JP6648996B2 - リンク式クランプ装置 - Google Patents

Description

この発明は、２つのクランプアームを有するリンク式クランプ装置に関する。

この種のリンク式クランプ装置には、従来では、特許文献１（日本国・実公平７−４８３８４号公報）に記載されたものがある。その従来技術は、その公報の第１図から図３図に示すように、次のように構成されている。
ハウジングに出力ロッドが昇降可能に挿入され、その出力ロッドの下端部に支持ブロックが固定される。その支持ブロックの左端部に固定した左ピンに、左リンク部材の長穴が外嵌めされると共に、上記の支持ブロックの右端部に固定した右ピンに、右リンク部材の長穴が外嵌めされる。前記のハウジングの左枢支部に、左クランプアームの上部が揺動可能に連結される。その左クランプアームの長手方向の途中部に前記の左リンク部材の下部が揺動可能に連結される。前記のハウジングの右枢支部に、右クランプアームの上部が揺動可能に連結される。その右クランプアームの長手方向の途中部に前記の右リンク部材の下部が揺動可能に連結される。クランプ装置をロック駆動するときには、出力ロッドを下降させる。すると、その出力ロッドが、支持ブロックと左リンク部材とを介して左クランプアームを半径方向の外側へ揺動させると共に、前記の支持ブロックと右リンク部材とを介して右クランプアームを半径方向の外側へ揺動させる。

実公平７−４８３８４

上記の従来技術は次の問題がある。
上記のリンク式クランプ装置をロック駆動させたときに、そのクランプ装置のリンク機構の製作誤差などにより、左右のクランプアームのうちのいずれか一方のクランプアームが、他方のクランプアームよりも先にクランプ対象物に当接するおそれがある。この場合には、上記一方のクランプアームと一方のリンク部材と支持ブロックとを介して出力ロッドがクランプ対象物に受け止められるので、その出力ロッドの下降が阻止される。このため、他方のクランプアームがクランプ対象物を押圧できない。その結果、左右のクランプアームがクランプ対象物をバランスよく押圧できない。
本発明の目的は、左右２つのクランプアームによってクランプ対象物をバランスよく押圧できるリンク式クランプ装置を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明は、例えば、図１Ａから図３に示すように、リンク式クランプ装置を次のように構成した。
ハウジング１に出力ロッド６が軸心方向に移動可能に挿入される。前記出力ロッド６の先端部に連結部材１５が揺動可能に連結される。前記連結部材１５の一端部に第１クランプアーム２０の第１入力部２１が揺動可能に連結されると共に、前記連結部材１５の他端部に第２クランプアーム３０の第２入力部３１が揺動可能に連結される。前記ハウジング１の先端部に形成された第１枢支部２２に第１リンク部材２３が揺動可能に連結されると共に、その第１リンク部材２３が、前記第１クランプアーム２０の長手方向の途中部２４に揺動可能に連結される。前記第１クランプアーム２０に、第１出力部２５が、当該第１クランプアーム２０の前記途中部２４を挟んで前記第１入力部２１とは反対側に設けられる。前記ハウジング１の先端部に形成された第２枢支部３２に第２リンク部材３３が揺動可能に連結されると共に、その第２リンク部材３３が、前記第２クランプアーム３０の長手方向の途中部３４に揺動可能に連結される。前記第２クランプアーム３０に、第２出力部３５が、当該第２クランプアーム３０の前記途中部３４を挟んで前記第２入力部３１とは反対側に設けられる。

