JPH0226591Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案は、天秤式クランプ腕を流体圧作動シリ
ンダで上方へ進出させるとともに前方へ揺動させ
たクランプ状態と、後方へ揺動させるとともに下
方へ退避させたアンクランプ退避状態とに切換え
るように構成した流体圧クランプに関し、流体圧
クランプのクランプ力を強力にできるうえ、この
流体圧クランプを小形のものにできるようにする
技術である。

＜従来技術＞ 本考案は、前提構造として、例えば第１図又は
第１４図に示すように、流体圧作動シリンダ１３
の固定側部材１５に対し支点枢支用可動側部材１
７と力点駆動用可動側部材１８とを上下に進退移
動可能に支持させ、天秤式のクランプ腕１４の中
間部に支点部１４ａ、後部に力点部１４ｂ、前部
に作用点部１４ｃをそれぞれ形成し、クランプ腕
１４の支点部１４ａを支点枢支用可動側部材１７
の上部の枢支部１７ａに枢支するとともに、その
力点部１４ｂを力点駆動用可動側部材１８の上部
の出力部１８ａに連接し、支点枢支用可動側部材
１７と力点駆動用可動側部材１８とを上方へ進出
作動させた状態ではクランプ腕１４が上方へ進出
するとともに前方へ揺動したクランプ状態Ａとな
り、逆に下方へ進退作動させた状態ではクランプ
腕１４が後方へ揺動するとともに下方へ退避した
アンクランプ退避状態Ｂとなるように構成したも
のに関する。

従来では、この前提構造において、第１４図に
示すように構成したものがある（例えば、実開昭
57−186238号公報）。

即ち、筒状に形成した力点駆動用可動側部材１
８の筒孔１８ｂ内に支点枢支用可動側部材１７を
上下摺動自在に内嵌し、この支点枢支用可動側部
材１７の上部の中心付近に枢支部１７ａを形成す
る一方、力点駆動用可動側部材１８の中心から後
方に離れた周縁部に出力部１８ａを形成したもの
である。また、支点枢支用可動側部材１７の下面
側から力点駆動用可動側部材１８の底壁１８ｃを
貫通して固定側部材１５の底壁１５ｄ外にストツ
パー軸７０を突出させ、このストツパー軸７０の
下端に形成したストツパー７１を固定側部材１５
の底壁１５ｄに接当させることにより支点枢支用
可動側部材１７の所定量以上の上昇移動を阻止し
ている。

＜考案が解決しようとする問題点＞ 上記従来構造では、流体圧作動シリンダ１３の
駆動室７２に圧力流体を注入すると、支点枢支用
可動側部材１７と力点駆動用可動側部材１８とが
上方へ同行して進出作動され、ストツパー７１が
固定側部材１５の底壁１５ｄに接当して支点枢支
用可動側部材１７の上昇駆動が阻止されると（第
１４図ａ中、二点鎖線図示）、圧縮コイルばね７
３の付勢力に抗して力点駆動用可動側部材１８だ
けがさらに上昇駆動され、これによつて、クラン
プ腕１４が前方へ揺動駆動される（第１４図ｂ）。

上記の場合、力点駆動用可動側部材１８の出力
部１８ａからクランプ腕１４の力点部１４ｂに加
えられた操作力Ｅは、この操作力Ｅのモーメント
の腕長さｅとクランプ力Ｆのモーメントの腕長さ
ｆとの比（以下、単に腕比ｅ／ｆという）に比例
した値のクランプ力Ｆとなつて作用点部１４ｃか
らワークＷに伝達されるのであるが、次の問題が
ある。

イ 支点枢支用可動側部材１７を力点駆動用可動
側部材１８の筒孔１８ｂに内嵌したので、枢支
部１７ａの位置がワークＷから遠くなり、クラ
ンプ腕１４の支点部１４ａから作用点部１４ｃ
までの突出寸法が長くなつてモーメントの腕長
さｆが大きくなる。その分、腕比ｅ／ｆの値が
小さくなつてクランプ力Ｆが小さいものとなる
ため、ワークＷを強力にクランプするうえで好
ましくない。

