図面 (/)

技術 リフト機能付きクランプ装置

出願人 株式会社コスメック
発明者 春名陽介
出願日 2016年3月2日 (4年9ヶ月経過) 出願番号 2016-056154
公開日 2017年9月7日 (3年3ヶ月経過) 公開番号 2017-154246
状態 特許登録済
技術分野 工作機械の治具 アクチュエータ
主要キーワード 上昇バネ 各案内孔 係合ボール 軸心合わせ 楔係合 クランプ室 テーパー孔 クランプ対象物
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年9月7日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (6)

課題

ワークを持ち上げる機能を備えるクランプ装置コンパクトに造る。

解決手段

ハウジング(1)に筒状の進退部材(3)が上下方向へ移動可能で保密状に挿入される。前記進退部材(3)を上下方向に移動させる進退機構(13)が、前記ハウジング(1)に設けられる。ワーク(20)の孔(21)に挿入可能な支持筒(17)が前記進退部材(3)から上方に突設される。前記進退部材(3)の上端部に形成された押圧面(4)がワーク(20)を押し上げ可能となっている。前記進退機構(13)が前記進退部材(3)を上方に移動させるときに、その進退部材(3)が前記支持筒(17)をワーク(20)の孔(21)に下方から挿入する共に、その進退部材(3)が前記押圧面(4)を介してワーク(20)を上側へ押動させる。

概要

背景

従来のクランプ装置では、特許文献(日本国・特開2016−000449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。
ハウジングに筒状の進退部材が上下方向に移動可能に挿入される。前記進退部材の内周孔にピストン駆動機構によって上下方向へ移動可能に挿入され、そのピストンにプルロッドが連結される。進退部材の上部の周壁に形成された案内孔係合ボール半径方向に移動可能に挿入される。その係合ボールに、プルロッドの外周に設けられた楔部が上方から楔係合する。前記ピストン及び進退部材を下限位置から上限位置へ移動させる上昇バネが設けられる。ハウジングの上面に、ワークを載置する着座面が形成される。
そして、ワークをハウジングの着座面に固定するときには、まず、そのワークが何らかの搬送機構によって水平方向へ移動された後に、上方からハウジングの着座面に載置される。次いで、前記進退部材の上側に形成されたリリース室から圧油が排出されると、上昇バネが進退部材を上方へ移動させる。さらに、進退部材の下側に形成されたロック室に供給された圧油の油圧力が、前記進退部材をワークの孔に挿入させると共に、上限位置に保持された状態で、前記ピストン及びプルロッドが駆動機構によって下降されていく。すると、そのプルロッドが係合ボールを半径方向の外方の係合位置に押動させてワークの孔に係合させる。これにより、ワークが、ハウジングの着座面に固定される。

概要

ワークを持ち上げる機能を備えるクランプ装置をコンパクトに造る。ハウジング(1)に筒状の進退部材(3)が上下方向へ移動可能で保密状に挿入される。前記進退部材(3)を上下方向に移動させる進退機構(13)が、前記ハウジング(1)に設けられる。ワーク(20)の孔(21)に挿入可能な支持筒(17)が前記進退部材(3)から上方に突設される。前記進退部材(3)の上端部に形成された押圧面(4)がワーク(20)を押し上げ可能となっている。前記進退機構(13)が前記進退部材(3)を上方に移動させるときに、その進退部材(3)が前記支持筒(17)をワーク(20)の孔(21)に下方から挿入する共に、その進退部材(3)が前記押圧面(4)を介してワーク(20)を上側へ押動させる。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

ハウジング(1)に軸方向へ移動可能に挿入される筒状の進退部材(3)と、前記進退部材(3)を軸方向に移動させるように前記ハウジング(1)に設けられる進退機構(13)と、前記進退部材(3)から先端側に突設されると共に、クランプ対象物(20)に形成された孔(21)に挿入可能となっている支持筒(17)と、前記支持筒(17)の内周孔(22)に軸方向へ移動可能で挿入される出力部材(24)であって、その先端部の外周に形成された押部(41)を有する出力部材(24)と、前記出力部材(24)を軸方向に移動させるように前記進退部材(3)内に設けられる駆動機構(35)と、前記支持筒(17)の周壁周方向に所定の間隔をあけて形成された案内孔(38)に半径方向に移動可能に挿入される係合部材(39)であって、その内周面に前記押部(41)が楔係合する係合部材(39)と、前記クランプ対象物(20)を押動可能となるように前記進退部材(3)の先端部に形成された押圧面(4)と、を備え、前記進退機構(13)が前記進退部材(3)を介して前記支持筒(17)を前記クランプ対象物(20)の基端面(20a)よりも基端側の位置から先端側に移動させるときに、前記支持筒(17)が前記クランプ対象物(20)の前記孔(21)に挿入される共に、前記進退部材(3)が前記押圧面(4)を介して前記クランプ対象物(20)を先端側の位置へ押動させる、ことを特徴とするリフト機能付きクランプ装置

