CN114375239A

CN114375239A - 工件支承件

Info

Publication number: CN114375239A
Application number: CN202080063747.5A
Authority: CN
Inventors: 吉村画
Original assignee: Kosmek KK
Current assignee: Kosmek KK
Priority date: 2019-09-15
Filing date: 2020-08-13
Publication date: 2022-04-19
Also published as: TW202116470A; TWI745043B; EP4032657A4; US20220288734A1; JP7477181B2; KR20220038797A; WO2021049244A1; JPWO2021049244A1; EP4032657A1

Abstract

支承杆(3)能够沿上下方向移动地插入到壳体(1)内。在上述壳体(1)的下端部形成有工作室(21)，通过供给到该工作室(21)的压力油，输出构件(24)向上方移动。在被供给压力油的上述工作室(21)内、且上述工作室(21)的末端壁(31)与设置在上述输出构件(24)的基端部的凸缘部(25a)之间，安装有释放弹簧(33)。该释放弹簧(33)对上述输出构件(24)向下方施力。

Description

工件支承件

技术领域

本发明涉及使夹头缩径而锁定支承杆的形式的工件支承件。

背景技术

在以往，在专利文献1(国际公开第2006/046420号公报)中记载有这种工件支承件。该以往技术如下那样地构成。

在作为固定台的工作台上固定有工件支承件的壳体。支承杆以能够向上下方向移动的方式被插入到壳体内。夹头外嵌于支承杆的外周。环状的第一活塞被插入夹头的外方。通过该第一活塞向下移动，该第一活塞经由夹头把持支承杆。在壳体的下壁形成有缸孔，输出构件的第二活塞经由密封构件以密封状能够向上下方向移动地插入该缸孔。比该第二活塞直径小的输出构件的活塞杆(操作螺栓)从第二活塞向上方突出设置。在支承杆和活塞杆之间安装弹簧，该弹簧向使支承杆和活塞杆分离的方向施力。另外，在第二活塞的下侧形成有第二工作室，相对于该第二工作室供给或排出压力油。突起部从上述缸孔的上端部的内周壁朝向径向的内方突出设置。在该突起部和第二活塞的上表面之间，即第二活塞的上侧形成弹簧室。在该弹簧室中安装有释放弹簧(第二弹簧)。形成在壳体的下壁的呼吸孔(纵路)连通于该弹簧室，其给排孔与形成在工作台内的给排路连通。通过第二活塞的向上下方向的移动，上述弹簧室内的空气通过壳体内、呼吸孔和给排路，在与壳体外部之间进行供给或排出。

在先技术文件

专利文献

专利文献1：国际公开第2006/046420号公报

发明内容

本发明要解决的课题

在以往的工件支承件中，弹簧室设置在位于第二活塞的上侧且充满空气的空间中。因此，通过第二活塞的向上下方向的移动，弹簧室内的空气相对于壳体内供给或排出，壳体内的空气的压力过度地上升、下降。为了将该壳体内的空气的压力保持在规定的压力，需要在壳体的下壁及工作台内设置将壳体内部的空气相对于外部供给或排出的呼吸孔。除此之外，在壳体的下壁及工作台内形成有相对于第二工作室供给或排出压力油的给排路。在壳体内以及工作台内复杂地配置有多个流路。

本发明的目的在于以简单的构造提供小型的工件支承件。

用于解决课题的方案

为了实现上述目的，本发明例如如图1至图3、图4所示，如下那样地构成工件支承件。

支承杆3能够向该支承杆3的轴向的末端侧和基端侧移动地插入到壳体1内。夹头5外嵌于所述支承杆3的外周壁。活塞6能够向所述轴向移动地插入到所述壳体1内，且该活塞6使所述夹头5把持所述支承杆3。工作室21形成于所述壳体1的基端部。输出构件24利用供给到所述工作室21的压力油而向所述轴向的末端侧移动。释放弹簧33安装在被供给压力油的所述工作室21内、且所述工作室21的末端壁31与设置于所述输出构件24的基端部的凸缘部25a之间，该释放弹簧33对所述输出构件24向基端侧施力。施力机构38、41对所述支承杆3与所述输出构件24施力，以使所述支承杆3与所述输出构件24分离。

上述发明发挥以下的作用效果。

在本发明的工件支承件中，释放弹簧安装在被供给压力油的工作室内、且工作室的末端壁与设置在输出构件的基端部的凸缘部之间。因此，与将释放弹簧安装在第二活塞的上侧(末端侧)的充满空气的空间(弹簧室)中的上述以往的工件支承件相比，在本发明的工件支承件中，通过输出构件的向轴向的移动，能够将输出构件相对于壳体内供给或排出空气的给排量减少与所述弹簧室的容量相应的量。因此，能够防止壳体内的空气的压力过度地上升、下降，容易将该壳体内的空气的压力保持为规定压力。因此，不需要在壳体的下壁及工作台内设置相对于外部供给或排出壳体内部的空气的呼吸孔。另外，不必在工作台内设置与该呼吸孔相连的给排路。因此，在本发明中，能够以简单的构造将工件支承件制作得较小。

上述的本发明优选具备下述(1)至(4)的结构。

(1)例如，如图1至图3、图4所示，所述工作室21具有：基端侧工作室43，形成于所述凸缘部25a的所述轴向的基端侧；以及末端侧工作室44，形成于所述凸缘部25a的所述轴向的末端侧，且通过形成于所述输出构件24内的连通路28与所述基端侧工作室43连通。所述释放弹簧33被收容在所述末端侧工作室44中。

