专利名称：夹紧缸的制作方法
技术领域：
本发明涉及安装在机械基础等固定侧部件上、把被机床等加工的加工物夹在与固定侧部件之间的夹紧缸。特别涉及在缸端盖的背面，形成往机械基础等固定侧部件上安装用的安装面的夹紧缸。
现有的夹紧缸，有(1)日本特公昭62-5739号公报和(2)特开平10-315083号公报揭示的型式。(1)的夹紧缸，缸端盖的嵌合入轴部通过O形环嵌入缸筒的缸孔内，该缸端盖的背面，作为往机械基础等固定侧部件上安装的安装面。(2)的夹紧缸，缸筒和缸端盖一体成形，缸端盖的背面，作为往机械基础等固定侧部件上安装的安装面。
上述(1)的夹紧缸中，在缸端盖的嵌入轴部设置O形环槽，在该槽内安装着密封用的O形环，所以，为了形成O形环槽，嵌入轴部的轴线方向长度要有一定的长度。因此，把沿轴线方向在缸孔内移动的活塞的有效冲程设为一定时，缸的全长加长了相当于形成O形环槽所需的嵌入轴部的轴线方向长度，因此，不利于小型化。另外，把缸端盖或头盖安装到缸筒上的螺栓数目多，零件管理方面麻烦，组装工序多。上述(2)的夹紧缸中，虽然没有上述问题，但由于把缸端盖和缸筒一体成形，所以，例如希望仅缸筒用别的材质而降低成本时，就不能实现该希望。另外，由于缸筒和缸端盖是整体部件，所以，不能将缸筒和缸端盖用不同材质做成。
上述(1)、(2)的夹紧缸，都是将其缸端盖的背面作为往固定侧部件上安装的安装面，现有技术中，该安装面和固定侧部件直接相接，用安装螺栓等连接，该安装螺栓有可能因加工中的振动而松懈。
另外，上述(2)的夹紧缸中，在缸端盖的侧面和上述安装面上，开设着与缸孔内连通的压力流体的配管口，在任一方的配管口上连接着流体配管，在上述(2)的夹紧缸中，在使用侧面配管口、不使用端面配管口时，在该端面配管口与固定侧部件之间用O形环密封，安装小O形环是很麻烦的作业，而且O形环容易丢失。
现有技术中，在缸筒的外周，安装着活塞位置检测用的传感器，由于传感器从缸筒外周面向外侧伸出，所以，夹紧缸的安装需要大的空间，缸筒的加工需要长的时间，存在着加工成本高的问题。
现有技术中，在缸端盖的一部分上一体地安装着导引部件时，存在着在与不要导引部件的形式的夹紧缸之间，缸端盖不能作为通用部件使用的问题。
现有技术中，切削液或切削油可能会浸入传感器内，妨碍传感器的动作，虽然可以使传感器具有防水功能来解决这一问题，但是切削液等不断地浸蚀传感器，对传感器的耐久性不利。
本发明的目的是提供一种夹紧缸，该夹紧缸的背面，作为往固定侧部件上安装的安装面，缸端盖与相向的缸部件之间是密封构造，防止安装到固定侧部件上的螺栓因振动而松懈。另外，在缸端盖上设有侧面配管口和端面配管口时，堵塞端面配管口不必采用O形环。
本发明的另一目的是提供一种夹紧缸，该夹紧缸的缸筒外周设有磁传感器，可降低夹紧缸的制造成本，提高外观性。
本发明的另一目的是提供一种夹紧缸，该夹紧缸，即使缸端盖、缸筒和头盖是分体的部件，也能减少其结合所用的零件，组装容易，并且外观好。另外，还提供减少设在缸端盖前面的贯通孔的夹紧缸构造。另外，还提供用螺栓将缸端盖、头盖和缸筒连接起来，并在各部件间形成密封的夹紧缸构造。另外，还能将缸端盖作为不同形式夹紧缸的通用部件，减少零部件种类，可低价地制造。
另外，本发明的另一目的是，即使设有活塞位置检测用传感器时，借助防水性好的传感器罩，防止传感器被切削液等浸湿。
为了实现上述目的，本发明的夹紧缸安装在固定侧部件上，在与上述固定侧部件之间夹住工件；其特征在于，它备有缸部件；安装在上述缸部件前端面的，设有可滑动活塞杆的缸端盖；设在上述缸部件后端面上的头盖；设在上述缸部件与上述缸端盖之间、将上述缸部件的前端面与上述缸端盖的背面之间密封住的密封垫圈；上述缸端盖，通过其背面中的、从与上述缸部件的前端面相向的密封面向外侧突出延伸的安装面，安装在上述固定侧部件上，上述密封垫圈，从上述缸端盖的背面中的上述密封面一直延伸到覆盖到上述安装面。另外，上述密封垫圈可以是延伸覆盖整个安装面，也可以是延伸覆盖安装面的一部分。
缸部件由缸筒构成，在该缸筒的后端面上安装着头盖，用密封垫圈沿全周将缸筒的前端面与缸端盖的背面间密封住。另外，上述缸部件由缸筒和导引部件用保持部件构成时，该导引部件用保持部件用于保持导引部件，该导引部件设在缸筒与缸端盖之间、与设在活塞杆上的旋回用导引槽接合；用密封垫圈将该导引部件用保持部件的前端面与上述缸端盖的背面之间密封住。