請求項2

請求項1のリフト機能付きクランプ装置において、前記進退機構(13)は、前記進退部材(3)の基端部に形成されたピストン部分(3a)と、前記ピストン部分(3a)の基端側に形成されると共に、圧力流体が給排されるロック室(8)と、前記ピストン部分(3a)の先端側に形成されると共に、圧力流体が給排されるリリース室(9)と、前記進退部材(3)を先端側に付勢するように前記ロック室(8)に装着される進出バネ(12)と、を備える、ことを特徴とするリフト機能付きクランプ装置。

請求項3

請求項2のリフト機能付きクランプ装置において、前記駆動機構(35)は、前記出力部材(24)の基端部に形成されたピストン(25)の先端側又は基端側に形成されると共に圧力流体が給排されるクランプ室(31)と、前記ピストン(25)を挟んでクランプ室(31)と反対側に形成されるアンクランプ室(30)と、前記アンクランプ室(30)に装着される復帰バネ(32)とを備え、前記クランプ室(31)が前記ロック室(8)に連通される、ことを特徴とするリフト機能付きクランプ装置。

請求項4

請求項1のリフト機能付きクランプ装置において、前記進退部材(3)が前記進退機構(13)によって所定の先端位置に移動されたときに、前記進退部材(3)に先端側に向かうにつれてすぼまるように設けられた係合部(49)が、前記ハウジング(1)に先端側に向かうにつれてすぼまるように設けられた受止め部(50)に係合する、ことを特徴とするリフト機能付きクランプ装置。

請求項5

請求項1のリフト機能付きクランプ装置において、前記支持筒(17)が前記進退部材(3)の前記内周孔(16)に挿入され、前記支持筒(17)の外周面に一対の突起部(58,58)がその軸心を挟んで対向するように設けられ、その突起部(58,58)が前記内周孔(16)に嵌合され、前記一対の突起部(58),(58)の間で一対の逃がし部(59,59)が周方向へ延びるように形成される、ことを特徴とするリフト機能付きクランプ装置。

請求項6

請求項1のリフト機能付きクランプ装置において、前記支持筒(17)が前記進退部材(3)の前記内周孔(16)に挿入され、前記支持筒(17)の外周面に3つ以上の突起部(58,58,58)が周方向に所定の間隔をあけて設けられ、その突起部(58,58,58)が前記内周孔(16)に嵌合され、前記突起部(58),(58),(58)の間で逃がし部(59,59,59)が周方向へ延びるように形成される、ことを特徴とするリフト機能付きクランプ装置。

技術分野

0001

この発明は、クランプ対象物を持ち上げる(リフト)機能を備えるクランプ装置に関する。

背景技術

0002

従来のクランプ装置では、特許文献(日本国・特開2016−000449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。
ハウジングに筒状の進退部材が上下方向に移動可能に挿入される。前記進退部材の内周孔にピストン駆動機構によって上下方向へ移動可能に挿入され、そのピストンにプルロッドが連結される。進退部材の上部の周壁に形成された案内孔係合ボール半径方向に移動可能に挿入される。その係合ボールに、プルロッドの外周に設けられた楔部が上方から楔係合する。前記ピストン及び進退部材を下限位置から上限位置へ移動させる上昇バネが設けられる。ハウジングの上面に、ワークを載置する着座面が形成される。
そして、ワークをハウジングの着座面に固定するときには、まず、そのワークが何らかの搬送機構によって水平方向へ移動された後に、上方からハウジングの着座面に載置される。次いで、前記進退部材の上側に形成されたリリース室から圧油が排出されると、上昇バネが進退部材を上方へ移動させる。さらに、進退部材の下側に形成されたロック室に供給された圧油の油圧力が、前記進退部材をワークの孔に挿入させると共に、上限位置に保持された状態で、前記ピストン及びプルロッドが駆動機構によって下降されていく。すると、そのプルロッドが係合ボールを半径方向の外方の係合位置に押動させてワークの孔に係合させる。これにより、ワークが、ハウジングの着座面に固定される。