ロ 支点枢支用可動側部材１７から固定側部材１
５の底壁１５ｄ外にストツパー軸７０を突出さ
せた分だけ流体圧作動シリンダ１３が長くなる
ので、流体圧クランプが大形になる。

本考案は、流体圧クランプのクランプ力を強力
にすること、及び、この流体圧クランプを小形の
ものに製作できるようにすることを目的とする。

＜問題点を解決するための手段＞ 本考案は上記目的を達成するために、例えば第
１図に示すように、前記の前提構造において、支
点枢支用可動側部材１７を筒状に形成し、支点枢
支用可動側部材１７の筒孔１７ｂ内に力点駆動用
可動側部材１８を摺動自在に内嵌し、支点枢支用
可動側部材１７の上部の中心から前方に離れた周
縁部に枢支部１７ａを形成し、力点駆動用可動側
部材１８の上部の中心付近に出力部１８ａを形成
した事を特徴とするものである。

＜作用＞ 本考案によれば、アンクランプ退避状態Ｂ（第
１図ａ中、実線図示）からクランプ状態Ａ（同第
１図ａ中、二点鎖線図示）への切換えは、流体圧
作動シリンダ１３を第１図ｂで示す過程を経て第
１図ｃの状態にまで作動させることによつてなさ
れる。

第１図ｂで示すように、流体圧作動シリンダ１
３の駆動室２１に圧油等の圧力流体を圧入する
と、支点枢支用可動側部材１７と力点駆動用可動
側部材１８とが固定側部材１５に対して上方へ同
行して進出移動する。そして、所定のストローク
Ｌ（第１図ａにて図示）上昇すると支点枢支用可
動側部材１７の下端部が固定側部材１５の筒孔１
５ａの縮径部１５ｂに接当し、支点枢支用可動側
部材１７はそれ以上の上昇移動が阻止されるが、
力点駆動用可動側部材１８は支点枢支用可動側部
材１７に対してさらに上昇進出移動が許容され
る。

駆動室２１への圧力流体の注入を継続してゆく
と、第１図ｃに示すように、力点駆動用可動側部
材１８の復帰用圧縮コイルばね３６の付勢力に抗
して、力点駆動用可動側部材１８がさらに上昇移
動する。これによつて、力点駆動用可動側部材１
８の出力部１８ａがクランプ腕１４の支点部１４
ａを中心にして力点部１４ｂを操作力Ｅで上方へ
揺動させるとともに、作用点部１４ｃを下方へ揺
動させ、この作用点部１４ｃがワークＷをクラン
プ力Ｆで上面側から押圧する。

上記の場合、力点駆動用可動側部材１８の外周
外に支点枢支用可動側部材１７を設けたので枢支
部１７ａの位置をワークＷに近づけることがで
き、クランプ腕１４の支点部１４ａから作用点部
１４ｃまでの突出寸法が短かくなり、クランプ力
Ｆのモーメントの腕長さｆが小さくなる。このこ
とから腕比ｅ／ｆの値が大きくなり、クランプ力
Ｆを大きくして強力なクランプ力が得られる。

＜実施例＞ 以下、この考案の実施例を図面により説明す
る。

≪第１実施例≫ 第１図から第８図は第１実施例を示している。

第２図から第４図は本考案の流体圧クランプを
利用したワーク取付装置を示し、第２図は平面
図、第３図は立面図、第４図は第２図の−線
矢視断面図である。

図中、１はマニシングセンタのテーブルで、こ
のテーブル１上にワーク取付装置２を介して航空
機用プロペラのブレード３が固定され、このブレ
ード３の表面に研削加工が施される。

