JPH11170133A - クランプ装置 - Google Patents
クランプ装置Info
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- JPH11170133A JPH11170133A JP36352897A JP36352897A JPH11170133A JP H11170133 A JPH11170133 A JP H11170133A JP 36352897 A JP36352897 A JP 36352897A JP 36352897 A JP36352897 A JP 36352897A JP H11170133 A JPH11170133 A JP H11170133A
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Abstract
プ解除するバネ式クランプ装置を大型化することなくク
ランプ力を強化する或いはクランプ装置の小型化を図
る。 【解決手段】 クランプ装置Cは、クランプ本体1、ピ
ストン部材2、出力軸3、クランプアーム4、油圧作動
室16、ボール式ロック機構6、弱いバネ力の第1圧縮
バネ13、強力なバネ力の第2圧縮バネ14等を備え、
ピストン部材2はクランプ解除位置とクランプ位置とに
亙って移動可能で、出力軸3はクランプ解除位置とクラ
ンプ近傍位置とクランプ位置とに亙って移動可能であ
り、クランプの為に油圧を抜くと最初出力軸3が第1圧
縮バネ13の付勢力で上方へクランプ近傍位置まで移動
し、その後出力軸3とピストン部材2とが第2圧縮バネ
14の付勢力で一体的にクランプ位置へ移動し、強力に
クランプ駆動する。
Description
でクランプ駆動し油圧力でクランプ解除するクランプ装
置に関し、特にクランプ解除位置からクランプ近傍位置
への無負荷状態では弱いバネ部材で大ストローク作動さ
せるとともにクランプ近傍位置からクランプ位置への負
荷状態では強いバネ部材で小ストローク作動させるよう
に改善したものに関する。
類等を固定するのに適したクランプ装置であってバネ部
材の弾性力でクランプ駆動するとともに油圧力でクラン
プ解除するバネ式のクランプ装置が種々実用化されてい
る。従来のバネ式のクランプ装置は、クランプ本体と、
そのクランプ本体内に油圧シリンダを形成し、その油圧
シリンダのピストン部材のピストンロッド部をクランプ
本体外へ延ばして出力軸とし、その出力軸にクランプ対
象物をクランプするクランプアームを連結し、クランプ
本体内に油圧シリンダの油圧力と反対向きにピストン部
材を弾性付勢する強力な1つ(又は1種類)の圧縮バネ
部材を収容した構造である。
圧が供給されており、クランプ駆動時に油圧シリンダの
油圧がドレンされると、圧縮バネ部材の強力な弾性力で
出力軸がクランプ方向へ駆動され、クランプアームでク
ランプ対象物をクランプするようになっている。前記ピ
ストン部材(つまり、出力軸)は、クランプ解除位置と
クランプ位置とに亙って移動駆動されるが、クランプ対
象物のサイズが一定とは限らないこと、クランプ解除後
にクランプ装置またはクランプ対象物を移動させる必要
があること等に鑑みて、ピストン部材の移動ストローク
は、かなり大きく設定されている。
装置においては、前記圧縮バネ部材でピストン部材をク
ランプ解除位置からクランプ位置まで移動させるととも
に、圧縮バネ部材の弾性力でクランプ駆動するようにな
っている。しかし、ピストン部材がクランプ解除位置か
らクランプ近傍位置までかなりのストローク移動する間
に、圧縮バネ部材が大きく伸長するため、クランプ位置
においてクランプする時のクランプ力が著しく低下して
しまう。このように、1つの圧縮バネ部材に2つの機能
(ピストン部材をクランプ解除位置からクランプ近傍位
置まで移動させる機能とクランプ力を発生させる機能)
を分担させていたのでクランプ力を強化することが困難
であった。
ンプ力を強化することは可能であるが、その場合クラン
プ装置が著しく大型化し、製作コストも高価になる。本
発明の目的は、バネ式クランプ装置を大型化することな
くクランプ力を強化すること或いはクランプ装置の小型
化を図ること、出力軸の移動ストロークを確保するこ
と、製作コスト的に有利にすること、等である。
装置は、バネ部材の弾性力でクランプ駆動し、油圧力で
クランプ解除するクランプ装置において、クランプ本体
と、クランプ本体に装着されて外部へ延出した出力軸
と、この出力軸に連結されてクランプ対象物をクランプ
するクランプアームとを設け、前記出力軸をクランプ位
置とクランプ近傍位置とクランプ解除位置とに亙って軸
心方向へ移動可能に構成し、前記出力軸を、弱いバネ力