先行技術

0003

特開2016−000449号公報

発明が解決しようとする課題

0004

上記の従来技術において、ワークが何らかの搬送機構によって水平方向へ移動された後に、上方からハウジングの着座面に載置される。しかし、ワーク(クランプ対象物)を水平方向にのみ移動させる搬入装置、例えば、コンベアによって搬送することが望まれる場合がある。この場合、搬入されるワークがクランプ装置に衝突しないように、クランプ装置はワークの搬送面(ワークの下面)から下側に隙間をあけた位置に配置される必要がある。しかしながら、コンベアは、ワークを上下方向に移動させることができないので、ワークの搬送面から下方に隙間をあけた高さ位置に配置されたハウジングの着座面に当該ワークを載置できない。そこで、従来のクランプ装置の本体部分を上昇させる昇降機構を当該クランプ装置の本体部分の下側に別途設けることにより、その昇降機構がハウジングの着座面を介してワークを持ち上げることが提案される。
上記の提案例では、クランプ装置の本体部分を昇降させる昇降機構が当該クランプ装置の本体部分の下側に設けられる必要があり、クランプ装置の本体部分および昇降機構を合わせた全体寸法が大きくなる。このため、ワークを持ち上げる昇降機構を備えるクランプ装置をコンパクトに造る点において改良の余地があった。
本発明の目的は、ワークを持ち上げる機能を備えるクランプ装置をコンパクトに造ることにある。

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1から図3または図4Aおよび図4Bまたは図5Aおよび図5Bに示すように、リフト機能付きクランプ装置を次のように構成した。
ハウジング1に筒状の進退部材3が軸方向へ移動可能で挿入される。前記ハウジング1に設けられる進退機構13が、前記進退部材3を軸方向に移動させる。前記進退部材3から先端側に突設される支持筒17が、クランプ対象物20に形成された孔21に挿入可能となっている。前記支持筒17の内周孔22に出力部材24が軸方向へ移動可能で保密状に挿入される。その出力部材24の先端部の外周に押部41が形成される。前記進退部材3内に設けられる駆動機構35が、前記出力部材24を軸方向に移動させる。前記支持筒17の周壁に周方向に所定の間隔をあけて形成された案内孔38に、係合部材39が半径方向に移動可能に挿入される。その係合部材39の内周面に前記押部41が楔係合する。前記進退部材3の先端部に形成された押圧面4が前記クランプ対象物20を押動可能となっている。そして、前記進退機構13が前記進退部材3を介して前記支持筒17を前記クランプ対象物20の基端面20aよりも基端側の位置から先端側に移動させるときに、その前記支持筒17が前記クランプ対象物20の前記孔21に挿入される共に、その進退部材3が前記押圧面4を介して前記クランプ対象物20を先端側の位置へ押動させる。

0006

本発明は、次の作用効果を奏する。
前記進退機構は、進退部材を介して前記支持筒を前記クランプ対象物の基端面よりも基端側の位置から先端側に移動させて、その支持筒を前記孔に挿入すると共に、進退部材の前記押圧面を介して前記クランプ対象物を先端側の位置へ強力に押動させる。このため、従来技術の提案例のように、クランプ装置の本体部分を上下方向に移動させる昇降機構を別途備える必要がない。従って、ワークを持ち上げる機能を備えるクランプ装置をコンパクトに造ることができる。

0007

本発明は、下記の(1)から(5)の構成を加えることが好ましい。
(1)前記進退機構13は、ロック室8とリリース室9と進出バネ12とを有する。進退部材3の基端部にピストン部分3aが形成される。そのピストン部分3aの基端側に形成されるロック室8に圧力流体が給排される。ピストン部分3aの先端側に形成されるリリース室9に圧力流体が給排される。前記進退部材3を先端側に付勢する進出バネ12が前記ロック室8に装着される。
この場合、リリース室の圧力流体を排出することにより、進出バネが進退部材を先端側に移動させる。また、ロック室に圧力流体を供給することにより、ロック室の圧力流体の圧力に相当する押圧力と進出バネの付勢力とによって進退部材を先端位置で支持することができる。

0008

(2)前記駆動機構35は、クランプ室31とアンクランプ室30と復帰バネ32とを有する。前記出力部材24の基端部にピストン25が形成される。そのピストン25の先端側又は基端側にクランプ室31が形成され、そのクランプ室31に圧力流体が給排される。前記ピストン25を挟んでクランプ室31と反対側にアンクランプ室30が形成され、そのアンクランプ室30に復帰バネ32が装着される。そのクランプ室31が前記ロック室8に連通される。
この場合、進退部材の先端位置で、出力部材が基端側へクランプ駆動されるときに、進退部材が、基端側へ位置ずれしないようにロック室の圧力流体の圧力と進出バネの付勢力とによって強力に支持されると共に、クランプ室の圧力流体が出力部材を復帰バネに抗してクランプ駆動させる。このため、上記のクランプ室の圧力流体の圧力に相当する押圧力から復帰バネの付勢力を差し引いた大きな力で出力ロッドが係合部材を介してクランプ対象物の孔を押圧する。従って、クランプ装置がクランプ対象物を強力に固定できる。