该构造中，将缸端盖与密封部件之间密封的密封垫圈，由于一直扩大到安装面，所以，在把安装面安装到固定侧部件上时，即使因加工等的振动，借助密封垫圈的弹性，安装螺栓也不容易松懈。另外，由于缸端盖和缸部件(缸筒等)是分体的部件，所以，可用别的材质构成缸部件，可降低成本。另外，即使是分体的部件，缸端盖和缸部件的密封也不用O形环，可缩短缸端盖的嵌入缸孔内的输入轴部的长度，使缸全长的尺寸缩短。
另外，本发明中，在缸端盖的侧面，开有与缸部件的缸室连通的侧面配管口，在缸端盖的安装面上，开有与侧面配管口连通的端面配管口，密封垫圈中的与上述安装面对应的部分，兼作为上述端面配管口的密封部件。这样，在不使用端面配管口时，密封垫圈作为与固定侧部件之间的密封部件，在端面配管口上配管时，作为与该配管部件之间的密封部件，在端面配管的密封中，不采用现有技术中的小O形环，所以可避免丢失和安装麻烦等的问题。
另外，本发明中，除了上述构造外，最好还备有设在缸筒与头盖之间的、将缸筒的后端面与头盖背面间密封住的密封垫圈。这样，与用O形环将头盖与缸筒之间密封时相比，可以缩短头盖的嵌入缸孔内的嵌入轴部的长度，可以使缸全长更缩短。
另外，本发明也适用于所谓可单向配管的夹紧缸，即，在缸筒内，设有与活塞杆共同动作的活塞，在缸端盖的侧面开有一对侧面配管口，该一对侧面配管口与缸筒内的位于活塞前后的缸室连通。这时，在缸端盖的安装面上，开有与一对侧面配管口连通的一对端面配管口，密封垫圈中的与安装面对应的部分，兼作为上述一对端面配管口的密封部件。
另外，为了实现上述其它目的，本发明具有权利要求8至20项记载的构造。
如上所述，本发明中，由于缸端盖和缸部件(缸筒等)是分体的部件，所以，可用不同的材质做缸部件，可降低成本。另外，即使是分体的部件，在缸端盖与相向的部件之间的密封也不必采用O形环，可缩短缸端盖的嵌入缸孔内的嵌入轴部的长度。另外，将缸端盖与相向部件之间密封的密封垫圈，不仅是缸端盖的背面的密封面，而且扩展到其外侧的安装面，所以，在用安装螺栓把安装面安装到固定侧部件上时，即使因加工等的振动，也能借助密封垫圈的弹性使安装螺栓不容易松懈。
另外，由于在安装面与固定侧部件之间夹设着密封垫圈。所以，可防止切削液从该部分落到缸部件的外周。另外，本发明中，密封垫圈的扩展到安装面的部分，兼作端面配管口的密封部件，所以，在不使用端面配管口时，密封垫圈作为与固定侧部件之间的密封部件使用，在端面配管口上配管时，作为与该配管部件之间的密封部件使用。在端面配管口的密封中，不使用现有技术中那样的小O形环，所以，可避免丢失和安装麻烦等的问题。
另外，缸筒的后端面与安装在该后端面上的头盖之间也用密封垫圈密封，所以，可缩短头盖的嵌入缸孔内的嵌入轴部的长度，可使缸全长尺寸更短。
另外，本发明中，缸筒是采用有缸孔的型材，所以，只要切断成所需的长度就可得到缸筒，由于是铝型材，所以，只要预先形成一侧配管用的连通用轴方向孔，不需要象现有技术中那样进行追加的穿孔加工。而且，传感器安装槽是可以埋设传感器的槽，在安装着传感器的状态，传感器不从缸筒的外周面向外侧伸出，由于不伸出，所以即使在狭窄的场所也能安装。另外，头盖也是将铝材作为基础制造的，由于，预先形成与埋设式槽对应的传感器槽或螺栓孔，所以不需要加工这些部件。另外，本发明中，由于采用拉拔加工，所以缸孔的精度高，不需要进行缸孔的内面加工，成本更低。另外，本发明中，由于沿轴线方向远离铁质材料构成的缸端盖地安装磁铁，所以，磁铁的磁场不受缸端盖的影响，可切实使传感器动作。
另外，本发明中，用共同的连接螺栓把挟着缸筒的前后盖部件连接起来，所以可减少连接螺栓的数目，而且，连接螺栓穿过缸筒的螺栓贯通孔，所以，从外侧看不见连接螺栓，提高外观性。另外，在缸端盖朝上地使用夹紧缸的实施例中，工件加工等产生的切削粉落下到缸端盖上面时，切削粉不进入阴螺纹孔，切削粉的排出性好。
另外，本发明中，设置与缸端盖分体的导引部件用保持部件，在该导引部件用保持部件上设置旋回用的导引部件，这样，可将缸端盖可兼作为不需要导引部件的另一种形式的缸端盖使用，将旋回式夹紧缸和不需要导引部件的另一形式夹紧缸混合生产时，可用一种缸端盖对应若干动作形式不同的夹紧缸，这在部件管理方面是极为有利的。即使在制造不同的夹紧缸时，也能低成本地制造。另外，头盖、缸筒、导引部件用保持部件和缸端盖用共同的连接螺栓连接成一体，可减少连接螺栓的数目，减少组装工作量。