の第1圧縮バネでクランプ解除位置からクランプ近傍位
置まで駆動するとともに、強力なバネ力の第2圧縮バネ
でクランプ近傍位置からクランプ位置まで駆動するよう
に構成したものである。
填することで、出力軸がクランプ解除位置に保持され、
クランプするときに油圧シリンダの油圧が抜かれると、
出力軸は弱いバネ力の第1圧縮バネの弾性力によりクラ
ンプ解除位置からクランプ近傍位置まで駆動され、その
後出力軸は強力なバネ力の第2圧縮バネでクランプ近傍
位置からクランプ位置まで駆動される。クランプ解除す
る為に油圧シリンダに油圧を供給すると、第1,第2圧
縮バネのバネ力に抗して出力軸は油圧力により駆動され
てクランプ解除位置に復帰する。
の弾性力でクランプ駆動し、油圧力でクランプ解除する
クランプ装置において、クランプ本体内の収容穴内にク
ランプ位置とクランプ解除位置とに亙って所定小距離だ
け軸心方向へ移動可能に装着されたピストン部材と、前
記ピストン部材に挿入されてクランプ本体外へ延びクラ
ンプ位置とクランプ近傍位置とクランプ解除位置とに亙
って前記所定小距離よりも大きな所定距離だけ軸心方向
へ移動可能な出力軸と、前記出力軸をピストン部材に対
して弾性付勢しクランプ解除位置からクランプ近傍位置
まで移動させる移動力を発生させる第1圧縮バネと、前
記ピストン部材をクランプ本体に対してクランプ位置の
方へ弾性付勢しクランプ力を発生させる第2圧縮バネ
と、前記クランプ本体内に形成されピストン部材のピス
トン部と出力軸のピストン部とに臨みピストン部材と出
力軸とをクランプ解除方向へ駆動する為の油圧作動室お
よびこの油圧作動室に油圧を給排する為の油圧給排ポー
トと、前記ピストン部材をクランプ解除位置にロック可
能で、このロック状態では出力軸のクランプ解除位置と
クランプ近傍位置とに亙る移動を許し、出力軸がクラン
プ近傍位置とクランプ位置とに亙って移動するときピス
トン部材と出力軸との相対移動を禁止するとともにピス
トン部材のクランプ本体に対するロックを解除するロッ
ク機構とを備えたものである。
に油圧を充填して、第1圧縮バネ及び第2圧縮バネを最
大限収縮させると、ピストン部材と出力軸とが共にクラ
ンプ解除位置に保持される。クランプする際に油圧作動
室の抜くと、ピストン部材はロック機構によりクランプ
解除位置にロックされたまま、出力軸が第1圧縮バネの
弾性力によりクランプ解除位置からクランプ近傍位置ま
で移動する。出力軸がクランプ近傍位置に達すると、ピ
ストン部材のクランプ本体に対するロックが解除され、
出力軸とピストン部材の相対移動が禁止され、強力なバ
ネ力の第2圧縮バネの弾性力により出力軸とピストン部
材が一体となってクランプ位置に移動し、ワークを強力
にクランプする。
作動室に油圧を充填すると、ピストン部材と出力軸とが
クランプ位置から一体的に移動し、ピストン部材がクラ
ンプ解除位置になり、出力軸がクランプ近傍位置になる
と、ピストン部材がロック機構によりクランプ本体にロ
ックされ、出力軸はピストン部材に対して相対移動して
クランプ解除位置へ復帰する。
の発明において、前記ロック機構が、ピストン部材の筒
部に可動に装着された複数の小球と、筒部の外側でクラ
ンプ本体に形成されピストン部材がクランプ解除位置の
とき複数の小球を部分的に係合させる第1環状凹部と、
出力軸の外周部に形成されピストン部材がクランプ解除
位置で出力軸がクランプ近傍位置のとき複数の小球を部
分的に係合させる第2環状凹部とを有することを特徴と
するものである。ピストン部材がクランプ解除位置のと
き、ピストン部材の小球が第1環状凹部に部分的に係合
して、ピストン部材をクランプ本体に対してロックす
る。第1圧縮バネの弾性力により、出力軸がクランプ近
傍位置に達すると、小球が第1環状凹部から外れて第2
環状凹部に係合し、ピストン部材のクランプ本体に対す
るロックが解除され、出力軸とピストン部材の相対移動
が禁止され、第2圧縮バネの弾性力により出力軸とピス
トン部材が一体となってクランプ位置へ移動する。
または3の発明において、前記ピストン部材と出力軸
に、出力軸がクランプ解除位置とクランプ近傍位置とに
亙って移動するときに出力軸をその軸心回りに90度旋
回させる旋回機構を設けたことを特徴とするものであ
る。それ故、出力軸がクランプ位置のとき、クランプア
ームがクランプ対象物をクランプ可能な方向を向き、出
力軸がクランプ近傍位置のとき、前記クランプ可能な方
向に対して90度方向変換した方向(退避方向)を向く
ように構成することができる。
の発明において、前記旋回機構が、ピストン部材の筒部
に可動に装着された複数の小球と、これら小球が係合す
るように出力軸の外周部に形成された複数の部分螺旋溝