0009

(3)前記進退部材3が前記進退機構13によって所定の先端位置に移動されたときに、前記進退部材3に先端側に向かうにつれてすぼまるように設けられた係合部49が、前記ハウジング1に先端側へ向かうにつれてすぼまるように設けられた受止め部50に係合する。
この場合、前記進退部材の所定の先端位置で、進退部材の係合部がハウジングの受止め部に係合して水平方向及び垂直方向拘束されて、進退部材がハウジングに対して精度よく軸心合わせされる。

0010

(4)前記支持筒17が前記進退部材3の前記内周孔16に挿入される。前記支持筒17の外周面に一対の突起部58,58がその軸心を挟んで対向するように設けられる。その突起部58,58が前記内周孔16に嵌合される。前記一対の突起部58,58の間で一対の逃がし部59,59が周方向へ延びるように形成される。
この場合、支持筒をクランプ対象物の孔に挿入するときに、支持筒の軸心とクランプ対象物の軸心とが一致しない場合であっても、支持筒の一対の突起部が対向する方向へクランプ対象物を位置決めできると共に、支持筒に設けた前記一対の逃がし部が上記誤差を吸収できるので、クランプ装置を円滑に動作できる。

0011

(5)前記支持筒17が前記進退部材3の前記内周孔16に挿入される。前記支持筒17の外周面に3つ以上の突起部58,58,58が周方向に所定の間隔をあけて設けられる。その突起部58,58,58が前記内周孔16に嵌合される。前記突起部58,58,58の間で逃がし部59,59,59が周方向へ延びるように形成される。
この場合、支持筒をクランプ対象物の孔に挿入するときに、支持筒の軸心とクランプ対象物の軸心とが一致しない場合であっても、支持筒の半径方向にクランプ対象物を位置決めできる。

図面の簡単な説明

0012

図1は、本発明の第1実施形態を示し、クランプ装置の下降アンクランプ状態を示す立面視の断面図である。図2は、上記クランプ装置の上昇アンクランプ状態を示し、図1に類似する図である。図3は、上記クランプ装置の上昇クランプ状態を示し、図1に類似する図である。図4Aは、本発明の第2実施形態を示し、図1に類似する図である。図4Bは、上記クランプ装置の上昇クランプ状態を示し、図3に類似する図である。図5Aは、本発明の第3実施形態を示し、図3に類似する図である。図5Bは、図5A中のVB−VB線の矢視図に相当する図である。

実施例

0013

以下、本発明の第1実施形態を図1から図3によって説明する。
まず、主として図1に基づいてクランプ装置の構造を説明する。
クランプ装置のハウジング1が、固定台としてテーブルTに固定されている。そのハウジング1に収容孔2が上下方向(軸方向)に形成される。その収容孔2は、下側(基端側)から順に形成された大径孔2aと小径孔2bとを有する。その収容孔2に筒状の進退部材3が上下方向に移動可能で保密状に挿入される。その進退部材3は、下側から順に形成されたピストン部分3aと、支持部分3bとを有する。そのピストン部分3aが大径孔2aに上下方向に移動可能で保密状に挿入されると共に、支持部分3bが小径孔2aに保密状に挿入される。

0014

前記の進退部材3のピストン部分3aの下側にロック室8が形成されると共に、ピストン部分3aの上側(先端側)にリリース室9が形成される。そのロック室8に、ハウジング1の周壁に形成されたロック用の給排路10を通って圧油が給排される。そのリリース室9に、ハウジング1の周壁に形成されたリリース用の給排路11を通って圧油が給排される。ハウジング1の下壁の上面と進退部材の下面との間に進出バネ12が装着され、その進出バネ12が進退部材3を上方へ付勢する。本実施形態において、その進退部材3を上下方向に移動させる進退機構13が、ロック室8とリリース室9と進出バネ12とによって構成される。

0015

前記の進退部材3の内周孔16の上側に支持筒17が上下方向へ移動可能に挿入される。その支持筒17は、下側から順に形成されたフランジ部17aと周壁17bと頂部17cとを有する。前記の収容孔2の途中高さ部に段部が形成され、その段部の上面にゴム樹脂板バネコイルバネ等の弾性部材(付勢手段)18を介してフランジ部17aが装着される。その弾性部材18が支持筒17を上方へ付勢する。前記の収容孔2の上端部から突出部19が半径方向の内方へ突設され、その突出部19の下面に支持筒17のフランジ部17aの上面が受け止められる。その支持筒17の上方になるようにワーク(クランプ対象物)20がコンベア(搬入機構)(図示しない)によって図1中の矢印方向(右方向)に搬入される。そして、支持筒17の周壁17aと頂壁17cとがワーク20の孔21に挿入可能となっている。