另外，本发明中，用一种缸端盖堵塞形式不同的夹紧缸的缸筒，而且，在缸端盖的侧面及背面分别设置侧面配管口和端面配管口，根据需要堵塞任一方配管口，可得到2种配管形式，这样，可用一种缸端盖对应动作形式和配管形式不同的夹紧缸，可减少部件种类。另外，也适用于在头盖上设置了配管口的夹紧缸，通过堵塞侧面配管口和端面配管口，可在头盖侧配管，在各种动作形式的缸中，可采用别的配管形式。
另外，本发明中，通过用传感器罩覆盖缸筒，可使夹紧缸的缸筒完全防水，所以，在切削液常时地洒向筒的使用环境中，可切实防止埋设在缸筒外周的传感器被切削液等浸湿而误动作。另外，与缸筒外周面对应的部分由透明材料做成，这样可看见传感器的动作。可容易确认动作。
另外，本发明中，在连杆式的夹紧缸中，缸端盖和支承销可选择使用适合于其功能的材料，并且，可将缸端盖作为通用部件使用，可简单且牢固地将支承销组装在缸端盖上，可使装置小型化和降低制造成本。
下面，参照
本发明的实施例。
图1是本发明夹紧缸之第1实施例的纵断面图。
图2是图1的Ⅱ-Ⅱ线断面图。
图3是图1的平面图。
图4是图1的Ⅳ-Ⅳ线断面图。
图5是从图1的Ⅴ方向看的图。
图6是将图1所示夹紧缸的缸端盖侧的密封垫、与密封面及安装面一起表示的图。
图7是表示图1所示夹紧缸的头盖侧的密封垫的图。
图8是表示图1所示夹紧缸松开状态的纵断面图。
图9是表示本发明夹紧缸之第2实施例的纵断面图。
图10是表示本发明夹紧缸之第3实施例(不同动作形式的夹紧缸)的纵断面图。
图11是本发明夹紧缸之第4实施例(设有传感器罩的夹紧缸)的纵断面图。
图12是图11的Ⅶ-Ⅶ线断面图。
图13是图12的Ⅷ-Ⅷ线断面放大图。
图14是本发明夹紧缸之第5实施例(连杆式的夹紧缸)的断面图。
图15是图14所示夹紧缸的平面图。
图16是图14所示夹紧缸的底面图。
先参照图1至图8，说明本发明夹紧缸的第1实施例。
图1中，1是圆筒状的缸筒(缸部件)，用铝挤压成形或铝冷拉拔加工的型材构成，在其周壁1a的外周，如图2所示，沿筒轴线方向形成传感器安装槽2，另外，在周壁1a上，形成若干沿筒轴线方向贯通的螺栓贯通孔3，同时形成流体通过孔(一侧配管用的轴方向孔)4a、4b。即使筒外形是用铝挤压成形，缸筒1的缸孔5也用冷拉拔加工形成。由于用冷拉拔加工形成缸孔5，所以尺寸精度好。这样，就不必象已往那样用铁质材料(非磁性材料时如不锈钢等)进行加工切削，另外，与用铝挤压成形形成缸孔时相比，冷拉拔加工完全不需要切削等的加工，可低成本生产。另外，在周壁1a的外周，除了传感器槽2以外，还在圆周方向形成若干比较宽的浅槽6。在周壁1a上设置几个浅槽6的好处是，作业者握住缸筒1时有止滑的效果，同时，圆筒状外形的缸筒1不容易转动，组装时方便，另外，最外周面的面积减小，在搬运等时不容易碰伤，提高外观性。7是缸端盖(另一方的盖部件)，由于活塞杆44在滑动孔8内滑动，所以，用耐磨耗性高的铁质材料、例如球墨铸铁等珍珠岩系材质构成。如图3所示，缸端盖7的外形略呈矩形，比缸筒1的外形更朝筒半径方向外侧扩开，嵌入缸孔5内的短嵌入轴部10从其背面9突出。背面9上的与缸筒1的端面相向的部分，作为密封面11。背面9的密封面11的筒半径方向外侧部分，作为往机械基础等固定侧部件100上安装的安装面12。密封面11和安装面12形成为同一平面。
在缸端盖7上，在其侧面7a设有一对侧面配管口15a、15b。一方的侧面配管口15a，与第1连通路16a连通，该第1连通路16a在嵌入轴部10的后端面(图中是下端面)开口，与前侧缸室P1连通。另一方的侧面配管口15b与第2连通路16b连通，该第2连通路16b在密封面11开口，与缸筒1的一方流体通过口4b连通。在安装面12上，开设着与各侧面配管口15a、15b连通的端面配管口17a、17b。在缸端盖7的背面9，还形成与缸筒1的贯通螺栓孔3相向的、具有一定深度的有底阴螺纹孔18。缸端盖7的前面(活塞杆44伸出侧)，形成从滑动孔8朝外方倾斜的倾斜面19。在倾斜面19上，设有往机械基础等固定侧部件100上安装的安装螺栓用螺栓孔20。