上記ワーク取付装置２は、テーブル１上の左側
（第２図及び第３図中左側）に配設されたアング
ル形取付具４と、右側（同図中右側）に配設され
たワーク固定台５を有している。上記取付具４に
ブレード３の基部３ａが固定される。一方、ワー
ク固定台５には、ブレード３の翼部３ｂ下面側の
中央部を支持するワークサポート７と、翼部３ｂ
下面側の周縁部を支持するプツシユシリンダ８
と、同上翼部３ｂの周縁部を上面側から押圧する
流体圧クランプ９とがそれぞれ複数配設される。
これら各アクチユエータは油圧式に構成されてお
り、油圧ユニツトや制御ユニツト（図示せず）を
介してて油圧作動される。

第４図中、１０は砥石車で、この砥石車の種類
や形状をブレード３の加工部所に合わせて適宜選
択することによつて、翼部３ｂの上面側の研削が
なされる。この場合、翼部３ｂの周縁部の加工時
には、砥石車１０が流体圧クランプと干渉しない
ように、加工部所を上面側から押圧している流体
圧クランプ９を逐次アンクランプ状態に切換えて
ブレード３から大きく退避させるように制御がな
される。

以下、上記の流体圧クランプ９の構成を第１図
及び第５図から第８図により説明する。第１図は
流体圧クランプ９の作動を説明する図で、第１図
ａはアンクランプ退避状態を示す立面図、第１図
ｂは進出状態を示す立面図、第１図ｃはクランプ
状態を示す立面図で、第５図は流体圧クランプ９
の後面図、第６図は第１図ａの−線矢視断面
図、第７図は同第１図ａの−線矢視断面図、
第８図は第７図の−線矢視断面図である。

第１図ａ中、アンクランプ退避状態Ｂを実線で
示し、クランプ状態Ａを二点鎖線で示している。

流体圧クランプ９は、軸心が縦向きの流体圧作
動シリンダ１３と、この上端に取り付けられワー
クＷを押圧する天秤式クランプ腕１４とで構成さ
れる。

まず、流体圧作動シリンダ１３について説明す
ると、これは油圧駆動ばね復帰式に構成されてお
り、筒状の固定側部材１５を有している。この固
定側部材１５の筒孔１５ａ内に、筒状の支点枢支
用可動側部材１７が上下方向に進退移動可能に挿
入されると共に、この支点枢支用可動側部材１７
の筒孔１７ｂ内に力点駆動用可動側部材１８が上
下方向に進退移動可能に挿入される。

上記の支点枢支用可動側部材１７は、固定側部
材１５の筒孔１５ａ内に油密摺動自在に嵌入され
たピストン２０を有している。このピストン２０
の下側に形成された駆動室２１に給排油ポート２
２の終端部が開口される。一方、ピストン２０の
上側から固定側部材１５の上壁１５ｃ外にピスト
ンロツド２３が突出される。このピストンロツド
２３の外周面と筒孔１５ａとの間に環状のばね室
２４が形成され、ピストン２０の復帰動作は空気
ばねによつてなされる。即ち、固定側部材１５の
下部に形成した給排気ポート２５とばね室２４上
部とが通気路２７（第７図にて図示）で連通さ
れ、このばね室２４内に圧縮空気が封入される。

また、前記の力点駆動用可動側部材１８は、支
点枢支用可動側部材１７の筒孔１７ｂ内に油密摺
動自在に嵌入されたピストン３０を有し、このピ
ストン３０の下側が前記の駆動室２１に連通され
ている。上記ピストン３０の上側から支点枢支用
可動側部材１７の上端外にピストンロツド３３が
突出される。このピストンロツド３３の外周面と
筒孔１７ｂとの間に環状のばね室３４が形成され
このばね室３４にピストン３０復帰用の圧縮コイ
ルばね３６が装着される。また、上記ばね室３４
は前記の空気ばね室２４と連通路３８を介して連
通されている。