0016

前記の進退部材3の内周孔16は、下側から順に形成された小径孔16aと大径孔16bと中径孔16cとを有する。その内周孔16の大径孔16bに出力部材24のピストン25が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25から下ロッド26が下方へ突設され、その下ロッド26が小径孔16aに保密状に挿入される。そのピストン25から出力ロッド27が上方へ突設され、出力ロッド27が中径孔16cに保密状に挿入される。また、ピストン25の下側にアンクランプ室30が形成されると共に、ピストン25の上側にクランプ室31が形成される。そのアンクランプ室30に復帰バネ32が装着され、その復帰バネ32がピストン25を進退部材3に対して上方へ付勢する。また、アンクランプ室30とリリース室9とが、進退部材3の周壁に形成された第1連通路33によって連通される。クランプ室31とロック室8とが、出力部材24に形成された第2連通路34によって連通される。本実施形態において、駆動機構35がアンクランプ室30とクランプ室31と復帰バネ32とによって構成される。

0017

上記の支持筒17の周壁17bに案内孔38が周方向に所定の間隔をあけて3つ形成され(図1から図3には3つの案内孔38のうちの1つだけを示す)、各案内孔38に係合部材39が半径方向に移動可能に挿入される。その係合部材39の内壁面に受け面40が下方に近づくにつれて軸心に近づくように形成される。また、上記の出力ロッド27の先端部の外周に押部41が下方に向かうにつれて軸心に近づくように形成される。その押部41が係合部材39の受け面40に上方から楔係合する。

0018

前記の係合部材39の外周に溝39aが周方向に形成されると共に、その溝39aに対応する高さ位置で支持筒17の外周に溝17aが周方向に形成される。係合部材39の溝39aと支持筒17の溝17aとに、ゴムや板バネ等の弾性部材18からなる薄肉リング44が装着される。そのリング44が係合部材39を半径方向の内方へ付勢している。これにより、係合部材39がリング44の弾性力によって支持筒17の外周面よりも半径方向の内方へ収容される。その結果、支持筒17をワーク20の孔21に挿入するときに、係合部材39がワーク20に衝突するのを防止できる。

0019

前記のピストン25の外周部に永久磁石等の磁性体45が装着され、その磁性体45に対面可能となるように磁気センサ46,47がハウジング1の周壁に設けられる。

0020

上記のクランプ装置は次のように作動する。
図1の下降アンクランプ状態では、ロック室8およびクランプ室31から圧油が排出されると共に、アンクランプ室30およびリリース室9に圧油が供給される。すると、リリース室9の圧油が進出バネ12の付勢力に抗して進退部材3を下限位置(基端側の位置)へ移動させると共に、アンクランプ室30の圧油と復帰バネ32とがピストン25および出力ロッド27を上限位置へ移動させる。すると、係合部材39がリング44の弾性力によって縮径される(半径方向の内方に移動されている)。下降アンクランプ状態では、支持筒17の頂部17cの上面がワーク20の下端面よりも下側に移動されている。これにより、ワーク20を軸心に対して交差(直交)する方向(図1中の矢印方向)へ搬入するときに、そのワーク20が支持筒17に衝突して破損するのを防止できる。
また、このとき、磁性体45が磁気センサ47に対面する下限位置に移動されていることにより、進退部材3が下限位置に移動されたことが磁気センサ47によって検出される。

0021

図1の下降クランプ状態で、ワーク20は、何らかの搬送機構によってワーク20の孔21が支持筒17に上方から対面する位置に水平方向へ移動(搬入)される。

0022

図1の下降アンクランプ状態から図2の上昇アンクランプ状態へ切換えるときには、アンクランプ室30およびリリース室9から圧油を排出すると、進出バネ12が進退部材3を上昇させる。すると、進退部材3が支持筒17をワーク20の孔21に挿入させ、次いで、進退部材3が押圧面4を介してワーク20を持ち上げる。これにより、クランプ装置は、図2の上昇アンクランプ状態に切り換えられる。
このとき、磁性体45が磁気センサ46に対面する上限位置に移動されていることにより、進退部材3が上限位置に移動されたことが磁気センサ47によって検出される。