とを有するものである。出力軸がクランプ解除位置とク
ランプ近傍位置とに亙って移動するときに、小球と部分
螺旋溝との係合案内作用で、出力軸が旋回する。
て図面を参照しつつ説明する。 実施形態1・・・・・図1〜図4参照 本実施形態に係るクランプ装置Cは、工作機械で機械加
工するワークや工具などのクランプ対象物をクランプす
るのに適し、バネ部材の弾性力でクランプ駆動し、油圧
力でクランプ解除するものにおいて、クランプ解除位置
とクランプ近傍位置にわたる移動ストロークを大きくで
き且つバネ力で強力にクランプ可能にしたクランプ装置
である。
は、クランプ本体1と、クランプ本体1の内部に装着さ
れたピストン部材2と、出力軸3と、出力軸3の上端に
連結されたクランプアーム4と、クランプアーム4を支
持するリンク5と、ピストン部材2及び出力軸3の移動
を制御するロック機構6と、出力軸3を付勢する第1圧
縮バネ13と、ピストン部材2を付勢する第2圧縮バネ
14等を備えている。
は角柱形のもので、クランプ本体1の内部には立向きの
円形断面の収容穴7が形成され、クランプ本体1は、上
半部をなす上半部部材1aと下半部をなす下半部部材1
bとをボルト9で結合したものである。収容穴7は、上
段部のシリンダ穴7aと、中段部の大径穴7bと、下段
部の小径穴7cとを連通させて形成されている。図4に
示すように、クランプ本体1は、4本の固定用のボルト
10により下面側のベース(例えば、ワークパレット)
に固定される。
着され、ピストン部材2の上段部と中段部と下段部に
は、ピストン部2aと中径筒部2bと小径筒部2cが夫
々形成されている。ピストン部2aと中径筒部2bの上
部の内側にはシリンダ穴7aが形成され、中径筒部2b
の内面側の中段部には出力軸3を係止するための係止部
2dが形成され、中径筒部2bの下端部にはクランプ本
体1により係止される被係止部2eが形成されている。
ピストン部材2は、図1と図2に示したクランプ解除位
置(下限位置)と、図3に示したクランプ位置とに亙っ
て所定小距離だけ軸心方向(上下方向)に移動可能であ
る。
外装され、その上端はピストン部2aで係止され下端は
大径穴7bの底面で係止されている。この第2圧縮バネ
14は、ピストン部材2をクランプ本体1に対して上方
へ弾性付勢してピストン部材2をクランプ解除位置から
クランプ位置へまた出力軸3をクランプ近傍位置からク
ランプ位置まで駆動し、強力なクランプ力を発生するも
のであり、矩形断面のバネ材からなる強力なバネ(例え
ばバネ力約500kg)である。尚、第2圧縮バネ14
を2重バネで構成してクランプ力を一層強化してもよ
い。
プ本体1の上壁部1cとを挿通する状態でピストン部材
2に挿入され、出力軸3の上端部分は上壁部1cの上方
へ延びている。出力軸3の上半部と中段部と下半部に
は、上側ロッド部3aとピストン部3bと小径ロッド部
3cが夫々形成されている。出力軸3は、図1に示した
クランプ解除位置(下限位置)と、図2に示したクラン
プ近傍位置と、図3に示したクランプ位置とに亙って前
記所定小距離よりも大きな所定距離だけ軸心方向(上下
方向)に移動可能である。
の中径筒部2bの内側において出力軸3の小径ロッド部
3cの上半部に外装されている。第1圧縮バネ13は、
出力軸3をピストン部材2に対して上方へ弾性付勢して
出力軸3をクランプ解除位置からクランプ近傍位置へ駆
動するものであり、弱いバネ力(例えば30kg〜50
kg)の長さの大きなバネである。
ンプする為のもので、クランプアーム4は出力軸3の上
端部に水平向きのピンにて回動自在にピン結合されてい
る。このクランプアーム4の長さ方向中央部とクランプ
本体1の上端部のワークW側の端部を連結する1対のリ
ンク5が設けられている。この1対のリンク5は、その
上端部でクランプアーム4の両側面に水平向きのピンに
て回動自在に連結され、1対のリンク5の下端部は、ク
ランプ本体1の上面のワークW側の端部に水平向きのピ
ンにて回動自在にピン結合されている。
ークW側へ傾動しつつクランプアーム4がワークW側へ
回動し、図2に示すようにクランプアーム4の押圧部4
aがワークWの方へ移動する。出力軸3がさらに上方移
動すると、図3に示すようにクランプアーム4の押圧部
4aがワークWの上面に当接しワークWをクランプする
ように構成してある。
上側と内側には、ピストン部材2のピストン部2a及び
出力軸3のピストン部3bに臨みピストン部材2と出力
軸3とをクランプ解除方向へ駆動する為の油圧作動室1
6が形成されている。この油圧作動室16に油圧を供給
したり排出したりする為の油圧給排ポート15がクラン
プ本体1内に形成され、この油圧給排ポート15は、油
