Ａおよび図７Ｂに示す第１検出弁２５によって説明する。
上記第１検出弁２５の小径孔の内周壁に第１仕切り面２９ａが形成される。また、第１弁部材３１が有する小径部の外周壁の上半部分に連通溝８５が当該第１弁部材３１の軸方向へ形成されると共に、小径部の外周壁の下半部分に閉じ面３１ａが形成される。大径孔に大径部が上下方向へ移動可能に挿入されると共に、小径孔に小径部が上下方向に案内される。
図７Ａに示すように、第１弁部材３１の第１被操作部３４が操作ロッド７の第１操作部３５に当接されるときに、第１弁部材３１の小径部が筒孔２９に挿入される方向へ移動される。このため、第１弁部材３１の閉じ面３１ａが筒孔２９の仕切り面２９ａに対面する位置へ移動される。従って、第１検出弁２５が閉弁されて、第１供給路２１の圧縮エアが第１排出路２３へ流出することが防止される。
また、図７Ｂに示すように、第１被操作部３４が第１凹部３６に挿入されるときに、第１弁部材３１の小径部が筒孔２９から抜き出される方向へ移動される。このため、第１弁部材３１の閉じ面３１ａが筒孔２９の仕切り面２９ａから離間されるように移動される。従って、第１検出弁２５が開弁されて、第１供給路２１の圧縮エアが第１排出路２３へ流出する。

【0045】

図８Ａおよび図８Ｂに示す第３実施形態の第２変形例の検出弁が、上記の第３実施形態の検出弁と異なる点は次の通りである。なお、本実施形態の第２検出弁４５の構造は、第１検出弁２５の構造と同様であり、それらの検出弁の構造を図８Ａおよび８Ｂに示す第１検出弁２５によって説明する。
上記第１検出弁２５の第１弁ケース２７に連通路２８が左右方向に形成され、その連通路２８が筒孔２９の内周面に開口される。その開口部分の下側に第１仕切り面２９ａが形成される。その筒孔２９に第１弁部材３１が上下方向に移動可能に挿入される。その筒孔２９と第１弁部材３１との間に圧縮バネ（付勢手段）３３が装着され、その圧縮バネ３３が第１弁部材３１を操作ロッド７に向けて下方へ付勢している。その第１弁部材３１の外周壁に連通溝８３が形成される。その連通路８３が、第１弁部材３１の外周壁に周方向へ形成された溝と上下方向へ形成された溝とによって構成される。その連通溝８３の上側であって第１弁部材３１の外周壁に閉じ面３１ａが形成される。
図８Ａに示すように、第１弁部材３１の第１被操作部３４が操作ロッド７の第１操作部３５に当接されるときに、第１弁部材３１の閉じ面３１ａが上記連通路２８の開口部よりも上方へ移動される。このため、第１検出弁２５が開弁されて、第１供給路２１に供給される圧縮エアが連通路２８と連通溝８３とを通って第１排出路２３へ排出される。
また、図８Ｂに示すように、第１被操作部３４が第１凹部３６に挿入されるときに、第１弁部材３１の閉じ面３１ａが連通路２８の開口部よりも下方へ移動される。このため、第１弁部材３１の閉じ面３１ａが筒孔２９の仕切り面２９ａに対面する。従って、第１検出弁２５が閉弁されて、第１供給路２１の圧縮エアが第１排出路２３へ流出することが防止される。

【0046】

上記の各実施形態は次のように変更可能である。
上記の作動室１１,ロック室６７およびリリース室６８に給排される圧力流体は、例示した圧油に代えて、他の液体または圧縮空気等の気体であってもよい。
上記出力部材５は、作動室１１に供給される圧油によってロック駆動されると共にリリースバネ１５によってリリース駆動されるように構成されるのに代えて、ロックバネによってロック駆動されると共に作動室に供給される圧油によってリリース駆動されるように構成されてもよい。
上記の検出弁２５,４５は、ハウジング１の胴部１ｂ，１ｅに２つ設けられることに限られず、１つだけ，または、３つ以上設けるようにしてもよい。
その他に、当業者が想定できる範囲で種々の変更を行えることは勿論である。

【符号の説明】

【0047】

１：ハウジング，１ｂ：胴部，２：シリンダ孔，５：出力部材，２０: 流路（第１流路），２１：供給路（第１供給路），２３：排出路（第１排出路），２５：検出弁（第１検出弁），２６：弁孔（第１弁孔），２９ａ：仕切り面（第１仕切り面），３０：弁座（第１弁座），３１：弁部材（第１弁部材），３１ａ：閉じ面（第１閉じ面），３３：付勢手段（第１閉弁バネ），４０：流路（第２流路），４１：供給路（第２供給路），４３：排出路（第２排出路），４５：検出弁（第２検出弁），４６：弁孔（第２弁孔），４９ａ：仕切り面（第２仕切り面），５０：弁座（第２弁座），５１：弁部材（第２弁部材），５１ａ：閉じ面（第２閉じ面），５３：付勢手段（第２閉弁バネ），５５：操作部，５６：凹部，５７：異常検出用のカム部．

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】