本発明は、次の作用効果を奏する。
上記の出力ロッドを先端方向へロック駆動すると、その出力ロッドが連結部材を介して第１クランプアームの第１入力部と第２クランプアームの第２入力部とを先端方向へ移動させる。これにより、第１クランプアームの第１出力部と第２クランプアームの第２出力部とが半径方向の外方へ進出され、上記の第１出力部および第２出力部が、クランプ対象物に当接して、上記クランプ対象物を押圧する。
上記ロック駆動時に、何らかの原因により、２つのクランプアームのうちのいずれか一方のクランプアームが、他方のクランプアームよりも先にクランプ対象物に当接した場合には、クランプ装置が次のように作動する。まず、上記クランプ対象物に当接した一方のクランプアームの入力部に対して、連結部材が、出力ロッドの先端側への移動を許容する方向へ揺動する。これと同時に、その出力ロッドが連結部材を介して他方のクランプアームの入力部を先端方向へ移動させる。これにより、他方のクランプアームが、半径方向の外方へ進出されて、クランプ対象物に先端側から当接する。その結果、一方のクランプアームと他方のクランプアームとがクランプ対象物を先端側からバランスよく押圧できる。

本発明は、下記（１）から（２）の構成を加えることが好ましい。
（１） 前記ハウジング１の先端部に、前記連結部材１５を基端側から受止め可能な受部４１，５１が形成される。前記ハウジング１に、クリーニング用の圧力流体が供給される通路４２，５２が形成される。前記通路４２，５２に連通された吐出孔４３，５３が、前記受部４１，５１に上方に向けて開口される。
この場合、上記クリーニング用の圧力流体によって、連結部材とハウジングとの間に切粉が堆積するのを防いで、動作不具合を防止できる。

（２） 前記ハウジング１と前記連結部材１５との間に検出弁４０，５０が設けられる。その検出弁４０，５０は、前記吐出孔４３，５３の外縁部に形成された弁座４４，５４と、前記連結部材１５の下面に形成された弁面４５，５５とを有する。前記連結部材１５が前記受部４１，５１に受止められたときに、前記弁座４４，５４に前記弁面４５，５５が当接されることにより、前記検出弁４０，５０が開閉する。
この場合、前記連結部材が受部に受け止められたことを、上記の検出弁によって確実に検知される。

図１Ａは、本発明の一実施形態を示し、リンク式クランプ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部分の拡大図である。 図２は、上記リンク式クランプ装置のリリース状態からロック状態への切換え途中状態を示し、上記図１Ａに類似する図である。 図３は、上記リンク式クランプ装置のロック状態を示し、図１Ａに類似する図である。

本発明の一実施形態を図１Ａから図３によって説明する。まず、図１Ａおよび図１Ｂを参照して、リンク式クランプ装置の構成を説明する。
固定台としてのテーブルＴの上面にハウジング１が複数のボルト（図示せず）によって固定される。そのテーブルＴ上に、クランプ対象物としての環状のワーク６０が、ハウジング１の外周面に所定の隙間６１をあけて載置される。その隙間６１に連通される排出路６５がテーブルＴに形成され、その排出路６５がクーラントや切粉などの排出に利用される。
また、上記のワーク６０の左右の上部には、後述する２つのクランプアーム２０，３０によって押圧される第１被押圧部６０ａと第２被押圧部６０ｂとが設けられる。また、本実施形態では、テーブルＴの上面からその第１被押圧部６０ａの上面までの高さ寸法が、テーブルＴの上面から第２被押圧部６０ｂの上面までの高さ寸法に比べて小さく設定されている。

上記ハウジング１は、下側ハウジング２と、その下側ハウジング２の上側に複数のボルト（図示せず）で連結された上側ハウジング３とを有する。その下側ハウジング２の内部にシリンダ孔４が形成され、そのシリンダ孔４にピストン５が上下方向に移動可能で保密状に挿入される。ピストン５に連結される出力ロッド６が、上側ハウジング３の上壁３ａに上下方向に移動可能で保密状に挿入される。そのピストン５の駆動手段Ｄは、次のように構成される。

上記ピストン５の下側にロック室１０が形成され、ピストン５の上側にリリース室１１が形成される。そのロック室１０に圧油（圧力流体）を供給および排出するロック給排路１２が、下側ハウジング２の下壁２ａに形成される。前記のリリース室１１に圧油を供給および排出するリリース給排路１３が、下側ハウジング２の胴部２ｂに形成される。