圧ホース等で油圧供給装置(図示略)に接続されてい
る。尚、符号17はシール部材である。クランプ解除状
態のときは油圧作動室16に油圧が充填されており、両
圧縮バネ13,14は最大限圧縮状態になっている。ワ
ークWをクランプする際には、油圧作動室16の油圧が
ドレインされ、クランプ状態では第2圧縮バネ14の強
力なバネ力でクランプ状態を保持する。
ロック機構6は、ピストン部材2と出力軸3の移動を制
御する為のものである。ピストン部材2の小径筒部2c
の円周4等分位置に4つの小球孔19が形成され、各小
球孔19に小球18が回転自在に装着されている。小径
筒部2cは小径穴7cに摺動自在に挿入されており、ク
ランプ本体1のうちの小径穴7cの外周壁には、4つの
小球18を部分的に係合させる第1環状凹部21が形成
されている。図1に示したクランプ解除状態では、4つ
の小球18が第1環状凹部21に部分的に係合し、ピス
トン部材2がクランプ本体1に対して相対移動しないよ
うにクランプ解除位置にロックされている。
の小球18を部分的に係合させる第2環状凹部22が形
成されている。図1の状態から図2の状態へつまり出力
軸3がクランプ解除位置からクランプ近傍位置に上方移
動し、第2環状凹部22が4つの小球18の位置に達す
ると、ピストン部材2が上方へ付勢されている関係上、
4つの小球18が第1環状凹部21から外れて第2環状
凹部22に部分的に係合し、出力軸3のピストン部材2
に対する相対移動が禁止され、ピストン部材2のクラン
プ本体1に対するロックが解除され、ピストン部材2と
出力軸3が一体的に上方へ移動する。
する。図1に示すように、油圧作動室16に油圧が充填
されたクランプ解除状態では、油圧力によりピストン部
材2と出力軸3が両圧縮バネ部材13,14の付勢力に
抗して下方へ付勢され、両バネ部材13,14が最大限
収縮し、ピストン部材2と出力軸3が夫々クランプ解除
位置にある。4つの小球18は第1環状凹部21に係合
し、ピストン部材2がクランプ本体1に対してロックさ
れている。また、出力軸3がクランプ解除位置にあるた
め、クランプアーム4がワークWから最も遠ざかる状態
に上方へ開いている。
6の油圧を抜くと、図2に示すように、第1圧縮バネ1
3の弾性力により出力軸3が上方へ駆動され、出力軸3
がクランプ近傍位置になる。このとき、出力軸3の上方
移動に伴い、リンク5がワークW側へ傾動しつつクラン
プアーム4の押圧部4aがワークWの上面に接近するま
で回動する。そして、出力軸3の第2環状凹部22がピ
ストン部材2の小球孔19の位置まで移動すると、4つ
の小球18が第1環状凹部21から外れて第2環状凹部
22に係合するので、出力軸3のピストン部材2に対す
る相対移動が禁止され、ピストン部材2のクランプ本体
1に対するロックが解除され、ピストン部材2と出力軸
3が一体的に上方移動するようになる。
ロックが解除されると、図3に示すように、強力な第2
圧縮バネ14によりピストン部材2が上方にクランプ駆
動され、ピストン部材2と出力軸3が一体的に更に上方
へ移動し、ピストン部材2と出力軸3とが夫々クランプ
位置になり、ワークWの上面に当接したクランプアーム
4の押圧部4aでワークWが強力にクランプされる。
示したクランプ状態で油圧作動室16に油圧を充填する
と、油圧力によりピストン部材2と出力軸3とが両圧縮
バネ部材13,14のバネ力に抗して下方へ駆動され、
両圧縮バネ部材13,14が圧縮されつつ、図2に示す
ように、ピストン部材2がクランプ解除位置に、出力軸
3がクランプ近傍位置に達する。すると、4つの小球1
8が第2環状凹部22から外れて第1環状凹部21の方
へ移動する。各小球18が第1環状凹部21に係合する
とピストン部材2がクランプ解除位置にロックされ、油
圧力によって出力軸3のみが第1圧縮バネ13を圧縮し
つつ下方へ駆動され、クランプ近傍位置から図1に示す
クランプ解除位置に切換わる。
3をクランプ位置とクランプ近傍位置とクランプ解除位
置とに亙って軸心方向へ移動可能に構成し、ピストン部
材2をクランプ解除位置とクランプ位置とに亙って所定
小ストローク移動可能に構成し、出力軸3を、弱いバネ
力の第1圧縮バネ13でクランプ解除位置からクランプ
近傍位置まで駆動するとともに、強力なバネ力の第2圧
縮バネ14でピストン部材2をクランプ解除位置からク
ランプ位置へまた出力軸3をクランプ近傍位置からクラ
ンプ位置まで駆動するように構成したので、弱いバネ力
の第1圧縮バネ13により無負荷ないし軽負荷状態にお
いて出力軸3を大きく移動させることができ、第2圧縮
バネ14の強力なバネ力で強力にクランプすることがで
きる。
