CN113165126B - 夹紧装置 - Google Patents

Abstract

夹紧装置具备：支承构件(19)，能够沿轴向移动地插入壳体(1)的末端侧；阻力施加机构(34)，对支承构件(19)的沿轴向的动作施加阻力；以及卡合维持机构(26)，维持夹紧杆(7)的楔面(24)与锁定构件(23)的卡合。在夹紧杆(7)被向末端侧松开驱动时，在锁定构件(23)向半径方向的内侧移动后，夹紧杆(7)经由支承构件(19)使锁定构件(23)向末端侧移动。

Description

夹紧装置

技术领域

本发明涉及对工件等夹紧对象物进行夹紧的装置。

背景技术

作为这种夹紧装置，以往存在下述的专利文献1所记载的夹紧装置。该现有技术如下那样地构成。

专利文献1所记载的夹紧装置具备：锁定构件，能够插入工件的孔；夹紧杆，从上侧与该锁定构件楔卡合；以及进入弹簧，以规定的力将锁定构件向上方(松开侧)按压。通过工件的孔的周壁被锁定构件的突出部从上侧按压，工件被夹紧。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-107370号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在上述的现有技术中存在以下的问题。

根据上述夹紧装置的各部分的结构不同，在锁定构件位于扩径位置时，即夹紧状态时，锁定构件的基座部的外周面与工件的孔的内周面有时因塑性变形而咬合或强力地贴紧。

若在该状态下使夹紧杆向上方(松开侧)移动，则锁定构件在把持着工件的状态下上升，从而存在工件的载置位置偏移的情况。

本发明的第一目的在于提供一种能够抑制松开驱动时的工件等夹紧对象物的抬起的结构的夹紧装置。

在上述专利文献1所记载的现有技术中，还存在如下所述那样的应改善的课题。在夹紧驱动时，若锁定构件向半径方向的外侧过度移动，则工件的孔的内周面有时会被锁定构件损伤。在专利文献1所记载的夹紧装置中，通过由销构件和形成于引导构件的基端侧的部分的周壁的供该销构件插入的销孔构成的相对移动限制机构，能够抑制上述损伤，但该相对移动限制机构的结构复杂。

本发明的第二目的在于提供一种夹紧装置，其具备能够抑制工件等夹紧对象物的孔的内周面在夹紧驱动时损伤的、结构比以往简单的机构。

用于解决课题的技术方案

为了实现上述第一目的，本发明例如如图1至图18所示，以如下方式构成了夹紧装置。

用于实现本发明的第一目的夹紧装置具备：壳体1；锁定构件23，与所述壳体1相比向末端侧突出，能够插入到夹紧对象物W的孔Wa中；夹紧杆7，具有从末端侧与所述锁定构件23卡合的楔面24；驱动部件13，将所述夹紧杆7向基端侧夹紧驱动并且向末端侧松开驱动；支承构件19，以使所述锁定构件23能够沿半径方向移动的方式对所述锁定构件23的基端部进行支承，且该支承构件19能够沿轴向移动地插入所述壳体1的末端侧；阻力施加机构34，对所述支承构件19的向末端侧和基端侧双方的沿轴向的移动均施加阻力；以及卡合维持机构26，使所述夹紧杆7的所述楔面24与所述锁定构件23能够相对移动地卡合。在所述夹紧杆7被向末端侧松开驱动时，在所述锁定构件23向半径方向的内侧移动后，所述夹紧杆7经由所述支承构件19使所述锁定构件23向末端侧移动。

本发明的夹紧装置起到以下的作用效果。

即使锁定构件的外周面与夹紧对象物的孔的内周面咬合或强力地贴紧，在夹紧杆被松开驱动时，锁定构件也在向半径方向的内侧移动后向末端侧移动，因此能够抑制锁定构件在把持着夹紧对象物的状态下向末端侧移动。

在本发明的上述夹紧装置中，优选的是，所述支承构件19具有供所述夹紧杆7能够沿轴向移动地插入的筒部20，所述阻力施加机构34具备：环状槽32，形成于所述筒部20的外周面；以及环状的弹性构件33，安装于所述环状槽32。

根据该结构，能够容易地形成阻力施加机构。

另外，在本发明的上述夹紧装置中，也可以是，所述支承构件19具有供所述夹紧杆7能够沿轴向移动地插入的筒部20，所述阻力施加机构34具备：横孔38，开设于所述壳体1的末端侧的侧壁；以及安装在所述横孔38中的卡合构件39及对该卡合构件39朝向所述筒部20施力的施力部件40。

另外，在本发明的上述夹紧装置中，也可以是，所述支承构件19具有供所述夹紧杆7能够沿轴向移动地插入的筒部20，所述阻力施加机构34具备：楔构件43，从基端侧与形成于所述筒部20的外周的相对于轴向倾斜的倾斜面42卡合，且该楔构件43安装于所述倾斜面42与所述壳体1的内周面之间；施力部件44，对所述楔构件43向末端侧施力；以及保持部件45，将所述施力部件44保持在所述筒部20的外周面侧。

另外，在本发明的上述夹紧装置中，优选的是，所述卡合维持机构26具备：形成于所述夹紧杆7的所述楔面24的杆侧卡合槽24a或杆侧卡合部；以及形成于所述锁定构件23的、与所述杆侧卡合槽24a嵌合的锁定构件侧卡合部25a或与所述杆侧卡合部嵌合的锁定构件侧卡合槽。

根据该结构，能够容易地形成稳定地动作的卡合维持机构。

另外，在本发明的上述夹紧装置中，优选的是，该夹紧装置还具备相对移动限制机构31，该相对移动限制机构31在所述夹紧杆7被向基端侧夹紧驱动时，限制所述锁定构件23相对于所述夹紧杆7超过规定量地向半径方向的外侧移动。