前記クランプ腕１４は、上記の流体圧作動シリ
ンダ１３によつて上向きに進出駆動されると共
に、この進出状態でワークＷに向けて前方側へク
ランプ揺動される。即ち、上記クランプ腕１４の
前後方向中間部に支点部１４ａが形成され、クラ
ンプ腕１４の後部に力点部１４ｂが、また、前部
に作用点部１４ｃがそれぞれ形成される。そし
て、支点部１４ａが支点枢支用可動側部材１７の
上部の枢支部１７ａに枢支されると共に、支点部
１４ｂが力点駆動用可動側部材１８の上部の出力
部１８ａに連接される。

上記枢支部１７ａは第１図ａ及び第５図と第８
図に示すように構成される。即ち、支点枢支用可
動側部材１７のピストンロツド２３上端に支点枢
支枠４０がねじ止め固定され、この支点枢支枠４
０の周縁部前側に枢支ピン４１が横向きに架設さ
れる。そして、クランプ腕１４は、支点枢支枠４
０内に摺動自在に嵌入されると共に枢支ピン４１
で前後揺動自在に枢支される。

一方、前記出力部１８ａは第１図ａと第６図に
示すように構成される。即ち、クランプ腕１４下
部に形成した遊嵌溝４３に力点駆動用可動側部材
１８のピストンロツド３３の突出端が挿入され、
この突出端の遊嵌孔３３ａが出力ピン４４を介し
てクランプ腕１４に連結される。上記出力ピン４
４は、支点枢支枠４０の両側にねじ止めされた止
めねじ４５，４５の間に挾持固定されている。な
お、支点枢支枠４０の上部にはクランプ腕１４の
上側揺動面に摺接するスクレーパ４６が取り付け
られ、支点枢支枠４０の下部にはクランプ腕１４
の下側揺動面に摺接するスクレーパ４７が形成さ
れている。

また、固定側部材１５に対して支点枢支用可動
側部材１７を作動させたとき、この支点枢支用可
動側部材１７を回り止めする手段が設けられる。
即ち、第７図と第８図に示すように、固定側部材
１５の前側隅部に上下方向に延びる回転拘束用孔
５０が形成され、この回転拘束用孔５０に支点枢
支枠４０から垂下された回転拘束用軸５１が上下
摺動自在に嵌入される。

さらに、流体圧クランプ９の作動状態を検出す
る手段が設けられる。即ち、第５図に示すよう
に、固定側部材１５の後面側に一対のリミツトス
イツチ５３，５４が対向して設けられる。これら
リミツトスイツチ５３，５４が支点枢支枠４０か
ら垂下された作動ロツド５５の上下移動を検出す
ることによつて流体圧クランプ９の作動が判別可
能とされる。

上記構成の流体圧クランプ９の作動を第１図ａ
〜ｃに基づいて説明する。

アンクランプ退避状態Ｂからクランプ状態Ａへ
の切換えは次の手順でなされる。即ち、駆動室２
１に圧油を注入すると、ばね室２４内の空気圧に
抗して支点枢支用可動側部材１７と力点駆動用可
動側部材１８とが同行して上昇される。支点枢支
用可動側部材１７がストロークＬだけ上昇移動す
ると、ピストン２０の上面側が固定側部材１５の
筒孔１５ａの縮径部１５ｂに接当し、それ以上の
上昇移動は阻止される（第１図ｂ）。そして、駆
動室２１内への圧油の注入を継続すると、圧縮コ
イルばね３６の付勢力に抗して力点駆動用可動側
部材１８がさらに上昇移動され、その出力部１８
ａがクランプ腕１４をクランプ側へ揺動駆動する
（第１図ｃ）。

一方、上記とは逆に、クランプ状態Ａからアン
クランプ退避状態Ｂへの切換えは次の手順でなさ
れる。即ち、駆動室２１内の圧油を排出すると、
まず圧縮コイルばね３６の弾性復元力と、ばね室
３４内の圧縮空気の圧力によつて力点駆動用可動
側部材１８が下降移動され、その出力部１８ａが
クランプ腕１４をアンクランプ側へ戻し揺動させ
る（第１図ｂ）。そして、駆動室２１からの圧油
の排出を継続すると、ばね室２４内の空気圧力に
よつて支点枢支用可動側部材１７が下降移動さ
れ、アンクランプ退避状態Ｂが得られる（第１図
ａ中実線図示）。