ンプ位置間の移動ストロークは非常に小さいので、第2
圧縮バネ14のバネ力を常に大きく維持できるから、強
力なクランプ力を維持することができる。クランプ力を
強化する為に圧縮バネを大型化する必要がない、換言す
れば、従来の同クランプ能力のクランプ装置と比較して
クランプ装置1の小型化を図ることができる。尚、第1
圧縮バネ13は弱いバネ力のバネであり、小型のもので
済む。そして、簡単で小型の構成のロック機構36で、
ピストン部材2の移動拘束、ピストン部材2に対する出
力軸3の相対移動や相対移動拘束を達成できるので、第
1,第2圧縮バネ13,14に所期の機能を発揮させる
ことができ、構造的にまた製作コスト的に有利である。
あるので、機械加工に供するワークを固定する為のクラ
ンプ装置として好適である。尚、前記実施形態は一例に
過ぎず、本発明の趣旨逸脱しない範囲において、前記ク
ランプ装置Cの各部に適宜変更を付加した態様で実施可
能であることは言うまでもない。
加工するワークや工具などのクランプ対象物をクランプ
するのに適し、バネ部材の弾性力でクランプ駆動し、油
圧力でクランプ解除するものにおいて、クランプ解除位
置とクランプ近傍位置にわたる移動ストロークを大きく
でき、その移動の際に旋回機構により出力軸を90度旋
回させることができ、強力なバネ力のバネ部材で強力に
クランプ可能にしたクランプ装置である。
Aは、クランプ本体31と、クランプ本体31の内部に
装着されたピストン部材32と、出力軸33と、出力軸
33の上端に連結されたクランプアーム34と、ピスト
ン部材32及び出力軸33の移動を制御するロック機構
36と、出力軸33を付勢する第1圧縮バネ43と、ピ
ストン部材32を付勢する第2圧縮バネ44と、クラン
プアーム34を旋回させる旋回機構56等を備えてい
る。
1は角柱形のもので、クランプ本体31の内部には立向
きの円形断面の収容穴37が形成され、クランプ本体3
1は、上半部をなす上半部部材31aと下半部をなす下
半部部材31bとをボルト39で結合したものである。
収容穴37は、上段部の小径穴37aと、中段部の大径
穴37bと、下段部のシリンダ穴37cとを連通させて
形成されている。図8に示すように、クランプ本体31
は、4本の固定用のボルト40により下面側のベース
(例えば、ワークパレット)に固定される。
に装着され、ピストン部材32の上段部と中段部と下段
部には、小径筒部32aと中径筒部32bとピストン部
32cが夫々形成されている。ピストン部32cと中径
筒部32bの下部の内側にはシリンダ穴37cが形成さ
れている。ピストン部材32は、図5と図6に示したク
ランプ解除位置(上限位置)と、図7に示したクランプ
位置とに亙って所定小距離だけ軸心方向(上下方向)に
移動可能である。
に外装され、その上端は大径穴37bの上面で係止され
下端はピストン部32cで係止されている。この第2圧
縮バネ44は、ピストン部材32をクランプ本体1に対
して下方へ弾性付勢してクランプ解除位置からクランプ
位置まで駆動するとともに出力軸33をクランプ近傍位
置からクランプ位置まで駆動し、強力なクランプ力を発
生するものであり、矩形断面のバネ材からなる強力なバ
ネ(例えばバネ力約500kg)である。尚、第2圧縮
バネ44を2重バネで構成してクランプ力を一層強化し
てもよい。
壁部31cを挿通してピストン部材32に挿入され、出
力軸33の上端部分は上壁部31cの上方へ延びてい
る。出力軸33は上半部をなすロッド部材33aと下半
部をなす出力軸下部部材33bとを同心状に螺合固定し
たものである。出力軸下部部材33bの下端部にはピス
トン部33cが形成され、そのピストン部33cはピス
トン部32cのシリンダ穴に油密摺動自在に装着されて
いる。出力軸33は、図5に示したクランプ解除位置
(上限位置)と、図6に示したクランプ近傍位置と、図
7に示したクランプ位置とに亙って前記所定小距離より
も大きな所定距離だけ軸心方向(上下方向)に移動可能
である。
2の中径筒部32bの内側において出力軸下部部材33
bに外装されている。第1圧縮バネ43の上端を受け止
めるリング状のバネ受け54が出力軸下部部材33bの
上部に上下に摺動自在に装着され、このバネ受け54は
中径筒部32bの中段部内部の係止部55で係止されて
いる。第1圧縮バネ43は、出力軸33をピストン部材
32に対して下方へ弾性付勢して出力軸33をクランプ
解除位置からクランプ近傍位置へ駆動するものであり、
弱いバネ力(例えば30kg〜50kg)の長さの大き
なバネである。
ランプする為のもので、このクランプアーム34は、出
力軸33の上端部にナット62により座金63を介して
締結されている。クランプアーム34は、図5に示した