根据该结构，能够抑制锁定构件的外周面与夹紧对象物的孔的内周面咬合或强力地贴紧。

另外，在本发明的上述夹紧装置中，优选的是，所述相对移动限制机构31是形成于所述壳体1的末端侧的端部的、向半径方向的内侧突出的环状的突出部30，该突出部30的孔径与所述夹紧对象物W的孔Wa的直径相同，或者比所述夹紧对象物W的孔Wa的直径小。

根据该结构，能够容易地形成相对移动限制机构。

另外，在本发明的上述夹紧装置中，优选的是，所述支承构件19具备：筒部20，供所述夹紧杆7能够沿轴向移动地插入；周壁部21，形成于所述筒部20的末端侧，且该周壁部21具有供所述锁定构件23能够沿半径方向移动地插入的引导孔21a；以及末端变细的顶壁部22，形成于所述周壁部21的末端侧。

根据该结构，在搬入夹紧对象物时，能够通过上述支承构件防止夹紧对象物的孔的周壁与锁定构件碰撞。另外，在夹紧驱动时以及松开驱动时，锁定构件的动作更加稳定。

另外，在本发明的上述夹紧装置中，例如如图13A至图15、图18、图19所示，优选的是，所述壳体1具备：下壳体2；以及上壳体5，呈筒状，以能够沿径向移动的方式与所述下壳体2的上表面连结，且该上壳体5供所述支承构件19能够沿轴向移动地插入，所述夹紧杆7具备：杆本体52；以及杆末端部54，经由销构件53以能够沿所述杆本体52的径向移动的方式与该杆本体52的末端部连结，且该杆末端部54形成有所述楔面24。

根据该结构，即使是孔稍微位置偏移的夹紧对象物，也能够将该孔适当地外嵌于支承构件的周壁部。

另外，在本发明的上述夹紧装置中，例如如图16、图17所示，优选的是，所述壳体1具备：下壳体2；以及上壳体5，呈筒状，固定于所述下壳体2的上表面，且该上壳体5供所述支承构件19能够沿轴向以及径向移动地插入，所述夹紧杆7具备：杆本体52；以及杆末端部54，经由销构件53以能够沿所述杆本体52的径向移动的方式与该杆本体52的末端部连结，且该杆末端部54形成有所述楔面24。

根据该结构，即使是孔稍微位置偏移的夹紧对象物，也能够将该孔适当地外嵌于支承构件的周壁部。

为了实现所述第二目的，本发明例如如图1至图10、图13A至图19所示，以如下方式构成了夹紧装置。

用于实现本发明的第二目的夹紧装置具备：壳体1；锁定构件23，与所述壳体1相比向末端侧突出，能够插入到夹紧对象物W的孔Wa中；夹紧杆7，具有从末端侧与所述锁定构件23卡合的楔面24；驱动部件13，将所述夹紧杆7向基端侧夹紧驱动并且向末端侧松开驱动；支承构件19，以使所述锁定构件23能够沿半径方向移动的方式对所述锁定构件23的基端部进行支承，且该支承构件19能够沿轴向移动地插入所述壳体1的末端侧；卡合维持机构26，使所述夹紧杆7的所述楔面24与所述锁定构件23能够相对移动地卡合；以及相对移动限制机构31，在所述夹紧杆7被向基端侧夹紧驱动时，限制所述锁定构件23相对于所述夹紧杆7超过规定量地向半径方向的外侧移动。所述相对移动限制机构31是形成于所述壳体1的末端侧的端部的、向半径方向的内侧突出的环状的突出部30，该突出部30的孔径与所述夹紧对象物W的孔Wa的直径相同，或者比所述夹紧对象物W的孔Wa的直径小。

根据该结构，能够以比以往简单的结构抑制夹紧对象物的孔的内周面在夹紧驱动时损伤。

发明效果

根据用于实现本发明的第一目的的夹紧装置，能够抑制松开驱动时的工件等夹紧对象物的抬起。

另外，根据用于实现本发明的第二目的的夹紧装置，能够以比以往简单的结构抑制夹紧对象物的孔的内周面在夹紧驱动时损伤。

附图说明

图1表示本发明的第一实施方式，是夹紧装置的松开状态下的正视剖视图。

图2是上述夹紧装置的从松开状态向夹紧状态切换的中途的正视剖视图。

图3是上述夹紧装置的夹紧状态下的正视剖视图。

图4是上述夹紧装置的从夹紧状态向图1所示的松开状态切换的中途的正视剖视图。

图5表示本发明的第二实施方式，是夹紧装置的松开状态下的正视剖视图。

图6是图5所示的夹紧装置的夹紧状态下的正视剖视图。

图7是图5所示的夹紧装置的、从夹紧状态向图5所示的松开状态切换的中途的正视剖视图。

图8表示本发明的第三实施方式，是夹紧装置的松开状态下的正视剖视图。

图9是图8所示的夹紧装置的夹紧状态下的正视剖视图。

图10是图8所示的夹紧装置的、从夹紧状态向图8所示的松开状态切换的中途的正视剖视图。

图11表示本发明的第四实施方式，是夹紧装置的松开状态下的正视剖视图。

图12是图11所示的夹紧装置的夹紧状态下的正视剖视图。

图13A表示本发明的第五实施方式，是使孔在水平方向上发生了位置偏移的夹紧对象物下降之前的状态下的夹紧装置的正视剖视图。

图13B是图13A的A-A剖视图。

图14是从图13A所示的状态起使夹紧对象物下降而该孔的下角部与支承构件的顶壁部的侧面抵接的状态下的上述夹紧装置的正视剖视图。

图15是从图14所示的状态起使夹紧对象物进一步下降时的上述夹紧装置的正视剖视图。

图16表示本发明的第六实施方式，是使孔在水平方向上发生了位置偏移的夹紧对象物下降之前的状态下的夹紧装置的正视剖视图。

图17是从图16所示的状态起使夹紧对象物下降时的上述夹紧装置的正视剖视图，且是与图15对应的图。

图18表示本发明的第七实施方式，是使孔在水平方向上发生了位置偏移的夹紧对象物下降之前的状态下的夹紧装置的正视剖视图。

图19表示本发明的第八实施方式，是使孔在水平方向上发生了位置偏移的夹紧对象物下降之前的状态下的夹紧装置的正视剖视图。

具体实施方式

图1至图4表示本发明的第一实施方式。该实施方式的夹紧装置用于固定作为夹紧对象物的工件W。工件W例如是作为汽车用面板的材料使用的钢板，其厚度例如约为1mm～2mm。在该工件W上开设有孔Wa。