上記の出力ロッド６の上端部（先端部）に、連結部材１５の左右方向の中央部がピン６ａを介して垂直面内で揺動可能に連結される。その連結部材１５の左端部（一端部）に第１クランプアーム２０の第１入力部２１がピン２１ａを介して揺動可能に連結される。上側ハウジング３の左上部に第１枢支部２２が上方へ突設される。その第１枢支部２２に第１リンク部材２３の下端部（基端部）がピン２２ａを介して揺動可能に連結される。その第１リンク部材２３の上端部（先端部）が第１クランプアーム２０の長手方向の途中部２４にピン２３ａを介して揺動可能に連結される。前記の第１クランプアーム２０に、第１出力部２５が、その第１クランプアーム２０の前記途中部２４を挟んで第１入力部２１の反対側に設けられ、その第１出力部２５がワーク６０の第１被押圧部６０ａに当接可能とされる（図３を参照）。

上記の連結部材１５の右端部（他端部）に第２クランプアーム３０の第２入力部３１がピン３１ａを介して揺動可能に連結される。上記の上側ハウジング３の右上部に第２枢支部３２が上方へ突設される。その第２枢支部３２に第２リンク部材３３の下端部がピン３２ａを介して連結される。その第２リンク部材３３の上端部が第２クランプアーム３０の長手方向の途中部３４にピン３３ａを介して揺動可能に連結される。前記の第２クランプアーム３０に、第２出力部３５が、その第２クランプアーム３０の前記途中部３４を挟んで第２入力部３１の反対側に設けられ、その第２出力部３５がワーク６０の第２被押圧部６０ｂに当接可能とされる（図３を参照）。

なお、上記の連結部材１５と第１リンク部材２３と第２リンク部材３３とは、紙面に垂直方向に前後２枚ずつ設けられているが、ここでは、後側だけ図示している。

また、上記の上側ハウジング３の上部で出力ロッド６の外周側の左右に、その連結部材１５を下側から受け止める受部４１，５１が設けられる。前記の上側ハウジング３の上壁３ａに形成されたクリーニング用の第１エア通路（通路）４２に、エア吐出孔（吐出孔）４３が連通され、そのエア吐出孔４３が受部４１に上方に向けて開口される。また、前記の上側ハウジング３の上壁３ａに形成されたクリーニング用の第２エア通路（通路）５２に、エア吐出孔（吐出孔）５３が連通され、そのエア吐出孔５３が受部５１に上方に向けて開口される。

さらに、上記の上側ハウジング３と連結部材１５との間に、その連結部材１５が図１の下限位置に移動したことを検出する第１検出弁（検出弁）４０および第２検出弁（検出弁）５０が設けられる。その第１検出弁４０は、エア吐出孔４３の周縁部に形成された弁座４４と、連結部材１５の左端部の下面に形成された弁面４５とを有する。また、前記の第２検出弁５０は、エア吐出孔５３の周縁部に形成された弁座５４と、連結部材１５の右端部の下面に形成された弁面５５とを有する。

上記リンク式クランプ装置は、次のように作動する。
図１Ａのリリース状態では、ロック室１０から圧油が排出されると共に、リリース室１１に圧油が供給され、上記ピストン５が下限位置に移動されている。このリリース状態では、連結部材１５が受部４１，５１に下方から受け止められ、前記の弁面４５，５５が弁座４４，５４に当接される。これにより、検出弁４０，５０が閉弁される。また、第１クランプアーム２０の第１出力部２５と第２クランプアーム３０の第２出力部３５とが半径方向の内方へ後退されている。