如图4和图5所示，堵塞缸筒1后端(图1中是下端)的头盖(一方的盖部件)21具有与传感器安装槽2相对应、用于从轴线方向取出或放入传感器105的传感器穿过槽22、以及与螺栓贯通孔3对应的螺栓孔23。该头盖21由铝的拉拔型材构成，将该型材切断成所需的厚度(所需的轴线方向长度)，对该切断材加工而形成，并形成有嵌入缸孔5内的短嵌入轴部24、带台阶孔25、连通槽26和螺栓孔23入口的锪孔27。活塞杆44的后端部进入带台阶孔25。连通槽26使后侧缸室P2与一方流体通过孔4b连通。头盖21的背面(与缸筒1相向的面)全部是密封面28，连通槽26从嵌入轴部24一直设到密封面28。螺栓孔23也可以做成为其圆周的一部分被切去的形状。
这里，另一方流体通过孔4a未被使用。
在缸端盖7的背面9与缸筒1的前端面(上端面)之间、以及在头盖21与缸筒1的后端面(下端面)之间，分别夹设着作为密封材的薄板状密封垫圈30、31。密封垫圈30、31是在弹性橡胶材料等构成的密封板间挟着薄金属板(铝或钢板)而构成的。头盖21和缸筒1之间的密封垫圈31(见图7)，切出与传感器穿过槽22、螺栓孔23、连通槽26对应的部分22E、23E、26E，嵌入在嵌入轴部24的外侧。头盖7与缸筒1之间的密封垫圈30(图6)，切出与阴螺纹孔18、第2连通孔16b、端面配管口17a、17b、螺栓孔20对应的部分18E、16bE、17aE、17bE、20E，嵌入在嵌入轴部10的外侧，其大小不仅扩大到密封面11，而且扩大到整个外侧安装面12。另外，图6所示的密封垫圈30可以是覆盖整个安装面12的，也可以是仅覆盖安装面12的一部分。
缸端盖7、缸筒1、头盖21，挟着这些密封垫圈30、31，从头盖21的螺栓孔23穿过4个连接螺栓32，连接螺栓32穿过缸筒1的螺栓贯通孔3，其前端的阳螺纹部拧入缸端盖7的阴螺纹孔18，连接成一体，这样构成缸本体。缸端盖7及头盖21与缸筒1的前端面及后端面之间，用密封垫圈30、31密封。中空的活塞40可沿轴方向滑动地嵌装在缸孔5内。在活塞40的外周形成轴方向导引槽41，该导引槽41与安装在缸筒1上的沿半径方向延伸的导销42接合，防止活塞40的转动，使其只作直线移动。活塞杆44可旋转且可沿轴方向移动地嵌入在活塞40的中心孔43内，活塞杆44贯穿缸端盖7的滑动孔8向前方伸出，在伸出部一体地设有夹紧臂45。在活塞杆44上一体地设有法兰46，该法兰46决定相对于活塞杆44的活塞40的前进端。在活塞杆44的后端形成细的带台阶轴47，环状的限制部件48嵌入带台阶轴47内，用直径方向的安装销49一体地安装着。该限制部件48决定相对于活塞杆44的活塞40的轴方向后退端。带台阶轴47从限制部件48向后方突出。
在活塞杆44的外周，形成断面为半圆弧的旋回用导引槽(导引凸轮槽)51。在活塞40上设有半径方向的导引部件收容孔52，在该收容孔52内，在球承接部54与缸孔5之间通过磨损环55埋设着球承接部54，该球承接部54是用磷青铜构成的，用于可自由旋转地支承与旋回用导引槽51接合的钢球53。在后述的双宽面部56从长孔58沿轴方向拔出的状态，当活塞40相对于活塞杆44从后退端向前进端移动时，旋回用导引槽51借助与钢球53的接合，夹紧臂45(活塞杆44)从夹紧角度位置A(见图1和图3)旋回到松开角度位置B(见图3和图8)；从前进端向后退端移动时，该旋回用导引槽51从松开角度位置B旋回到夹紧角度位置A。
在带台阶轴47的后端部(下端部)，以预定的轴方向长度形成作为接合部的双宽面部56，夹紧臂45位于夹紧角度位置A、该双宽面部56嵌入长孔58(该长孔58作为一体地设在头盖21上的接合衬套57的接合部)时(图1和图4的状态)，具有使活塞杆44不旋回的作用。带台阶轴47的后端面，在上述双宽面部56从长孔58沿轴方向拔出的状态，活塞杆44从松开角度位置B朝着夹紧角度位置A旋回时，与由接合衬套57的杆侧端面(上端面)形成的限制端面59相接，成为限制活塞杆44轴方向后退的卡止端面60。接合衬套57由铁质材料构成，由一对固定销固定在相对于头盖21的旋回方向，轴线方向由C型止动轮62等限制。
活塞40上的、相对于与缸孔5之间的密封部件65、在缸端盖7的轴方向相反侧，安装着传感器用环状永磁铁66。磁铁66的直径比限制部件48大，其大小为限制部件48的半径方向外侧，轴线方向位置被C型止动轮67等限制。