クランプ解除状態ではワークWAから退避した退避方向
(図8に鎖線で図示)を向いている。出力軸33がクラ
ンプ解除位置からクランプ近傍位置まで移動する際に、
出力軸33は旋回機構56でピストン部材32に対して
相対的に旋回駆動されて、平面視にて時計回りに90度
旋回し、図6に示すようにクランプアーム34がワーク
WA側に回動してクランプ可能な方向を向く。出力軸3
3がさらに下方移動すると、クランプアーム34の向き
は保持されたまま、図7に示すようにクランプアーム3
4の押圧部34aがワークWAの上面に当接し、ワーク
WAをクランプするように構成してある。
cの下側と内側には、ピストン部材32のピストン部3
2c及び出力軸33のピストン部33cに臨みピストン
部材32と出力軸33とをクランプ解除方向へ駆動する
為の油圧作動室46が形成されている。この油圧作動室
46に油圧を供給したり排出したりする為の油圧給排ポ
ート45がクランプ本体31内に形成され、この油圧給
排ポート45は、油圧ホース等で油圧供給装置(図示
略)に接続されている。尚、符号47はシール部材であ
る。クランプ解除状態のときは油圧作動室46に油圧が
充填されており、両圧縮バネ43,44は最大限圧縮状
態になっている。ワークWAをクランプする際には油圧
作動室46の油圧がドレインされ、クランプ状態では第
2圧縮バネ44の強力なバネ力でクランプ状態を保持す
る。
のロック機構36は、ピストン部材32と出力軸33の
移動を制御する為のものである。ピストン部材32の小
径筒部32aの円周8等分位置に8つの小球孔49が形
成され、各小球孔49に小球48が回転自在に装着され
ている。小径筒部32aは小径穴37aに摺動自在に挿
入されており、クランプ本体31のうちの小径穴37a
の外周壁には、8つの小球48を部分的に係合させる第
1環状凹部51が形成されている。図5に示したクラン
プ解除状態では、8つの小球48が第1環状凹部51に
部分的に係合し、ピストン部材32がクランプ本体31
に対して相対移動しないようにクランプ解除位置にロッ
クされている。
部には、8つの小球48を部分的に係合させる第2環状
凹部52が形成されている。図5の状態から図6の状態
へつまり出力軸33がクランプ解除位置からクランプ近
傍位置に下方移動し、第2環状凹部52が8つの小球4
8の位置に達すると、ピストン部材32が下方へ付勢さ
れている関係上、8つの小球48が第1環状凹部51か
ら外れて第2環状凹部52に部分的に係合し、出力軸3
3のピストン部材32に対する相対移動が禁止され、ピ
ストン部材32のクランプ本体1に対するロックが解除
され、ピストン部材32と出力軸33が一体的に下方へ
移動する。
旋回機構56は、出力軸33がクランプ解除位置とクラ
ンプ近傍位置とに亙って移動する間に出力軸33をその
軸心回りに90度旋回させる為のものである。ピストン
部材32の小径筒部32aの下端部の相対向する位置
に、2つの小球孔59が形成され、各小球孔59に小球
58が回転自在に装着されている。小径筒部32aの下
部には、小球58が外側へ抜け出すのを防止する為のス
リーブ61が外嵌固定されている。ロッド部材33aの
下端側部分の外周部の相対向する位置には、各小球58
を部分的に係合させた斜め上方へ延びる2つの部分螺旋
溝60が周方向90度に亙って形成されている。
プ近傍位置まで下方移動するとき、小球58の部分螺旋
溝60に対する案内作用により、出力軸33が平面視に
て90度時計回りに旋回し、クランプアーム34がワー
クWA側へ回動しクランプ可能な向きとなる。クランプ
解除時に、出力軸33がクランプ近傍位置からクランプ
解除位置まで上方移動するときには、小球58の部分螺
旋溝60に対する案内作用により出力軸33は前記とは
反対方向へ90度旋回する。
する回転を規制するための回転規制機構66として、ピ
ストン部32cの上部約2/3部分の外周部に、立向き
の角溝64が形成され、クランプ本体31の下端付近に
は回転止め部材65が螺合固定され、その回転止め部材
65の矩形断面の先端部が角溝に係合されている。
明する。図5に示すように、油圧作動室46に油圧が充
填されたクランプ解除状態では、油圧力によりピストン
部材32と出力軸33が両圧縮バネ部材43,44の付
勢力に抗して上方へ付勢され、両バネ部材43,44が
最大限収縮し、ピストン部材32と出力軸33が夫々ク
ランプ解除位置にある。8つの小球48は第1環状凹部
51に係合し、ピストン部材32がクランプ本体31に
対してロックされている。また、クランプアーム34が
図8に鎖線で図示のようにワークWAから離れた退避方
向を向いている。
室46の油圧を抜くと、図6に示すように、第1圧縮バ