根据图1至图4对本发明的第一实施方式的夹紧装置的结构进行说明。

在工作台等固定台T上安装有壳体1。壳体1具备：下壳体2；盖构件3，将形成于下壳体2的缸孔2a的下端部开口封闭成密封状；以及筒状的上壳体5，通过螺栓4固定于下壳体2的上表面。下壳体2从下依次具有上述缸孔2a和小径孔2b。

活塞6呈密封状地插入上述缸孔2a，从该活塞6向上方突出的夹紧杆7呈密封状地插入上述小径孔2b。经由空气供给排出端口10相对于形成于活塞6的上侧的夹紧室8供给及排出压缩空气。另外，经由另一空气供给排出端口12相对于形成于活塞6的下侧的松开室11供给及排出压缩空气。由上述活塞6、夹紧室8和松开室11构成将夹紧杆7向下方夹紧驱动并且向上方松开驱动的驱动部件13。另外，夹紧杆7与活塞6为一体成形品，但也可以在分别形成后固定而成为一体。在上述夹紧室8中收纳有作为施力部件的弹簧14、15，这些弹簧14、15经由活塞6对夹紧杆7向下方施力。

在上壳体5的上端面设置有承接工件W的落座部16。另外，在上壳体5的侧壁形成有沿上下方向延伸的检测路17。该检测路17的上端在落座部16开口，下端与空气供给口18连通。

支承构件19以能够沿轴向移动的方式插入上壳体5的上部侧。该支承构件19从下侧起依次具有筒部20、直径比筒部20小的周壁部21、以及末端变细的顶壁部22。上述周壁部21及顶壁部22比上壳体5的上端向上侧突出，能够插入工件W的孔Wa。

在上述周壁部21，在其周向上每隔120°形成有3个引导孔21a，锁定构件23以能够向半径方向移动的方式插入到各引导孔21a中。各锁定构件23从下侧起依次具有基端部27、基座部28和突出部29。上述基端部27是被构成支承构件19的上述筒部20从下侧支承的部分。上述突出部29的外周面与上述基座部28的外周面28a相比向半径方向的外侧突出。此外，在图1等中，仅图示了3个锁定构件23中的1个锁定构件23。

在上壳体5的上端部设置有向半径方向的内侧突出的环状的突出部30。该突出部30构成在夹紧杆7被向下方夹紧驱动时，限制上述锁定构件23相对于夹紧杆7超过规定量地向半径方向的外侧移动的相对移动限制机构31。上述突出部30的孔径与工件W的孔Wa的直径相同。此外，突出部30的孔径也可以设为比工件W的孔Wa的直径小的直径。

夹紧杆7从下侧沿轴向能够移动地插入筒部20及周壁部21内。设置于夹紧杆7的上部的楔面24从上侧与锁定构件23的形成于同上述外周面28a相反侧的面的倾斜面25卡合。上述楔面24和倾斜面25以随着朝向下方而接近夹紧杆7的轴心的方式倾斜，在此由平面构成。在本实施方式中，与锁定构件23的数量相同，在夹紧杆7的周向上每隔120°形成共计3面的楔面24。

沿上述楔面24在上下方向上延伸的杆侧卡合槽24a形成于楔面24，且沿上述倾斜面25在上下方向上延伸的锁定构件侧卡合部25a形成于倾斜面25。上述锁定构件侧卡合部25a嵌合于上述杆侧卡合槽24a，由锁定构件侧卡合部25a和杆侧卡合槽24a构成使夹紧杆7的楔面24和锁定构件23的倾斜面25能够相对移动地卡合的卡合维持机构26。

在夹紧杆7的外周形成有末端变细的锥面7a。

支承构件19被直进引导机构35沿上下方向引导。该直进引导机构35具有安装于上壳体5的内周壁的滚珠36和在构成支承构件19的上述筒部20的外周面沿上下方向形成的直进引导槽37。在该直进引导槽37中插入上述滚珠36。

在筒部20的下端部的外周面形成有环状槽32，在该环状槽32安装有环状的作为弹性构件的挡圈33。由上述环状槽32和挡圈33构成对支承构件19的向末端侧和基端侧双方的沿轴向(上下方向)的移动均施加阻力的阻力施加机构34。此外，附图标记33a所示的部分是挡圈33的狭缝部分，该挡圈33是所谓的C字形状的挡圈。作为环状的弹性构件，也可以代替C字形状的挡圈而使用完整的环形的挡圈。在上壳体5的内周面设置有环状的槽5a，在松开状态时，上述挡圈33嵌入槽5a。

上述结构的夹紧装置如下那样地进行动作。

在图1所示的松开状态下，夹紧室8的压缩空气被排出，并且压缩空气被供给到松开室11。由此，活塞6使夹紧杆7克服弹簧14、15的作用力而向上方的松开位置移动，各锁定构件23通过卡合维持机构26而向半径方向的内侧后退。