上記図１Ａのリリース状態から図３のロック状態へロック駆動するときには、そのリリース状態において、リリース室１１から圧油を排出すると共にロック室１０に圧油を供給する。すると、ピストン５が出力ロッド６を介して連結部材１５を上昇させていく。前記の連結部材１５の弁面４５，５５が弁座４４，５２から離隔され、検出弁４０，５０が開弁される。その後、エア吐出孔４３，５３からクリーニング用の圧縮空気（圧力流体）が上方の連結部材１５やクランプアーム２０，３０などに向けて噴出される。これにより、その圧縮空気が連結部材１５や第１クランプアーム２０や第２クランプアーム３０およびそれら部材同士の連結部分などをクリーニングする。
次いで、連結部材１５が、第１クランプアーム２０を反時計回りの方向へ揺動させると共に、第２クランプアーム３０を時計回りの方向へ揺動させていく。すると、第１クランプアーム２０の第１出力部２５および第２クランプアーム３０の第２出力部３５が半径方向の外側へ進出されていく。これにより、図２に示すように、まず、第２クランプアーム３０の第２出力部３５が、ワーク６０の第２被押圧部６０ｂに上方から当接する。
さらに、上記第２クランプアーム３０の第２入力部３１に対して、連結部材１５が時計回りの方向へ揺動する。これと同時に、その出力ロッド６が連結部材１５を介して第１クランプアーム２０の第１入力部２１を上方へ移動させる。
その後、図３に示すように、第１クランプアーム２０の第１出力部２５がワーク６０の第１被押圧部６０ａに上方から当接する。
その結果、第１クランプアーム２０の第１出力部２５と第２クランプアーム３０の第２出力部３５とがワーク６０を上方からバランスよく押圧できる。

図３のロック状態から図１Ａのリリース状態へリリース駆動するときには、図２のロック状態において、ロック室１０から圧油を排出すると共に、リリース室１１に圧油を供給する。すると、ピストン５が出力ロッド６を介して連結部材１５を下降させていき、第１クランプアーム２０および第２クランプアーム３０が半径方向の内方へ後退されると共に、前記の連結部材１５が受部４１，５１に受け止められる。これにより、連結部材１５の弁面４５が弁座４４に当接され、第１検出弁４０が閉弁される。これとほぼ同時に、連結部材１５の弁面５５が弁座５４に当接され、第２検出弁５０が閉弁される。
その結果、連結部材１５が下限位置に下降されたことが、第１検出弁４０および第２検出弁５０によって確実に検知される。

なお、上記の第１被押圧部６０ａの高さ寸法が第２被押圧部６０ｂと同じ高さ寸法に設定されたクランプ対象物６０をクランプするときには、上記リンク式クランプ装置が次のように作動する。なお、この作動説明では、前記図１Ａから図３を参照して説明する。
前記図１Ａのリリース状態から図３のロック状態へロック駆動するときに、連結部材１５を上昇させていと、その連結部材１５が、第１クランプアーム２０と第２クランプアーム３０とを半径方向の外側へ進出させていく。これにより、第１クランプアーム２０の第１出力部２５が第１被押圧部分６０ａに上方から当接すると同時に、第２クランプアーム３０の第２出力部３５が第２被押圧部分６０ｂに上方から当接する。
その結果、第１クランプアーム２０の第１出力部２５と第２クランプアーム３０の第２出力部３５とがワーク６０を上方からバランスよく押圧する。