ネ43の弾性力により出力軸33が下方へ駆動され、出
力軸33がクランプ近傍位置になる。この出力軸33の
下方移動に伴い、旋回機構56の作用により出力軸33
が平面視にて時計回りに90度旋回し、クランプアーム
34がワークWA側へ回動する。そして、出力軸33の
第2環状凹部52がピストン部材32の小球孔49の位
置まで移動すると、8つの小球48が第1環状凹部51
から外れて第2環状凹部52に部分的に係合するので、
出力軸33のピストン部材32に対する相対移動が禁止
され、ピストン部材32のクランプ本体31に対するロ
ックが解除され、ピストン部材32と出力軸33が一体
的に下方移動するようになる。
するロックが解除されると、図7に示すように、強力な
第2圧縮バネ44によりピストン部材32が下方にクラ
ンプ駆動され、ピストン部材32と出力軸33が一体的
に下方へ移動し、ピストン部材32と出力軸33とが夫
々クランプ位置になり、ワークWAの上面に当接したク
ランプアーム34の押圧部34aでワークWAが強力に
クランプされる。
示したクランプ状態で油圧作動室46に油圧を充填する
と、油圧力によりピストン部材32と出力軸33とが両
圧縮バネ部材43,44のバネ力に抗して上方へ駆動さ
れ、両圧縮バネ部材43,44が圧縮されつつ、図6に
示すように、ピストン部材32がクランプ解除位置に、
出力軸33がクランプ近傍位置に達する。
2から外れて第1環状凹部51に部分的に係合し、ピス
トン部材32がクランプ本体31に対してクランプ解除
位置にロックされ、油圧力によって出力軸33のみが第
1圧縮バネ43を圧縮しつつ上方へ駆動される。出力軸
33が上方移動する間に、旋回機構56の作用により出
力軸33が平面視にて反時計回りに90度旋回して退避
方向に向き、クランプ近傍位置から図5に示すクランプ
解除位置に切換わる。
に、前記クランプ装置Cと同様の効果が得られる。しか
も、出力軸33がクランプ解除位置とクランプ近傍位置
とに亙って移動するときに出力軸33をその軸心回りに
90度旋回させる旋回機構56を設け、クランプ位置で
はクランプアーム34をワークWAをクランプ可能な方
向へ向け、クランプ解除位置ではクランプアーム34を
退避方向へ向けるように構成したので、クランプ解除状
態においてワークWAを上方へ搬出したり上方から搬入
したりするのに好都合である。
装着された1対の小球58と、これら小球58が係合す
るように出力軸33の外周部に形成された1対の部分螺
旋溝60とからなる簡単で小型のものに構成でき製作コ
スト的にも有利ある。また、クランプ状態では油圧供給
が不要であるので、機械に供するワークをクランプする
クランプ装置として好適である。尚、前記実施形態は一
例に過ぎず、本発明の趣旨逸脱しない範囲において、前
記クランプ装置CAの各部に適宜変更を付加した態様で
実施可能であることは言うまでもない。
弱いバネ力の第1圧縮バネで出力軸をクランプ解除位置
からクランプ近傍位置まで駆動するとともに、強力なバ
ネ力の第2圧縮バネで出力軸をクランプ近傍位置からク
ランプ位置まで駆動するように構成したので、クランプ
近傍位置になるまで第2圧縮バネのバネ力が保持され、
クランプ近傍位置からクランプ位置への出力軸の移動ス
トロークは僅少であるため強力なバネ力の第2圧縮バネ
で強力なクランプ力を発生させることができる。
らクランプ近傍位置まで無負荷ないし軽負荷状態で移動
させるのに弱いバネ力の第1圧縮バネを適用し、出力軸
をクランプ近傍位置からクランプ位置まで負荷状態で移
動させるのに強力なバネ力の第2圧縮バネを適用するの
で、第1,第2バネ部材を全体として大型化することな
く、強力な第2圧縮バネで強力なクランプ力を発生させ
ることができること、弱いバネ力の比較的小さな第1圧
縮バネで出力軸を必要なストロークだけ大きく移動させ
ることができること、或いはクランプ装置の小型化を図
ることができること、等の効果が得られる。
求項1と同様に、出力軸をクランプ解除位置からクラン
プ近傍位置まで無負荷ないし軽負荷状態で移動させるの
に弱いバネ力の第1圧縮バネを適用し、出力軸をクラン
プ近傍位置からクランプ位置まで、また、ピストン部材
をクランプ解除位置からクランプ位置まで負荷状態で移
動させるのに強力なバネ力の第2圧縮バネを適用するの
で、前記請求項1の効果と同様の効果が得られる。
成し、その油圧作動室に供給した油圧によりピストン部
材と出力軸とをクランプ解除方向へ駆動可能に構成した
ので、油圧力により確実にクランプ解除することができ
る。また、ロック機構を設けたので、ピストン部材の移
動拘束や、ピストン部材に対する出力軸の相対移動や相