此时，锁定构件23的突出部29的外周面比支承构件19的周壁部21的外周面向内侧后退，因此在工件W的搬入时，能够防止工件W的孔Wa的周壁与锁定构件23碰撞。若在上述松开状态下使工件W下降，则工件W的孔Wa在与支承构件19的周壁部21之间以及在与锁定构件23之间隔开规定的间隙地外嵌于支承构件19的周壁部21以及锁定构件23。

在从图1所示的松开状态向图3所示的夹紧状态切换时，排出松开室11的压缩空气并且向夹紧室8供给压缩空气，使活塞6下降。

由此，如图2所示，首先夹紧杆7下降。支承构件19和锁定构件23通过构成阻力施加机构34的挡圈33的弹性恢复力而维持图1所示的松开状态下的位置，或者使该位置稍微下降。

当夹紧杆7下降时，其楔面24将锁定构件23向半径方向的外侧推出，锁定构件23的基座部28的外周面28a与工件W的孔Wa的内周面接触，并且与设置于上壳体5的上端部的突出部30的内周面抵接。通过锁定构件23的基座部28的外周面28a与工件W的孔Wa的内周面接触，工件W在水平方向上被定位。另外，构成锁定构件23的突出部29从上方与孔Wa的周壁相对。

若锁定构件23与上述突出部30的内周面抵接，则锁定构件23无法再向半径方向的外侧进一步移动，因此夹紧杆7的楔面24将锁定构件23及支承构件19向下方推压，锁定构件23及支承构件19与夹紧杆7克服挡圈33的弹性恢复力而成为一体地下降。通过使突出部30的孔径与工件W的孔Wa的直径相同，锁定构件23不会强烈地与工件W的孔Wa的内周面抵接，因此能够抑制孔Wa的内周面的损伤。

于是，如图3所示，锁定构件23的突出部29的下表面到达工件W的孔Wa的周壁的上表面位置，孔Wa的周壁被锁定构件23的突出部29按压于上壳体5的落座部16。由此，工件W被夹紧。通过收纳于夹紧室8的弹簧14、15的作用力，提高工件W的保持力。

在图3所示的夹紧状态下，上述检测路17被工件W的下表面关闭，因此供给到检测路17的工件检测用的加压空气的压力比设定压力上升。通过利用压力开关等检测该压力上升，能够确认工件W被夹紧。

在从图3所示的夹紧状态向图1所示的松开状态切换时，排出夹紧室8的压缩空气并且向松开室11供给压缩空气，使活塞6上升。

由此，如图4所示，首先夹紧杆7上升。支承构件19以及锁定构件23通过构成阻力施加机构34的挡圈33的弹性恢复力而被保持在图3所示的夹紧状态下的位置(下降位置)。

当夹紧杆7上升时，锁定构件23向上方的移动被支承构件19限制(锁定构件23向上方的移动被引导孔21a的上端面限制)，并且夹紧杆7的楔面24与锁定构件23通过上述卡合维持机构26能够相对移动地卡合，因此楔面24使锁定构件23向半径方向的内侧后退，锁定构件23的突出部29从工件W的孔Wa的周壁向朝向半径方向的内侧的方向分离。

当夹紧杆7进一步上升时，形成于夹紧杆7的外周的锥面7a与构成支承构件19的筒部20的内周侧的上端角部抵接，之后，锁定构件23及支承构件19与夹紧杆7克服挡圈33的弹性恢复力而成为一体地上升。换言之，夹紧杆7经由支承构件19使锁定构件23向上方移动。

之后，上述筒部20的上端面与上壳体5的内周侧的顶面抵接，夹紧杆7的上升停止，成为图1所示的松开状态。

图5至图7表示本发明的第二实施方式。第二实施方式的夹紧装置与第一实施方式的夹紧装置的不同如下所述。

第二实施方式与第一实施方式的不同在于上述阻力施加机构34的结构的不同。第二实施方式的阻力施加机构34如下那样地构成。

在上壳体5的侧壁、即壳体1的末端侧的侧壁开设有横孔38。在该横孔38安装有作为卡合构件的滚珠39、以及作为对该滚珠39朝向支承构件19的筒部20施力的施力部件的弹簧40。由上述横孔38、滚珠39和弹簧40构成阻力施加机构34。另外，在弹簧40的外侧的上壳体5的外周面安装有环状的板41。另外，在筒部20开设有在松开状态时供上述滚珠39的一部分嵌入的横孔50。横孔50的直径比横孔38的直径小，在支承构件19处于上升位置时仅滚珠39的不足一半的部分嵌入横孔50。滚珠39与弹簧40一起始终安装在横孔38内。

在将第二实施方式的夹紧装置从图6所示的夹紧状态起向图5所示的松开状态进行松开驱动时，夹紧装置如下那样地动作。

在上述夹紧状态的夹紧装置中，若排出夹紧室8的压缩空气并且向松开室11供给压缩空气，使活塞6上升，则如图7所示，首先夹紧杆7上升。支承构件19以及锁定构件23通过构成阻力施加机构34的弹簧40的弹性恢复力而被保持在图6所示的夹紧状态下的位置(下降位置)。

当夹紧杆7上升时，其楔面24使锁定构件23向半径方向的内侧后退，锁定构件23的突出部29从工件W的孔Wa的周壁向朝向半径方向的内侧的方向离开。

若夹紧杆7进一步上升，则形成于夹紧杆7的外周的锥面7a与构成支承构件19的筒部20的内周侧的上端角部抵接，之后，锁定构件23及支承构件19与夹紧杆7克服弹簧40的弹性恢复力而成为一体地上升。之后，上述筒部20的上端面与上壳体5的内周侧的顶面抵接，夹紧杆7的上升停止，成为图5所示的松开状态。