在缸端盖7的背面9与缸筒1的前端面(上端面)之间，以及在头盖21与缸筒1的后端面(下端面)之间，分别用薄的密封垫圈30、31密封，在缸端盖7和头盖21的嵌入缸孔5内的嵌入轴部10、24上，不必象现有技术中那样形成O形环槽，所以，不需要用于形成O形环槽的轴线方向长度，可缩短缸本体的全长。另外，用从头盖21侧的连接螺栓32将缸筒1与前后盖7、21连接起来，所以，连接螺栓32的数目少，并且，由于阴螺纹孔18不贯通到缸端盖7的前面，所以，在缸端盖7朝上的使用状态时，即使机械加工的切削粉从上方落下也不会进入阴螺纹孔18，切削粉的排出性良好。另外，连接螺栓32穿过缸筒1的螺栓贯通孔3，从外部看不见，所以缸装置的外观好。另外，由于缸筒1是铝型材，贯通孔3连接螺栓32从头盖21侧穿过该贯通孔3到缸端盖7侧)预先形成在缸筒1的周壁1a上，作为断面形状的一部分，所以，在缸筒1上不必另外加工螺栓贯通孔3，只要把型材切断成所需长度，就可得到缸筒1，加工容易。另外，头盖21也是以断面上具有传感器穿过槽22、螺栓孔23的铝型材为母材，只要对必要部分进行追加加工，所以制造容易。另外，头盖21是铝型材时，把限制活塞杆44旋回的接合衬套57作为铁质材料制的另一部件安装在头盖21上，与铁质材料制的活塞杆44的双宽面部56或卡止端面60即使滑接，其耐久性也高。
该夹紧缸利用缸端盖7侧的螺栓孔20，用安装螺栓101紧固在机械基础或工具基础等的固定侧部件100上。这时，由于在缸端盖7的安装面12上，有兼作为密封材的密封垫圈30，所以，在与固定侧部件100之间也挟持着密封垫圈30。因此，夹紧缸夹紧工件或托盘等用机床加工时，即使振动作用在夹紧缸上，也可借助密封垫圈30的弹性防止安装螺栓100的松懈，切实起到夹紧作用。另外，固定侧部件100与安装面12之间被密封，与该部分不密封时相比，可防止加工产生的切削液等从安装面12落到缸筒1的外周面。结果，可保护缸筒1外周的磁传感器105不受切削液浸蚀。另外，由于设在安装面12上的端面配管口17a、17b与固定侧部件100之间用密封垫圈30密封住，所以，不必象现有技术那样采用小的O形环。另外，把配管部件连接在端面配管口17a、17b上时，侧面配管口15a、15b被埋塞塞住，这时，密封垫圈30兼用作端面配管口17a、17b与配管部件之间的密封。另外，在侧面配管口15a、15b上配管时，端面配管口17a、17b与固定侧部件100不相向或者固定侧部件的表面粗糙等那样不能用密封垫圈30密封端面配管口17a、17b时，端面配管口17a、17b被埋塞塞住。
下面，说明本发明第1实施例的动作。端面配管口17a、17b被固定侧部件100塞住，从侧面配管口15a、15b给排压力流体。在双宽面部56从接合轴衬57拔出的状态，成为松开角度位置B的状态(见图8)，通过侧面配管口15a、第1连通路16a将流体供给前侧缸室P1时，活塞40相对于活塞杆44从前进端后退。这时，双宽面部56和长孔58的圆周方向相位错开(图4的双点划线B1)，卡止端面60与接合衬套57的限制端面59相接，活塞杆44的后退被阻止，借助钢球53与旋回用导引槽51的接合，夹紧臂45从松开角度位置B朝夹紧角度位置A水平地旋回。钢球53被磷青铜构成的球承接部52导引而滚动，所以，在旋回用导引槽51内滚动时，滚动阻力极小，可减小使活塞40移动的流体的动作压力。成为夹紧角度位置A时，活塞40与限制部件48相接，双宽面部56与长孔58的两侧面的相位一致。在该状态，当活塞40在流体作用下再后退时，活塞杆44在其双宽面部56被接合衬套57的长孔58的相向面阻止旋回的状态，借助活塞40，由限制部件48被卡而一体地后退，拉入到轴线方向下方，夹紧工件W(图1的状态)。
双宽面部56进入接合衬套57的长孔58内，在夹紧角度位置A，从夹紧工件的状态，通过侧面配置口15b、第2连通路16b、流体通过孔4b、连通槽26，将压力流体供给到后侧缸室P2时，借助双宽面部56与接合衬套57的长孔58的接合，活塞杆44的旋转被阻止，与活塞40一起一体地沿轴线方向前进(上升)，在夹紧角度位置A，夹紧臂45直进离开工件W。在双宽面部56沿轴线方向从接合衬套57的长孔58中拔出时，法兰46与缸端盖7相接，活塞杆44的前进被限制，在该状态，活塞40前进，借助旋回用导引槽51和钢球53的接合，夹紧臂45从夹紧角度位置A朝松开角度位置B水平地旋回。