対移動拘束が可能になり、第1,第2圧縮バネに所期の
機能を達成させることが可能になる。
ック機構が、複数の小球と、クランプ本体に形成された
第1環状凹部と、出力軸の外周部に形成された第2環状
凹部とを有する簡単な小型の構成のものとなり、クラン
プ装置が大型化することもなく、製作コスト的にも有利
である。その他、請求項2と同様の効果を奏する。
ストン部材と出力軸に、出力軸がクランプ解除位置とク
ランプ近傍位置とに亙って移動するときに出力軸をその
軸心回りに90度旋回させる旋回機構を設けたので、ク
ランプ位置のときクランプアームをクランプ可能な方向
へ向け、クランプ近傍位置のときクランプアームをクラ
ンプ可能な方向から90度方向変換した退避方向へ向け
ることができる。それ故、クランプ解除状態においてク
ランプ対象物を出力軸と平行方向へ搬出入したりするの
に好適である。その他、請求項2又は3と同様の効果を
奏する。
回機構が、ピストン部材の筒部に可動に装着された複数
の小球と、これら小球が係合するように出力軸の外周部
に形成された複数の部分螺旋溝とを有する簡単な小型の
構成になること、その簡単な小型の旋回機構により出力
軸を確実に旋回させ得ること、製作コスト的に有利であ
ること、等の効果が得られる。その他、請求項4と同様
の効果を奏する。
態)の縦断側面図である。
断側面図である。
側面図である。
態)の縦断側面図である。
断側面図である。
面図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 バネ部材の弾性力でクランプ駆動し、油
圧力でクランプ解除するクランプ装置において、 クランプ本体と、クランプ本体に装着されて外部へ延出
した出力軸と、この出力軸に連結されてクランプ対象物
をクランプするクランプアームとを設け、 前記出力軸をクランプ位置とクランプ近傍位置とクラン
プ解除位置とに亙って軸心方向へ移動可能に構成し、 前記出力軸を、弱いバネ力の第1圧縮バネでクランプ解
除位置からクランプ近傍位置まで駆動するとともに、強
力なバネ力の第2圧縮バネでクランプ近傍位置からクラ
ンプ位置まで駆動するように構成したことを特徴とする
クランプ装置。 - 【請求項2】 バネ部材の弾性力でクランプ駆動し、油
圧力でクランプ解除するクランプ装置において、 クランプ本体内の収容穴内にクランプ位置とクランプ解
除位置とに亙って所定小距離だけ軸心方向へ移動可能に
装着されたピストン部材と、 前記ピストン部材に挿入されてクランプ本体外へ延びク
ランプ位置とクランプ近傍位置とクランプ解除位置とに
亙って前記所定小距離よりも大きな所定距離だけ軸心方
向へ移動可能な出力軸と、 前記出力軸をピストン部材に対して弾性付勢しクランプ
解除位置からクランプ近傍位置まで移動させる移動力を
発生させる第1圧縮バネと、 前記ピストン部材をクランプ本体に対してクランプ位置
の方へ弾性付勢しクランプ力を発生させる第2圧縮バネ
と、 前記クランプ本体内に形成されピストン部材のピストン
部と出力軸のピストン部とに臨みピストン部材と出力軸
とをクランプ解除方向へ駆動する為の油圧作動室および
この油圧作動室に油圧を給排する為の油圧給排ポート
と、 前記ピストン部材をクランプ解除位置にロック可能で、
このロック状態では出力軸のクランプ解除位置とクラン
プ近傍位置とに亙る移動を許し、出力軸がクランプ近傍
位置とクランプ位置とに亙って移動するときピストン部
材と出力軸との相対移動を禁止するとともにピストン部
材のクランプ本体に対するロックを解除するロック機構
と、 を備えたことを特徴とするクランプ装置。 - 【請求項3】 前記ロック機構が、ピストン部材の筒部
に可動に装着された複数の小球と、筒部の外側でクラン
プ本体に形成されピストン部材がクランプ解除位置のと
き複数の小球を部分的に係合させる第1環状凹部と、出
力軸の外周部に形成されピストン部材がクランプ解除位
置で出力軸がクランプ近傍位置のとき複数の小球を部分
的に係合させる第2環状凹部とを有することを特徴とす
る請求項2に記載のクランプ装置。 - 【請求項4】 前記ピストン部材と出力軸に、出力軸が
クランプ解除位置とクランプ近傍位置とに亙って移動す
るときに出力軸をその軸心回りに90度旋回させる旋回
機構を設けたことを特徴とする請求項2または3に記載
のクランプ装置。 - 【請求項5】 前記旋回機構が、ピストン部材の筒部に
可動に装着された複数の小球と、これら小球が係合する
ように出力軸の外周部に形成された複数の部分螺旋溝と
を有することを特徴とする請求項4に記載のクランプ装
置。
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