图8至图10表示本发明的第三实施方式。第三实施方式的夹紧装置与第一实施方式的夹紧装置的不同如下所述。

第三实施方式与第一实施方式的不同在于上述阻力施加机构34的结构的不同。第三实施方式的阻力施加机构34如下那样地构成。

在支承构件19的筒部20的外周形成有相对于轴向倾斜的倾斜面42，从下方与该倾斜面42卡合的楔构件43安装于倾斜面42与上壳体5的内周面之间。作为对上述楔构件43向上方施力的施力部件的弹簧44被由环状的弹簧座46和挡圈47构成的保持部件45保持于筒部20的外周面侧。由上述楔构件43、弹簧44和保持部件45构成阻力施加机构34。另外，环状的楔构件43具有狭缝43a，能够在径向上弹性变形。

在松开驱动时，第三实施方式的夹紧装置如下那样地动作。

当将夹紧室8的压缩空气排出并且将压缩空气供给到松开室11而使活塞6上升时，如图10所示，首先夹紧杆7上升。支承构件19以及锁定构件23通过使构成阻力施加机构34的弹簧44的作用力向半径方向分散的楔构件43而被保持在图9所示的夹紧状态下的位置(下降位置)。

当夹紧杆7上升时，其楔面24使锁定构件23向半径方向的内侧后退，锁定构件23的突出部29从工件W的孔Wa的周壁向朝向半径方向的内侧的方向离开。

若夹紧杆7进一步上升，则形成于夹紧杆7的外周的锥面7a与构成支承构件19的筒部20的内周侧的上端角部抵接，之后，锁定构件23及支承构件19与夹紧杆7克服楔构件43的阻力而成为一体地上升。之后，上述筒部20的上端面与上壳体5的内周侧的顶面抵接，夹紧杆7的上升停止，成为图8所示的松开状态。

图11及图12表示本发明的第四实施方式。第四实施方式的夹紧装置与第三实施方式的夹紧装置的不同如下所述。

第四实施方式与第三实施方式的不同在于支承构件19的结构的不同、上述相对移动限制机构31的结构的不同、阻力施加机构34的结构的不同以及锁定构件23的结构的不同。此外，第一至第三实施方式中的工件W(夹紧对象物)是薄壁的工件，与此相对，第四实施方式中的工件W是厚壁的工件。

第四实施方式的支承构件19如下那样地构成。

支承构件19与第一至第三实施方式的支承构件不同，不具有周壁部21和顶壁部22，仅由筒部20构成。

第四实施方式的相对移动限制机构31如下那样地构成。以在半径方向上贯穿夹紧杆7的方式将销构件48安装于夹紧杆7。沿轴向(上下方向)延伸的长孔49形成于支承构件19(筒部20)的周壁，上述销构件48的端部48a插入该长孔49。由上述销构件48和长孔49构成相对移动限制机构31。

第四实施方式的阻力施加机构34如下那样地构成。

阻力施加机构34的施力部件由O型环44以及压缩空气构成，以代替上述第三实施方式所示的弹簧。从空气供给端口18供给的压缩空气除了向检测路17流动之外，还在上壳体5内上升。具体而言，从空气供给端口18供给的压缩空气也从形成于下壳体2的上端凹陷部的底面与上壳体5的下表面之间的槽向上壳体5的筒孔内供给。供给到上壳体5的筒孔内的压缩空气作为上述施力部件之一将O型环44向上方按压。该O型环44以将楔构件43朝向上方压入的方式安装于在上壳体5的内周面与筒部20的下部外周面之间形成的空间。第三实施方式中的弹簧座46在第四实施方式中称为O形环座。另外，根据O形环44的弹性恢复力不同，不一定需要从下部向上壳体5的筒孔内供给压缩空气。即，也可以仅由O形环44构成阻力施加机构34的施力部件。此外，代替仅由O形环44的弹性恢复力构成施力部件，也可以仅利用从下部向上壳体5的筒孔内供给的压缩空气对楔构件43向上方施力。

第四实施方式的锁定构件23如下那样地构成。

锁定构件23与第一至第三实施方式的锁定构件不同，不具有突出部29，由基端部27和基座部28构成。另外，在基座部28的外周壁沿周向形成有收容槽28b(在图11和图12中仅示出3个锁定构件23中的1个锁定构件23)，以横跨该3个锁定构件23的收容槽28b的方式安装有环状的弹性构件28c。该弹性构件28c由橡胶或树脂等构成。该弹性构件28c朝向夹紧杆7的轴心对3个锁定构件23施力。弹性构件28c用于将锁定构件23稳定地保持于夹紧杆7的末端部。

在该实施方式中，通过基座部28的外周面28a被按压于工件W的孔Wa的内周面，从而工件W被夹紧。

第四实施方式的夹紧装置如下那样地进行动作。

在从图11所示的松开状态起向图12所示的夹紧状态切换时，排出松开室11的压缩空气并且向夹紧室8供给压缩空气，使活塞6下降。

由此，当夹紧杆7下降时，其楔面24将锁定构件23向半径方向的外侧推出，锁定构件23的基座部28的外周面28a按压工件W的孔Wa的内周面。由此，工件W被夹紧。另外，当使夹紧杆7下降时，上述销构件48的端部48a与上述长孔49的底面抵接，支承构件19及锁定构件23稍微下降。当销构件48的端部48a与长孔49的底面抵接时，锁定构件23向半径方向的外侧的移动被限制。

在图12所示的夹紧状态下，上述检测路17被工件W的下表面关闭，因此供给到检测路17的工件检测用的加压空气的压力比设定压力上升。通过利用压力开关等检测该压力上升，能够确认工件W被夹紧。