夹紧臂45在夹紧角度位置A夹紧工件时，以及夹紧臂45在松开角度位置B时，与活塞40的各磁铁位置对应地磁传感器105埋设在缸筒1外侧的传感器安装槽2内，由这些磁传感器105检测夹紧臂45在夹紧角度位置A夹紧工件W的状态、以及夹紧臂45在松开角度位置B的状态。安装在活塞杆44上的限制部件48，是用铝合金等非磁性材料构成的，头盖21是铝构成的，设在其上的铁质材料构成的接合衬套57比磁铁60的内径小，这样，磁铁60的磁场受接合轴衬57的影响小，磁铁60对缸筒1的半径方向外侧的磁场不减弱，磁传感器105可切实地动作。另外，传感器105埋设在传感器安装槽2内，不露出筒1的外面，所以，夹紧缸的安装时可在小的安装空间内安装。
下面参照图9说明本发明的第2实施例。图9所示的夹紧缸，在缸端盖7与缸筒1之间夹设着导引部件用保持部件200，缸端盖7的短嵌入轴部10嵌入导引部件用保持部件200的嵌入孔201内，与头盖21一起，挟住使各部件间密封的密封垫圈30、31、202，从头盖21侧穿过4个连接螺栓32，与上述第1实施例同样地，这些连接螺栓32穿过缸筒1的螺栓贯通孔3，前端的阳螺纹部拧入缸端盖7的阴螺纹孔18内，连接成一体，构成缸本体。在各部件7、200、1、21之间分别用密封垫圈30、202、31密封。由缸筒1和导引部件用保持部件200构成缸部件。另外，将缸筒1与导引部件用保持部件200之间密封的密封垫圈30，与上述第1实施例同样地，不仅是缸端盖7的背面9与导引部件用保持部件20相向的密封面11，而扩展到比其更大的、筒半径方向外方的安装面12。因此，该第2实施例也与第1实施例同样地，密封垫圈30兼有防止安装螺栓的松懈和密封缸端盖7背面9的端面配管口(图9中未示出)的作用。
活塞杆44穿过缸端盖7的滑动孔8向前方伸出，在突伸部一体地设有夹紧臂45。活塞40可转动地嵌在活塞杆44的后部。活塞杆44外周的旋回用导引槽51a与设在导引部件用保持部件200上的钢球53接合，当活塞40从后退端(见图9)向前进端移动时，借助上述旋回用导引槽51a与钢球53的接合，夹紧臂45从夹紧工件的夹紧位置沿着轴线一边移动一边旋回到脱离工件的松开位置；反之，当活塞40从前进端向后退端移动时，夹紧臂45从离开工件的松开位置沿着轴线方向朝夹紧工件的夹紧位置一边移动一边旋回。
下面，参照图10说明本发明的第3实施例。
图10表示活塞杆44B不旋回地作前后移动的夹紧缸。该缸与上述第1、第2实施例不同，其内部没有旋回机构。该实施例的缸筒1，用与上述第1和第2实施例的缸筒1同样的型材构成，缸孔5的内径和活塞杆44B的直径，与上述第1和第2实施例中相同时，缸端盖7与上述动作形式的夹紧缸为同一尺寸形状。该动作形式中也同样地，设在缸端盖7侧面和端面的配管的形态以及头盖与上述第1和第2实施例中相同时，可用同一尺寸形状的缸端盖与头盖侧的配管对应。
下面，参照图11至图13说明本发明的第4实施例。
图11至图13，表示与上述第1至第3实施例不同的实施例。设有水密地覆盖缸筒1的传感器罩240。传感器罩240嵌在缸筒1的外周。备有由丙烯基管等透明材料构成的筒状罩部件(传感器罩本体)241和头侧罩部件(传感器罩部件)242。该头侧罩部件242在头盖21的轴方向后方盖住筒状罩部件241的一端。由于筒状罩部件241是透明的，所以，可看见传感器105的动作(备有传感器105动作时亮灯的指示器)。头侧罩242通过密封部件(O形环)243与筒状罩部件241之间水密地密封。在头侧罩部件242上，与安装在传感器槽2上的传感器105对应地安装着电缆引出部件245，该电缆引部件245用于保持水密地将传感器105的电缆211引出到外部。
电缆引出部245如图13所示，由本体246、盖247和密封垫250构成。本体246水密地螺合在头侧罩部件242上。盖247螺合在本体246的外侧，从外侧紧固本体246的密封垫收容部248。密封垫250借助密封垫收容部248被紧固，从半径方向外侧紧固电缆211，与电缆211的外周之间保持水密，同时，压接在密封垫收容部248的端面249上，将该端面249部分保持为水密。
该传感器罩240的筒状罩部件241嵌在夹紧缸的筒1上后，通过用安装螺栓251将头侧罩部件242紧固在头盖21上，一体地设在夹紧缸上。安装螺栓251与头侧罩部件242间也用密封垫圈252(见图13)液密地密封。紧固后，头侧罩部件242与头盖21之间，在缸轴线方向有间隙，所以，通过紧固安装螺栓251，筒状罩部件241的前端压接在缸端盖7背面的密封垫圈30上，筒状罩部件241的前端面被水密地密封。另外，传感器105的电缆211，通过上述电缆引出部件245被引出到外侧。这样，传感器罩240的内侧、即具有传感器105的缸筒1，借助传感器罩240而完全防水，所以，即使切削液等从外部流到筒1上，切削液也不会弄湿传感器105，可有效地减少传感器105的误动作。