0023

図2の上昇アンクランプ状態から図3の上昇クランプ状態に切換えるときには、クランプ室31およびロック室8に圧油が供給される。すると、ロック室8の圧力に相当する押圧力および進出バネ12の付勢力が進退部材3を上限位置に支持すると共に、クランプ室31の圧油が復帰バネ32の付勢力に抗してピストン25および出力ロッド27を下降させていく。次いで、出力ロッド27の押部41が受け面40を介して係合部材39を半径方向の外方へ移動させていく。さらに、係合部材39の外周面がワーク20の孔21の内周面に押圧すると共に、出力ロッド27が係合部材39を弾性部材18の付勢力に抗して下方へ移動させる。これにより、ワーク20は、進退部材3の押圧面4に強力に固定される。その結果、クランプ装置は、図3の上昇クランプ状態に切り換えられる。

0024

図3の上昇クランプ状態から図1の下降アンクランプ状態に切換えるときには、まず、クランプ室31およびロック室8の圧油を排出し、次いで、アンクランプ室30およびリリース室9に圧油を供給する。これにより、クランプ装置は、上述したクランプ動作とはほぼ逆の手順で下降アンクランプ状態へ切り換えられる。

0025

上記の第1実施形態は次の長所を奏する。
前記進退機構13は、進退部材3を介して支持筒17をワーク20の下端面20aよりも下側の下限位置から上方に移動させて、その支持筒17をワーク20の孔21に挿入すると共に、進退部材3の押圧面4を介してワーク20を上限位置へ強力に押動させる。このため、従来技術の提案例のように、クランプ装置の本体部分を上下方向に移動させる昇降機構を別途備える必要がない。従って、ワーク20を持ち上げる機能(リフト機能)を備えるクランプ装置をコンパクトに造ることができる。

0026

図4Aおよび図4Bまたは図5Aおよび図5Bは、本発明の第2実施形態または第3実施形態を示し、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。

0027

図4Aおよび図4Bの第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。
前記の進退部材3から支持筒17が一体的に突設され、その支持筒17がワーク20の孔21に挿入可能となっている。前記の孔21は、下側から順に形成される小径孔21aと、上方に向かうにつれて軸心から遠ざかるテーパー孔21bと、大径孔21cとを有する。支持筒17の案内孔38に半径方向に移動可能に挿入された係合ボール(係合部材)39が、ワーク20のテーパー孔21bに係合可能となっている。

0028

前記の進退部材3のピストン部分3aの上部に係合部49が上方に向かうにつれてすぼまるように設けられる。その係合部49が、収容孔2の大径孔2aの上面に先端側に向かうにつれてすぼまるように設けられた受止め部50に係合可能となっている。これにより、進退機構13が進退部材3を上限位置に移動させたことにより、進退部材3の係合部49が収容孔2の受止め部50に係合したときに、進退部材30がハウジング1に対して上限位置で水平方向に位置決めされる。

0029

前記の進退部材3の内周孔16に出力部材24が挿入される。その進退部材3の内周孔16は、下側から順に形成された大径孔16dと中径孔16eと小径孔16fとを有する。その大径孔16dに進出バネ12とバネ受け51とが装着される。小径孔16fに出力部材24のピストン25が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25の上部に当該ピストン25と同径の出力ロッド27が一体的に形成されている。

0030

前記のピストン25の下側にクランプ室31が形成される。そのクランプ室31に復帰バネ32が装着され、その復帰バネ32がピストン25を進退部材3に対して下方へ付勢する。また、クランプ室31とロック室8とが、バネ受け51に上下方向に貫通する第1連通路33によって連通される。本実施形態において、駆動機構35がクランプ室31と復帰バネ32とによって構成される。

0031

上記の支持筒17の周壁17bに案内孔38が周方向に所定の間隔をあけて2つ形成され、各案内孔38に係合ボール(係合部材)39が支持筒17の半径方向に移動可能に挿入される。上記の出力ロッド27の先端部の外周に押部41が上方に向かうにつれて軸心に近づくように形成される。その押部41が係合ボール39に下方から楔係合する。

0032

上記のクランプ装置は次のように作動する。
図4Aの下降アンクランプ状態では、ロック室8およびクランプ室31から圧油が排出されると共に、リリース室9に圧汕が供給される。すると、リリース室9の圧油が進出バネ12の付勢力に抗して進退部材3を下限位置へ移動させると共に、復帰バネ32の付勢力がピストン25および出力ロッド27を下限位置へ移動させる。すると、係合ボール39が半径方向の内方への移動が許容される。下降アンクランプ状態では、支持筒17の頂部17cの上面が、搬入されるワーク20の下面20aから下方に隙間をあけた位置に移動されている。このため、ワーク20を図4A中の矢印方向に搬入するときに、ワーク20が支持筒17に衝突して破損するのを防止できる。