在从图12所示的夹紧状态起向图11所示的松开状态切换时，排出夹紧室8的压缩空气并且向松开室11供给压缩空气，使活塞6上升。

由此，首先，夹紧杆7上升。支承构件19和锁定构件23被使构成阻力施加机构34的O型环44的作用力沿半径方向分散的楔构件43保持在夹紧状态下的位置(下降位置)。

当夹紧杆7上升时，其楔面24使锁定构件23向半径方向的内侧后退，锁定构件23的基座部28的外周面28a向从工件W的孔Wa的内周面向朝向半径方向的内侧的方向移动。

当夹紧杆7进一步上升时，夹紧杆7的上部侧的角部7b与支承构件19的内周侧的上端角部抵接，或销构件48的端部48a与长孔49的顶面抵接，之后，锁定构件23及支承构件19与夹紧杆7克服楔构件43的阻力而成为一体地上升。之后，夹紧杆7的上升停止，成为图11所示的松开状态。

图13A至图15表示本发明的第五实施方式。第五实施方式的夹紧装置与第一实施方式的夹紧装置的不同如下所述。

第五实施方式与第一实施方式的主要不同在于壳体1的结构的不同与夹紧杆7的结构的不同。

第五实施方式的壳体1如下那样地构成。壳体1具备以能够沿径向(在本实施方式中为水平方向)移动的方式连结于下壳体2的上表面的筒状的上壳体5。在上壳体5的基端部形成有向径外方向扩展的凸缘部5b，从末端侧与该凸缘部5b相对的环状的上壳体保持构件51通过螺栓4固定于下壳体2的上表面。根据该结构，上壳体5以能够沿其径向相对于下壳体2移动的方式连结。

第五实施方式的夹紧杆7如下那样地构成。夹紧杆7具备从活塞6朝上方突出的杆本体52、及经由销构件53而能够在该杆本体52的径向上移动地连结于杆本体52的末端部的杆末端部54。在杆末端部54的基端部形成有长孔54b，在该长孔54b中插入上述销构件53。在该杆末端部54形成有上述楔面24。通过将供销构件53插入的孔设为长孔54b，杆末端部54除了能够向销构件53的轴向之外还能够向相对于该轴向倾斜的方向相对于杆本体52移动。此外，形成于杆末端部54的基端部的供销构件53插入的孔也可以是直径比销构件53的外径稍大的正圆来代替长孔54b。

在第五实施方式中，在上壳体5未设置检测路17。从空气供给端口18供给的压缩空气在下壳体2内通过，在形成于构成支承构件19的筒部20的外周面与上壳体5的内周面之间的环状的间隙中上升并向外部喷出。该压缩空气作为鼓风用而发挥功能。另外，在第五实施方式中，未设置弹簧15、直行引导机构35(滚珠36以及直行引导槽37)。

在第一实施方式中，阻力施加机构34(环状槽32以及挡圈33)设置于上述筒部20的下端部的外周面。与此相对，在第五实施方式中，阻力施加机构34(环状槽32以及挡圈33)设置于上述筒部20的上端部的外周面。此外，阻力施加机构34(环状槽32以及挡圈33)也可以设置于筒部20的轴向的中央部等上端部、下端部以外的外周面。

在使孔Wa在水平方向上发生了位置偏移的工件W下降而将该孔Wa外嵌于支承构件19时，第五实施方式的夹紧装置如下那样地进行动作。如图13A、图14所示，例如，孔Wa的中心轴Z1与上壳体5的中心轴Z2在水平方向且在销构件53的轴向上位置偏移距离L。

当使工件W下降时，如图14所示，工件W的孔Wa的下角部从上方与构成支承构件19的末端部的末端变细的顶壁部22的侧面抵接。当使工件W进一步下降时，孔Wa的下角部按压顶壁部22，如图15所示，支承构件19、夹紧杆7的杆末端部54、与杆末端部54卡合的锁定构件23及上壳体5在水平方向上向上述距离L变小的方向移动。而且，工件W的孔Wa外嵌于支承构件19的周壁部21。

之后的夹紧驱动的动作、松开驱动的动作与第一实施方式的夹紧装置的情况相同。

根据第五实施方式的夹紧装置，即使是孔Wa在水平方向上稍微位置偏移的工件W，也能够将该孔Wa适当地外嵌于支承构件19的周壁部21。

图16及图17表示本发明的第六实施方式。第六实施方式的夹紧装置与第五实施方式的夹紧装置的不同如下所述。

第六实施方式与第五实施方式的不同在于壳体1的结构的不同和构成支承构件19的筒部20的结构的不同。

构成第六实施方式的壳体1的上壳体5与第一实施方式的上壳体5相同，通过螺栓4固定于下壳体2的上表面，相对于下壳体2不能移动。

第六实施方式的筒部20由筒部本体部55和环状的阻力施加机构保持部56构成。阻力施加机构保持部56通过挡圈57以及环构件58安装于筒部本体部55的外周面，筒部本体部55(除了阻力施加机构保持部56部分之外的支承构件19)能够向其径向相对于阻力施加机构保持部56以及上壳体5移动。

在使孔Wa在水平方向上发生了位置偏移的工件W下降而将该孔Wa外嵌于支承构件19时，第六实施方式的夹紧装置如下那样地进行动作。如图16所示，例如，孔Wa的中心轴Z1与上壳体5的中心轴Z2在水平方向且在销构件53的轴向上位置偏移距离L。

当使工件W下降时，孔Wa的下角部按压顶壁部22，如图17所示，除了阻力施加机构保持部56部分以外的支承构件19、夹紧杆7的杆末端部54、以及与杆末端部54卡合的锁定构件23在水平方向上向上述距离L变小的方向移动。而且，工件W的孔Wa外嵌于支承构件19的周壁部21。