下面，参照图14至图16，说明本发明的第5实施例。
图14至图16表示连杆式的夹紧缸，其构造如下。夹紧钳45的后端部借助横向支轴412可上下摆动地安装在活塞杆44的上端。连杆413的上端借助横向支轴413a可转动地支承在夹紧钳45的中间部。在缸端盖7上形成上下方向贯通的插入孔414，支承销415从缸端盖7的下侧插入该插入孔414，连杆413的下端借助横向支轴415a可转动地支承在支承销415的上端。各支轴412、414a、415a相互平行地配置着。借助活塞杆44的上下方向直线运动，连杆413左右摆动，夹紧钳45上下摆动，同时，左右地移动到朝缸端盖7侧方伸出的夹紧位置和在缸端盖7的上方立起的松开位置。
如图16所示，在支承销415的下端，形成防止脱出用的伸出部417，在伸出部417的周围设有一对平面417a。图示例中，在支承销417的下端形成直径加大了的大径部，切除大径部的两侧面而设置平面部417a，用大径部的其余部分形成伸出部417。在插入孔414的下端，形成支承销415的伸出部417嵌合用的略长方形嵌合部418，该嵌合部418的深度与伸出部417的厚度相同，相对于活塞杆44中心和支承销415中心的连线成直交方向伸出。伸出部417通过密封垫圈30被缸筒1和缸端盖7挟持着，支承销415相对于缸端盖7不能拔出且不能旋转地固定着。
根据上述构造的连杆式夹紧缸，用与缸端盖7分体的支承销415支承连杆413，所以，在不使用支承销415、夹紧钳45作平行运动的夹紧缸中，可将缸端盖7作为通用部件使用。另外，由于缸端盖7和支承销415是分体的，所以，可以用铸造物或球墨铸铁等滑动性好的材料形成缸端盖，用渗碳材或烧结材等机械强度好的材料形成支承销415，这样，可对各部件选择各自适合的材料。
另外，在把支承销415插入插入孔414后，将缸端盖7通过密封垫圈30组装到缸筒1上时，伸出部417被缸筒1和缸端盖7挟住，所以，不需要用螺栓等别的零件，就可以把支承销415准确而简单牢固地组装到缸端盖7上，可减低零件成本。
权利要求
1．夹紧缸，安装在固定侧部件上，在与上述固定侧部件之间夹住工件；其特征在于，备有缸部件；安装在上述缸部件前端面的，具有可滑动活塞杆的缸端盖；设在上述缸部件后端面上的头盖；设在上述缸部件与上述缸端盖之间、将上述缸部件的前端面与上述缸端盖的背面之间密封住的密封垫圈；上述缸端盖通过其背面中的、从与上述缸部件的前端面相向的密封面向外侧突出延伸的安装面，安装在上述固定侧部件上，上述密封垫圈，从上述缸端盖的背面中的上述密封面一直延伸覆盖到上述安装面。
2．如权利要求1所述的夹紧缸，其特征在于，上述缸部件由缸筒构成，在该缸筒的后端面上安装着头盖，上述密封垫圈沿全周将缸筒的前端面与缸端盖的背面间密封住。
3．如权利要求1所述的夹紧缸，其特征在于，在上述缸端盖的侧面，开有与上述缸部件的缸室连通的侧面配管口，在上述缸端盖的安装面上，开有与上述侧面配管口连通的端面配管口，上述密封垫圈中的与上述安装面对应的部分，兼作为上述端面配管口的密封部件。
4．如权利要求2所述的夹紧缸，其特征在于，还备有设在上述缸筒与上述头盖之间的、将缸筒的后端面与头盖背面间密封住的密封垫圈。
5．如权利要求1所述的夹紧缸，其特征在于，在上述缸部件内，设有与上述活塞杆共同动作的活塞，在上述缸端盖的侧面，开有一对侧面配管口，该一对侧面配管口与上述缸部件内的位于上述活塞前后的缸室连通。
6．如权利要求5所述的夹紧缸，其特征在于，在上述缸端盖的安装面上，开有与上述一对侧面配管口连通的一对端面配管口，上述密封垫圈中的、与上述安装面对应的部分，兼作为上述一对端面配管口的密封部件。
7．如权利要求1所述的夹紧缸，其特征在于，上述缸部件由缸筒和导引部件用保持部件构成，该导引部件用保持部件设在缸筒与缸端盖之间，用于保持导引部件，该导引部件与设在上述活塞杆上的旋回用导引槽接合；上述密封垫圈，将该导引部件用保持部件的前端面与上述缸端盖的背面之间密封住。
8．如权利要求1所述的夹紧缸，其特征在于，上述缸部件和上述头盖由铝型材构成，在上述缸部件周壁的外周，形成沿轴线方向延伸并收容传感器的传感器安装槽，在上述头盖上，在与上述缸部件的传感器安装槽对应的部分，形成供上述传感器出入用的传感器穿过槽，并且，形成螺栓孔，将上述缸部件和上述头盖连接起来的连接螺栓穿过该螺栓孔。