0033

図4Aの下降クランプ状態で、ワーク20は、何らかの搬送機構によって図4A中の矢印方向へ移動され、ワーク20の孔21が支持筒17に上方から対面する位置に移動(搬入)される。

0034

図4Aの下降アンクランプ状態から上昇アンクランプ状態へ切換えるときには、リリース室9から圧油を排出すると、進出バネ12の付勢力が進退部材3を上昇させる。すると、支持筒17がワーク20の孔21に挿入され、次いで、進退部材3がワーク20を搬入高さ位置(図4Bの2点鎖線で示すワーク20の高さ位置)から上限位置に押動する。これにより、クランプ装置は、図2の上昇アンクランプ状態に切り換えられる。

0035

上記の上昇アンクランプ状態から図4Bの上昇クランプ状態に切換えるときには、クランプ室31およびロック室8に圧油が供給される。すると、ロック室8の圧力に相当する押圧力及び進出バネ12の付勢力が進退部材3を上限位置に支持すると共に、クランプ室31の圧油が復帰バネ32の付勢力に抗してピストン25および出力ロッド27を下降させていく。次いで、出力ロッド27の押部41が受け面40を介して係合部材39を半径方向の外方へ移動させていく。さらに、係合部材39の外周面がワーク20の孔21の内周面に押圧すると共に、出力ロッド27が係合部材39を弾性部材18の付勢力に抗して下方へ移動させる。これにより、ワーク20は、進退部材3の押圧面4に強力に固定される。その結果、クランプ装置は、図3の上昇クランプ状態に切り換えられる。

0036

図4Bの上昇クランプ状態から図4Aの下降アンクランプ状態に切換えるときには、まず、クランプ室31及びロック室8の圧油を排出し、次いで、リリース室9に圧油を供給する。これにより、クランプ装置は、上述したクランプ動作とはほぼ逆の手順で下降アンクランプ状態へ切り換えられる。

0037

上記の第2実施形態は次の長所を奏する。
前記進退機構13は、進退部材3を介して支持筒17をワーク20の下端面20aよりも下側の下限位置から上方に移動させて、その支持筒17をワーク20の孔21に挿入すると共に、進退部材3の押圧面4を介してワーク20を上限位置へ強力に押動させる。このため、従来技術の提案例のように、クランプ装置の本体部分を上下方向に移動させる昇降機構を別途備える必要がない。従って、ワーク20を持ち上げる機能(リフト機能)を備えるクランプ装置をコンパクトに造ることができる。

0038

図5Aおよび図5Bの第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。
固定台としてテーブルTの下面にクランプ装置のハウジング1上面が固定されている。そのハウジング1の収容孔2に進退部材3が昇降可能に保密状に挿入されると共に、テーブルTに上下方向に貫通された孔に進退部材3が挿入される。その収容孔2は、下側から順に形成された大径孔2aと小径孔2bとを有する。その大径孔2aは、その軸心が小径孔2bの軸心に対して距離Sだけ右側に平行移動した位置に配置されている。その収容孔2に筒状の進退部材3が軸方向に移動可能で保密状に挿入される。その進退部材3は、下側から順に形成されたピストン部分3aと、支持部分3bとを有する。そのピストン部分3aが大径孔2aに上下方向に移動可能で保密状に挿入されると共に、支持部分3bが小径孔2aに挿入される。

0039

前記の進退部材3の内周孔16の上側に支持筒17が軸方向へ移動可能に挿入され、その支持筒17が進退部材3の上部に装着された進出バネ12によって上方に付勢される。また、図5Bに示すように、その支持筒17のフランジ部17aの外周に一対の突起部58,58が支持筒3の軸心を挟んで対向するように設けられる。また、前記一対の突起部58,58の間で、一対の逃がし部59,59が周方向へ延びるように形成される。その突起部58と進出部材3の内周孔16との間に形成された第1隙間が、逃がし部59と進出部材3の内周孔16との間に形成された第2隙間よりも小さい値に設定される。例えば、第1隙間は、0.01mm以上で0.03mm以下の値であり、第2隙間は、0.1mm以上で0.2mm以下の値である。
これにより、支持筒17をワーク20の孔21に挿入するときに、支持筒17の軸心とワーク20の軸心とが水平方向に離間されて誤差が生じている場合であっても、支持筒の一対の突起部58,58が対向する方向へワーク20を位置決めできると共に、支持筒17に設けた前記一対の逃がし部59,59が上記誤差を吸収できるので、クランプ装置を円滑に動作できる。