第９図から第１３図は他の実施例を示し、上記
第１実施例とは異なる構成について説明する。

≪第２実施例≫ 第９図は第２実施例を示している。本実施例で
は固定側部材１５の筒孔１５ａ内に形成したばね
室２４内にピストン２０復帰用の圧縮コイルばね
２６が装着される。なお、この圧縮コイルばね２
６のばね力よりもピストン３０復帰用の圧縮コイ
ルばね３６のばね力の方が強力になるように設定
される。即ち、支点枢支用可動側部材１７が圧縮
コイルばね２６の付勢力に抗して上昇移動し、そ
の進出移動が筒孔１５ａの縮径部１５ｂによつて
阻止された後、支点枢支用可動側部材１７に対し
て力点駆動用可動側部材１８が上昇移動を開始す
るようにばね力を選定したものである。

また、クランプ腕１４の支点部１４ａに長孔状
の遊嵌孔５７が形成され、この遊嵌孔５７に枢支
ピン４１が挿嵌される一方、クランプ腕１４の力
点部１４ｂは出力ピン４４に枢支される。

なお、力点駆動用可動側部材１８は支点枢支用
可動側部材１７内に偏心状に嵌入されており、こ
れによつて回り止めがなされている。

≪第３実施例≫ 第１０図は第３実施例を示している。本実施例
では、支点枢支用可動側部材１７の上部内に形成
したシリンダ状の筒孔１７ｂに力点駆動用可動側
部材１８のピストン３０が嵌入されている。この
ピストン３０下側に形成した駆動室３１は、連通
路６０を介してピストン２０の下側の駆動室２１
に連通される。なお、ピストン２０の上側のばね
室２４内には、前記第９図のものと同構成の圧縮
コイルばね２６が装着される。

また、第１１図は第１０図のものをさらに次の
ように変更したものである。即ち、前記の連通路
６０に代えて、ピストン３０の下側の駆動室３１
に専用の給排油ポート３２を開口させ、この給排
油ポート３２の始端部に可撓性の油圧ホース６１
を連結し、力点駆動用可動側部材１８を支点枢支
用可動側部材１７とは異なる油圧系統で駆動する
ものである。

≪第４実施例≫ 第１２図は第４実施例を示している。本実施例
では、固定側部材１５の下部と支点枢支用可動側
部材１７の上部との間に、この支点枢支用可動側
部材１７を復帰させる引張コイルばね６３が装着
される。また、枢支ピン４１にねじりコイルばね
６４が装着され、このねじりコイルばね６４を介
してクランプ腕１４がアンクランプ側に付勢され
る。また、クランプ腕１４の力点部１４ｂは、力
点駆動用可動側部材１８の出力部１８ａに直接に
接当している。

上記の場合、圧縮コイルばね３６とねじりコイ
ルばね６４の付勢力及び引張コイルばね６３の付
勢力は、支点枢支用可動側部材１７の進出移動完
了後に力点駆動用可動側部材１８の進出移動が開
始するようにばね力の選定がなされている。

≪第５実施例≫ 第１３図は第５実施例を示している。本実施例
では、シリンダ状に形成した支点枢支用可動側部
材１７の筒孔１７ｂの下半部内に固定側部材１５
の上部が嵌合されると共に、同上筒孔１７ｂの上
半部内にピストン状の力点駆動用可動側部材１８
が嵌合され、これら固定側部材１５の上端面側と
力点駆動用可動側部材１８の下面側との間に駆動
室６６が形成されている。また、前記第１２図の
ものと同様に引張コイルばね６３とねじりコイル
ばね６４が装着される。そして、これらばね６
３，６４の付勢力は、シリンダ状の支点枢支用可
動側部材１７の進出作動完了後にピストン状の力
点駆動用可動側部材１８が進出作動を開始するよ
うにばね力を選定してある。