9．如权利要求8所述的夹紧缸，其特征在于，上述缸部件，其缸孔的内面是用冷拉拔加工形成的。
10．如权利要求1所述的夹紧缸，其特征在于，在上述缸部件内，设有不能旋转只能沿轴线方向移动的活塞，该活塞与上述活塞杆共同动作，在设在该活塞杆上的旋回用导引槽和设在上述活塞上的导引部件接合着的状态，上述活塞杆可相对于上述活塞在轴线方向移动和旋回。
11．如权利要求10所述的夹紧缸，其特征在于，上述导引部件是钢球，该钢球被由磷青铜构成的球承接部件可旋转地支承着，上述球承接部件嵌入设在上述活塞上的导引部件收容孔内。
12．如权利要求2所述的夹紧缸，其特征在于，在上述缸筒的周壁上，设有若干沿轴线方向延伸的螺栓孔，在堵塞缸筒两端面的上述缸端盖和上述头盖中的任一方盖部件上，设有螺栓孔，另一方盖部件上设有阴螺纹孔，连接螺栓穿过上述一方盖部件的螺栓孔和缸部件的螺栓贯通孔，该连接螺栓前端的阳螺纹部与上述另一方盖部件上的阴螺纹孔螺合，将上述头盖、缸筒和缸端盖结合成一体。
13．如权利要求12所述的夹紧缸，其特征在于，上述一方盖部件是头盖，上述另一方盖部件是缸端盖，设在上述缸端盖上的上述阴螺纹孔是有底孔，该有底孔从上述缸端盖的背面延伸到预定深度。
14．如权利要求7所述的夹紧缸，其特征在于，在上述缸筒的周壁上，设有若干沿轴线方向延伸的螺栓贯通孔，在上述导引部件用保持部件上，设与上述缸筒的各螺栓贯通孔对应的螺栓贯通孔，堵塞缸筒两端面的上述缸端盖和头盖上，分别设有阴螺纹孔和螺栓孔，穿过了上述头盖的螺栓孔、缸筒的各螺栓贯通孔、以及导引部件用保持部件的各螺栓孔的连接螺栓的前端的阳螺纹部，与缸端盖的阴螺纹孔螺合，这样将上述头盖、缸筒、导引部件用保持部件、以及缸端盖结合成一体。
15．如权利要求14所述的夹紧缸，其特征在于，上述导引部件用保持部件具有嵌入轴部和嵌入孔，该嵌入轴部保持上述导引部件，同时嵌入上述缸筒的缸孔内，该嵌入孔设在嵌入轴部的相反侧；上述缸端盖具有嵌入轴部，该嵌入轴部嵌入导引部件用保持部件的嵌入孔内，上述导引部件用保持部件的嵌入轴部的直径，与上述缸端盖的嵌入轴部的直径相同。
16．如权利要求1所述的夹紧缸，其特征在于，在上述缸端盖的侧面和背面，分别设有向上述缸部件的缸室给排压力流体的侧面配管口和与该侧面配管口连通的端面配管口，用上述缸端盖堵塞不同形式的缸部件的一端面，可以与上述端面配管口不同形式的、设在缸部件上的流体通过孔连通。
17．如权利要求1所述的夹紧缸，其特征在于，在上述缸部件的周壁外周，设有沿轴线方向延伸的传感器安装槽，在该传感器安装槽内收容着传感器，该传感器与上述活塞杆共同动作，检测活塞的位置，该传感器不突出于上述缸部件的外周面；还备有水密地覆盖上述缸部件的传感器罩，该传感器罩具有传感器罩本体和传感器罩部件，传感器罩本体嵌在缸部件的外周；传感器罩部件与该传感器罩本体之间被水密地密封，该传感器罩部件具有把传感器的电缆引出外部用的电缆引出部件。
18．如权利要求17所述的夹紧缸，其特征在于，上述传感器罩本体中的至少与缸部件外周面对应的部分，由透明材料构成。
19．如权利要求1所述的夹紧缸，其特征在于，上述缸端盖，具有上下方向贯通的插入孔，安装在连杆上的支承销插入该插入孔内，该支承销支承将设在上述缸端盖上的夹紧钳可摆动地支承着；上述支承销借助设在其下端的伸出部而不能脱出。
20．如权利要求19所述的夹紧缸，其特征在于，在上述缸端盖的插入孔的下端部，设有与上述支承销的伸出部嵌合的嵌合部，在该嵌合部与上述缸部件之间，挟着上述伸出部。
全文摘要
本发明的夹紧缸,在缸端盖7的背面9,形成往固定侧部件100上安装的安装面102。在缸端盖7与相向的缸筒1的前端面间,夹设着由弹性橡胶材料等构成的薄板状密封垫圈30。密封垫圈30嵌在缸端盖7的嵌入轴部10的外侧,其大小不仅是密封面11,还扩展到其外侧的安装面12全体。安装到机械基础等固定侧部件100上时,在与固定侧部件100之间夹持着密封垫圈30,防止安装螺栓101的松懈。
文档编号B25B5/06GK1293099SQ0013047
公开日2001年5月2日 申请日期2000年10月13日 优先权日1999年10月13日
发明者野田光雄, 宫田宽二, 米泽刚 申请人:丰和工业株式会社