0040

前記の進退部材3の内周孔16の下側に出力部材24が挿入される。その進退部材3の内周孔16は、下側から順に形成された小径孔16aと大径孔16bと中径孔16cとを有する。その大径孔16aに出力部材24のピストン25が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25から下ロッド26が下方へ突設され、その下ロッド26が小径孔16bに保密状に挿入される。そのピストン25の上部に出力ロッド27がピン54を介して当該ピン54の軸心方向へ移動可能に連結され、そのピン54が左方へ突設されている。そのピン54を上下方向に案内するガイド孔55が進退部材3の周壁の内周面に形成される。これにより、その出力ロッド27がピン54とガイド孔55とを介して進退部材3に回り止めされている。

0041

前記の収容孔2の大径孔2aの軸心と小径孔2bの軸心とが水平方向に距離Sだけ離間されている。これにより、その進退部材3がハウジング1に対して回り止めされている。

0042

上記の第3実施形態は次の長所を奏する。
前記の進退機構13は、進退部材3を介して支持筒17をワーク20の下方から孔21に挿入する機能と、進退部材3の押圧面4を介してワーク20を上方へ強力に押動させる機能との双方の機能を有する。このため、従来技術の提案例のように、クランプ装置の本体部分を上下方向に移動させる昇降機構を別途備える必要がない。従って、ワーク20を持ち上げる機能を備えるクランプ装置をコンパクトに造ることができる。

0043

上記の各実施形態は次のように変更可能である。
上記の押圧面4は、進退部材3の上面に形成されることに代えて、係合部材39の下部に形成されたフランジ部の上面や支持筒17のフランジ部17aの上面に形成してもよい。また、押圧面4は、ワーク20の下面を直接に支持することに代えて、ワーク20の下面に固定された口金の下面を支持してもよい。
上記の進退機構13および駆動機構35は、例示したように、複動式油圧シリンダに代えて、単動式の油圧シリンダであってもよく、また、他の圧力流体等の流体圧アクチュエータ電動アクチュエータに変更してもよい。
上記の支持筒17は、進退部材3の内周孔16に上下方向へ移動可能に挿入されるのに代えて、進退部材3から上方に一体的に突設されてもよい。また、支持筒17の頂壁17cを省略してもよい。
上記の係合部材39は、係合ボールや環状コレットでもよい。その環状コレットは、出力ロッド24の押部41を外嵌するように支持筒17に支持される。その環状コレットの周壁には、上下方向へスリットが形成される。その環状コレットの外周面には、断面視で鋸刃状の複数の周溝を形成される。出力部材24をクランプ駆動すると、環状コレットは、押部によって押圧されて半径方向の外方へ弾性変形し、ワーク20に形成された孔21に係合される。
上記の突起部58は、前記支持筒17の外周面に2つ設けられるのに代えて、周方向に所定の間隔をあけて3つ以上設けられてもよい。
上記の支持筒17のフランジ部17aの外周に突起部58と逃がし部59とを形成する構成に代えて、そのフランジ部17aの外周に対面する進退部材3の収容孔2の内周に突起部と逃がし部とを形成する構成であってもよい。
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。

0044

1:ハウジング,3:進退部材,3a:ピストン部分,4:押圧面,8:ロック室,9:リリース室,12:進出バネ,13:進退機構,16:内周孔,17:支持筒,20:ワーク(クランプ対象物),21:孔,22:内周孔,24:出力部材,25:ピストン,30:アンクランプ室,31:クランプ室,32:復帰バネ,35:駆動機構,38:案内孔,39:係合部材,41:押部,49:係合部,50:受止め部,58:突起部,59:逃がし部.

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • 株式会社ブリヂストンの「 流体圧アクチュエータ及び検出ユニット」が 公開されました。( 2020/10/29)

    【課題】アクチュエータ本体部の長さを正確かつリアルタイムで検出し得る流体圧アクチュエータ及び検出ユニットを提供する。【解決手段】流体圧アクチュエータ10は、流体の圧力によって膨張及び収縮する円筒状のチ... 詳細

  • 株式会社ディスコの「 保持面形成方法」が 公開されました。( 2020/10/29)

    【課題】被加工物と保持面との間に隙間ができないようにする【解決手段】研削砥石340を用いて保持面500を研削して保持面を形成する保持面形成方法であって、チャックテーブル5を傾けて研削ホイール34の回転... 詳細

  • 日本製鉄株式会社の「 鋼板の保持装置」が 公開されました。( 2020/10/29)

    【課題】吸着用金属片を電磁チャックの吸着力で吸着して鋼板を保持する場合に、電磁チャックまたは吸着用金属片を駆動する駆動機構の損傷を抑える。【解決手段】鋼板200の上方側に配置される吸着用金属片ユニット... 詳細

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