根据第六实施方式的夹紧装置，即使是孔Wa在水平方向上稍微位置偏移的工件W，也能够将该孔Wa适当地外嵌于支承构件19的周壁部21。

图18表示本发明的第七实施方式。第七实施方式的夹紧装置与第五实施方式的夹紧装置的不同如下所述。

第七实施方式与第五实施方式的不同在于支承构件19的结构的不同、构成夹紧杆7的杆末端部54的结构的不同、及构成锁定构件23的突出部29的结构的不同。

第七实施方式的支承构件19与第五实施方式的支承构件不同，不具有周壁部21和顶壁部22，仅由筒部20构成。

构成第七实施方式的夹紧杆7的杆末端部54的末端部54a为末端变细的形状。另外，构成锁定构件23的突出部29的末端部29a也形成为末端变细的形状。

当使工件W下降时，孔Wa的下角部按压上述末端部54a，支承构件19、夹紧杆7的杆末端部54、与杆末端部54卡合的锁定构件23及上壳体5在水平方向上向距离L变小的方向移动。

图19表示本发明的第八实施方式。第八实施方式的夹紧装置与第五实施方式的夹紧装置的不同如下所述。

在第八实施方式中，未设置阻力施加机构34。另外，在第八实施方式中，作为对支承构件19向末端侧施力的施力部件的弹簧59收纳于上壳体5。

上述的实施方式能够进行如下变更。

驱动部件13所使用的工作流体也可以是压力油等液体来代替压缩空气。作为驱动部件13，也可以代替例示的双动作式而采用弹簧释放式、弹簧锁定式等单动作式。另外，驱动部件13也可以是电动致动器等其他致动器来代替例示的流体致动器。

在夹紧室8中收纳有2根弹簧14、15。收纳于夹紧室8的弹簧例如可以如第五、第六实施方式那样为1根，也可以在夹紧室8不收纳弹簧。

锁定构件23可以设置2个也可以设置4个以上来代替设置3个。而且，也能够由具有狭缝的环状筒夹构成锁定构件。

关于卡合维持机构26，也可以在锁定构件23的倾斜面25设置槽形状的锁定构件侧卡合槽来代替锁定构件侧卡合部25a，在夹紧杆7的楔面24设置与上述锁定构件侧卡合槽嵌合的杆侧卡合部来代替杆侧卡合槽24a。

进而，也可以不设置上述锁定构件侧卡合部25a及上述杆侧卡合槽24a，而将环状的弹性体外嵌于形成有楔面24的夹紧杆7的上端部及锁定构件23，维持夹紧杆7的楔面24与锁定构件23的卡合。例如，也可以如图11、图12所示的第四实施方式的锁定构件23那样，在基座部28的外周壁形成收容槽28b，将作为上述弹性体的环状的弹性构件28c外嵌于该收容槽28b，维持夹紧杆7的楔面24与锁定构件23的卡合。

关于第一、五至七实施方式中的阻力施加机构34，也可以代替挡圈33而使用O型环等弹性构件。

在第一至第三实施方式的松开驱动时的动作说明中，形成于夹紧杆7的外周的锥面7a抵接于构成支承构件19的筒部20的内周侧的上端角部，其结果，锁定构件23及支承构件19与夹紧杆7成为一体而上升。也可以取而代之，通过使夹紧杆7的上端面与构成支承构件19的顶壁部22的内壁面抵接而抬起支承构件19，从而使锁定构件23及支承构件19与夹紧杆7一体地上升。

代替第一至第三实施方式的夹紧装置的支承构件19，也可以如第四实施方式或第七实施方式的夹紧装置的支承构件19那样，采用不具有周壁部21及顶壁部22的仅由筒部20构成的支承构件19。

也可以代替第一至第三实施方式的夹紧装置的相对移动限制机构31，而采用第四实施方式的夹紧装置的相对移动限制机构31。另外，也可以代替第四实施方式的夹紧装置的相对移动限制机构31，而采用第一至第三实施方式的夹紧装置的相对移动限制机构31。

在第一实施方式的夹紧装置中，也可以采用第四实施方式的夹紧装置的阻力施加机构34。另外，在第四实施方式的夹紧装置中，也可以采用第一至第三实施方式的夹紧装置的阻力施加机构34。另外，在第五、第七实施方式的夹紧装置中，也可以采用第二至第四实施方式的夹紧装置的阻力施加机构34。

在第八实施方式的夹紧装置中，也可以构成为，代替利用弹簧59的作用力对支承构件19向上方施力，而向形成于支承构件19的下方的流体室供给压力流体，利用该压力流体的压力对支承构件19向上方(末端侧)施力。

本发明的夹紧装置也可以代替配置为例示的上下姿势，而配置为上下颠倒的姿势、水平姿势或倾斜姿势。

此外，当然能够在本领域技术人员能够想到的范围内进行各种变更。

附图标记的说明

1：壳体，2：下壳体，5：上壳体，7：夹紧杆，13：驱动部件，19：支承构件，20：筒部，21：周壁部，21a：引导孔，22：顶壁部，23：锁定构件，24：楔面，24a：杆侧卡合槽，25a：锁定构件侧卡合部，26：卡合维持机构，30：突出部，31：相对移动限制机构，32：环状槽，33：挡圈(弹性构件)，34：阻力施加机构，38：横孔，39：滚珠(卡合构件)，40：弹簧(施力部件)，42：倾斜面，43：楔构件，44：弹簧(施力部件)，45：保持部件，52：杆本体，53：销构件，54：杆末端部，W：工件(夹紧对象物)，Wa：孔。

Claims (11)

1.一种夹紧装置，其特征在于，

该夹紧装置具备：

壳体(1)；

锁定构件(23)，与所述壳体(1)相比向末端侧突出，能够插入到夹紧对象物(W)的孔(Wa)中；

夹紧杆(7)，具有从末端侧与所述锁定构件(23)卡合的楔面(24)；

驱动部件(13)，将所述夹紧杆(7)向基端侧夹紧驱动并且向末端侧松开驱动；

支承构件(19)，以使所述锁定构件(23)能够沿半径方向移动的方式对所述锁定构件(23)的基端部进行支承，且该支承构件(19)能够沿轴向移动地插入所述壳体(1)的末端侧；