＜考案の効果＞ 本考案は上記のように構成され作用することか
ら次の効果を奏する。

イ 力点駆動用可動側部材の外周外に支点枢支用
可動側部材を設けたので、クランプ腕の支点部
から作用点部までの突出寸法を短かくすること
ができる。従つて、前記＜作用の項＞で説明し
た腕比ｅ／ｆが大きくなり、クランプ力も強力
になる。

ロ しかも、力点駆動用可動側部材の外周外に支
点枢支用可動側部材を設けたこから、この支点
枢支用可動側部材の所定量以上の進出移動を阻
止する手段を、支点枢支用可動側部材と固定側
部材との嵌合面に形成することが容易となる。
このため前記の第１４図で示す従来例のように
ストツパー軸７０を固定側部材の端壁外に突出
させることが不要となり、流体圧作動シリンダ
の長さを短かくして流体圧クランプを小形化で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第１３図は本考案の実施例で、第１
図から第８図は第１実施例を示し、第１図は流体
圧クランプ９の作動を説明する図で、第１図ａは
アンクランプ退避状態を示す立面図、第１図ｂは
進出状態を示す立面図、第１図ｃはクランプ状態
を示す立面図で、第２図はワーク取付装置を示す
平面図、第３図はその立面図、第４図は第２図の
−線矢視断面図、第５図は流体圧クランプの
後面図、第６図は第１図ａの−線矢視断面
図、第７図は同第１図ａの−線矢視断面図、
第８図は第７図の−線矢視断面図で、第９図
から第１３図はそれぞれ他の実施例を示す図で、
第１４図は従来例を示し、第１４図ａはアンクラ
ンプ退避状態を示す図、第１４図ｂはクランプ状
態を示す図である。 １３……流体圧作動シリンダ、１４……クラン
プ腕、１４ａ……支点部、１４ｂ……力点部、１
４ｃ……作用点部、１５……固定側部材、１７…
…支点枢支用可動側部材、１７ａ……枢支部、１
７ｂ……筒孔、１８……力点駆動用可動側部材、
１８ａ……出力部、Ａ……クランプ状態、Ｂ……
アンクランプ退避状態。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 流体圧作動シリンダ１３の固定側部材１５に対
   し支点枢支用可動側部材１７と力点駆動用可動側
   部材１８とを上下に進退移動可能に支持させ、天
   秤式のクランプ腕１４の中間部に支点部１４ａ、
   後部に力点部１４ｂ、前部に作用点部１４ｃをそ
   れぞれ形成し、クランプ腕１４の支点部１４ａを
   支点枢支用可動側部材１７の上部の枢支部１７ａ
   に枢支するとともに、その力点部１４ｂを力点駆
   動用可動側部材１８の上部の出力部１８ａに連接
   し、支点枢支用可動側部材１７と力点駆動用可動
   側部材１８とを上方へ進出作動させた状態ではク
   ランプ腕１４が上方へ進出するとともに前方へ揺
   動したクランプ状態Ａとなり、逆に下方へ進退作
   動させた状態ではクランプ腕１４が後方へ揺動す
   るとともに下方へ退避したアンクランプ退避状態
   Ｂとなるように構成した天秤式クランプ腕退避型
   流体圧クランプにおいて、支点枢支用可動側部材
   １７を筒状に形成し、支点枢支用可動側部材１７
   の筒孔１７ｂ内に力点駆動用可動側部材１８を摺
   動自在に内嵌し、支点枢支用可動側部材１７の上
   部の中心から前方に離れた周縁部に枢支部１７ａ
   を形成し、力点駆動用可動側部材１８の上部の中
   心付近に出力部１８ａを形成した事を特徴とする
   天秤式クランプ腕退避型流体圧クランプ。