上記の各実施形態は次のように変更可能である。
上記の駆動手段Ｄに使用する圧力流体は、圧油に代えて圧縮空気などの気体であってもよい。その駆動手段Ｄとしては、例示の複動式に代えて、バネリリース式やバネロック式などの単動式を採用してもよい。また、その駆動手段Ｄは、流体圧アクチュエータに代えて、電動機などの他の種類のアクチュエータであってもよい。
上記ワーク６０の第１被押圧部６０ａの高さ寸法が、第２被押圧部６０ｂよりも小さく設定されることに限定されない。従って、第１被押圧部６０ａの高さ寸法が第２被押圧部６０ｂの高さ寸法よりも大きくてもよく、さらに、同じ高さ寸法であってもよい。
上記クランプ対象物は、１つのワーク６０によって構成されることに代えて、２以上のワークによって構成されてもよい。また、そのクランプ対象物は、ワーク６０に限られず、金型などであってもよい。
上記の弁面４５，５５は、連結部材１５の左右端部の下面に設けられる構成に代えて、クランプアーム２０，３０の入力部２１，３１に設けられる構成であってもよい。
上記エア通路４２，５２に供給される圧力流体は、例示した圧縮空気などの気体に代えて、水などの液体であってもよい。
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。

１：ハウジング，６：出力ロッド，１５：連結部材，２０：第１クランプアーム，２１：第１入力部，２２：第１枢支部，２３：第１リンク部材，２４：途中部，２５：第１出力部，３０：第２クランプアーム，３１：第２入力部，３２：第２枢支部，３３：第２リンク部材，３４：途中部，３５：第２出力部，４０：第１検出弁（検出弁），４１：受部，４２：第１エア通路（通路），４３：エア吐出孔（吐出孔），４４：弁座，４５：弁面，５０：第２検出弁（検出弁），５１：受部，５２：第２エア通路（通路），５３：エア吐出孔（吐出孔），５４：弁座，５５：弁面．

Claims (3)

1. ハウジング（１）に軸心方向に移動可能に挿入された出力ロッド（６）と、
   前記出力ロッド（６）の先端部にピン（６ａ）を介して揺動可能に連結された連結部材（１５）と、
   前記連結部材（１５）の一端部にピン（２１ａ）を介して揺動可能に連結された第１入力部（２１）を有する第１クランプアーム（２０）と、
   前記連結部材（１５）の他端部にピン（３１ａ）を介して揺動可能に連結された第２入力部（３１）を有する第２クランプアーム（３０）と、
   前記ハウジング（１）の先端部に形成された第１枢支部（２２）に揺動可能に連結されると共に、前記第１クランプアーム（２０）の長手方向の途中部（２４）に揺動可能に連結される第１リンク部材（２３）と、
   前記第１クランプアーム（２０）の前記途中部（２４）を挟んで前記第１入力部（２１）とは反対側に当該第１クランプアーム（２０）に設けられた第１出力部（２５）と、
   前記ハウジング（１）の先端部に形成された第２枢支部（３２）に揺動可能に連結されると共に、前記第２クランプアーム（３０）の長手方向の途中部（３４）に揺動可能に連結される第２リンク部材（３３）と、
   前記第２クランプアーム（３０）の前記途中部（３４）を挟んで前記第２入力部（３１）とは反対側に当該第２クランプアーム（３０）に設けられた第２出力部（３５）と、を備え、
   前記ハウジング（１）の先端部に、前記連結部材（１５）を基端側から受止め可能な受部（４１，５１）が形成されている、
   ことを特徴とするリンク式クランプ装置。
2. 請求項１のリンク式クランプ装置において、
   前記ハウジング（１）に、クリーニング用の圧力流体が供給される通路（４２，５２）が形成され、
   前記通路（４２，５２）に連通された吐出孔（４３，５３）が、前記受部（４１，５１）に先端方向へ開口される、
   ことを特徴とするリンク式クランプ装置。
3. 請求項２のリンク式クランプ装置において、
   前記ハウジング（１）と前記連結部材（１５）との間に検出弁（４０，５０）が設けられ、その検出弁（４０，５０）は、前記吐出孔（４３，５３）の外縁部に形成された弁座（４４，５４）と、前記連結部材（１５）の下面に形成された弁面（４５，５５）とを有し、
   前記連結部材（１５）が前記受部（４１，５１）に受止められたときに、前記弁座（４４，５４）に前記弁面（４５，５５）が当接される、ことを特徴とするリンク式クランプ装置。

Images