阻力施加机构(34)，对所述支承构件(19)的向末端侧和基端侧双方的沿轴向的移动均施加阻力；以及

卡合维持机构(26)，使所述夹紧杆(7)的所述楔面(24)与所述锁定构件(23)能够相对移动地卡合，

在所述夹紧杆(7)被向末端侧松开驱动时，在所述锁定构件(23)向半径方向的内侧移动后，所述夹紧杆(7)经由所述支承构件(19)使所述锁定构件(23)向末端侧移动。

2.根据权利要求1所述的夹紧装置，其特征在于，

所述支承构件(19)具有供所述夹紧杆(7)能够沿轴向移动地插入的筒部(20)，

所述阻力施加机构(34)具备：

环状槽(32)，形成于所述筒部(20)的外周面；以及

环状的弹性构件(33)，安装于所述环状槽(32)。

3.根据权利要求1所述的夹紧装置，其特征在于，

所述支承构件(19)具有供所述夹紧杆(7)能够沿轴向移动地插入的筒部(20)，

所述阻力施加机构(34)具备：

横孔(38)，开设于所述壳体(1)的末端侧的侧壁；以及

安装在所述横孔(38)中的卡合构件(39)及对该卡合构件(39)朝向所述筒部(20)施力的施力部件(40)。

4.根据权利要求1所述的夹紧装置，其特征在于，

所述支承构件(19)具有供所述夹紧杆(7)能够沿轴向移动地插入的筒部(20)，

所述阻力施加机构(34)具备：

楔构件(43)，从基端侧与形成于所述筒部(20)的外周的相对于轴向倾斜的倾斜面(42)卡合，且该楔构件(43)安装于所述倾斜面(42)与所述壳体(1)的内周面之间；

施力部件(44)，对所述楔构件(43)向末端侧施力；以及

保持部件(45)，将所述施力部件(44)保持在所述筒部(20)的外周面侧。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的夹紧装置，其特征在于，

所述卡合维持机构(26)具备：

形成于所述夹紧杆(7)的所述楔面(24)的杆侧卡合槽(24a)或杆侧卡合部；以及

形成于所述锁定构件(23)的、与所述杆侧卡合槽(24a)嵌合的锁定构件侧卡合部(25a)或与所述杆侧卡合部嵌合的锁定构件侧卡合槽。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的夹紧装置，其特征在于，

该夹紧装置还具备相对移动限制机构(31)，该相对移动限制机构(31)在所述夹紧杆(7)被向基端侧夹紧驱动时，限制所述锁定构件(23)相对于所述夹紧杆(7)超过规定量地向半径方向的外侧移动。

7.根据权利要求6所述的夹紧装置，其特征在于，

所述相对移动限制机构(31)是形成于所述壳体(1)的末端侧的端部的、向半径方向的内侧突出的环状的突出部(30)，该突出部(30)的孔径与所述夹紧对象物(W)的孔(Wa)的直径相同，或者比所述夹紧对象物(W)的孔(Wa)的直径小。

8.根据权利要求1所述的夹紧装置，其特征在于，

所述支承构件(19)具备：

筒部(20)，供所述夹紧杆(7)能够沿轴向移动地插入；

周壁部(21)，形成于所述筒部(20)的末端侧，且该周壁部(21)具有供所述锁定构件(23)能够沿半径方向移动地插入的引导孔(21a)；以及

末端变细的顶壁部(22)，形成于所述周壁部(21)的末端侧。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的夹紧装置，其特征在于，

所述壳体(1)具备：

下壳体(2)；以及

上壳体(5)，呈筒状，以能够沿径向移动的方式与所述下壳体(2)的上表面连结，且该上壳体(5)供所述支承构件(19)能够沿轴向移动地插入，

所述夹紧杆(7)具备：

杆本体(52)；以及

杆末端部(54)，经由销构件(53)以能够沿所述杆本体(52)的径向移动的方式与该杆本体(52)的末端部连结，且该杆末端部(54)形成有所述楔面(24)。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的夹紧装置，其特征在于，

所述壳体(1)具备：

下壳体(2)；以及

上壳体(5)，呈筒状，固定于所述下壳体(2)的上表面，且该上壳体(5)供所述支承构件(19)能够沿轴向以及径向移动地插入，

所述夹紧杆(7)具备：

杆本体(52)；以及

杆末端部(54)，经由销构件(53)以能够沿所述杆本体(52)的径向移动的方式与该杆本体(52)的末端部连结，且该杆末端部(54)形成有所述楔面(24)。

11.一种夹紧装置，其特征在于，

该夹紧装置具备：

壳体(1)；

锁定构件(23)，与所述壳体(1)相比向末端侧突出，能够插入到夹紧对象物(W)的孔(Wa)中；

夹紧杆(7)，具有从末端侧与所述锁定构件(23)卡合的楔面(24)；

驱动部件(13)，将所述夹紧杆(7)向基端侧夹紧驱动并且向末端侧松开驱动；

支承构件(19)，以使所述锁定构件(23)能够沿半径方向移动的方式对所述锁定构件(23)的基端部进行支承，且该支承构件(19)能够沿轴向移动地插入所述壳体(1)的末端侧；

卡合维持机构(26)，使所述夹紧杆(7)的所述楔面(24)与所述锁定构件(23)能够相对移动地卡合；以及

相对移动限制机构(31)，在所述夹紧杆(7)被向基端侧夹紧驱动时，限制所述锁定构件(23)相对于所述夹紧杆(7)超过规定量地向半径方向的外侧移动，

所述相对移动限制机构(31)是形成于所述壳体(1)的末端侧的端部的、向半径方向的内侧突出的环状的突出部(30)，该突出部(30)的孔径与所述夹紧对象物(W)的孔(Wa)的直径相同，或者比所述夹紧对象物(W)的孔(Wa)的直径小。

Images