在该情况下，能够容易地形成用于收容释放弹簧的由压力油充满的空间。

(2)例如，如图1至图3、图4所示，所述连通路28具有：在所述输出构件24的所述轴向的基端面开口的第一连通路28a；以及与所述第一连通路28a连通并且在所述输出构件24的外周面开口的第二连通路28b。

在该情况下，能够在输出构件内容易地形成连通基端侧工作室和末端侧工作室的连通路。

(3)例如，如图4所示，所述工作室21是第二工作室21，所述工件支承件还具备：第一工作室13，使所述活塞6向所述轴向的基端侧移动，且与所述末端侧工作室44连通；以及第一弹簧14，使所述活塞6向所述轴向的末端侧移动。所述第一弹簧14收容于被供给压力油的所述第一工作室13。

在该情况下，与将第一弹簧安装在充满空气的空间(第一弹簧室)中的上述以往工件支承件相比，在本发明的工件支承件中，通过输出构件的向轴向的移动，能够将输出构件相对于壳体内供给或排出空气的给排量减少与第一弹簧室的容量相对应的量。因此，能够进一步防止壳体内的空气的压力过度地上升、下降，更容易将该壳体内的空气的压力保持为规定压力。

另外，能够利用第一工作室的油来防止第一弹簧腐蚀。另外，能够利用第二工作室的油来防止释放弹簧腐蚀。

(4)例如，如图4所示，所述第一弹簧14配置在所述第一工作室13内的所述活塞6的所述轴向的基端侧。

在该情况下，能够以没有浪费的简单结构，通过第一弹簧使活塞向轴向的末端侧移动。

发明的效果

根据本发明，能够以简单的构造提供小型的工件支承件。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式且表示工件支承件的释放状态的主视剖视图。

图2是用于说明上述工件支承件的动作的主视剖视图，是与上述图1类似的图。

图3是表示上述工件支承件的锁定状态的主视剖视图，是与上述图1类似的图。

图4是表示本发明的第二实施方式且与上述图3类似的图。

具体实施方式

图1至图3表示本发明的第一实施方式。在该实施方式中，例示了将本发明应用于液压式的工件支承件的情况。首先，说明上述工件支承件的构造。

在作为固定台的工作台T上形成有收容孔，在该收容孔的内周壁形成有内螺纹部。形成在壳体1的外周壁的外螺纹部被拧入该内螺纹部，从而将该壳体1固定于收容孔。该壳体1具有上壁1a、筒状的主干部1b、支承构件1c、第一块1d和第二块1e。在该主干部1b的筒孔的下部固定有筒状的支承构件1c。在该支承构件1c的筒孔中，在上下方向上排列地插入有第一块1d和第二块1e(基端壁)。支承杆3能够向上下方向(该支承杆3的轴向的末端侧和基端侧)移动地插入到该壳体1的上壁1a。在该支承杆3的上部安装有构成支承杆的一部分的按压螺栓4。另外，在本实施方式中，也可以将上壁1a、主干部1b、支承构件1c、第一块1d、第二块1e中的2个以上的构件一体地形成，以代替利用不同的构件设置这些构件。

上述支承杆3的外周面的上半部分与下半部分相比，直径形成得小。上半部分与下半部分之间的台阶部能够与形成于壳体1的上壁1a的承接部卡合。另外，在下半部分设置有夹持固定区域R，在该夹持固定区域R外嵌有筒状的夹头5。该夹头5具备上部越来越细的锥形外周面5a，通过向上下方向延伸的一个狭缝5b而弹性地缩径。在该夹头5的外周侧配置有环状的第一活塞(活塞)6，该第一活塞6的锥形内周面6a从上侧与夹头5的锥形外周面5a面对。在形成于该锥形外周面5a和锥形内周面6a之间的环状锥形间隙7中插入有多个滚珠8。另外，本实施方式的夹头5的下端部从下侧被壳体1的支承构件1c的上端面承接，并且其上端部经由金属制的波形垫圈(弹性构件)9从上侧被壳体1的上壁1a承接。另外，代替作为弹性构件的金属制的波形垫圈，弹性构件也可以是碟形弹簧、螺旋弹簧以及由其它的材料例如树脂、后述的橡胶等形成的构件。

工作用的第一缸体10具备沿轴向插入到形成于壳体1的主干部1b内的第一缸孔11中的上述第一活塞6、使该第一活塞6下降的第一工作室13和使该第一活塞6上升的第一弹簧14。该第一弹簧14安装在形成于第一活塞6的下侧的弹簧室15。

更详细地说，上述第一活塞6的上部利用密封构件16以密封状沿上下方向被引导到上壁1a，并且第一活塞6的下部利用另一密封构件17以密封状沿上下方向被引导到支承构件1c。而且，通过向第一工作室13供给压力油，在形成于第一活塞6的上端的大面积的环状受压面作用向下的力，并且在形成于第一活塞6的下端的小面积的环状受压面作用向上的力，由这些上下的力差使第一活塞6下降。

上述第一弹簧14在此由压缩螺旋弹簧构成，安装在第一活塞6的下部所安装的弹簧座19与支承构件1c之间。该弹簧座19从下方承接多个滚珠8。另外，第一弹簧14相对于支承构件1c将第一活塞6向上方施力。

在上述支承构件1c内、第一块1d内和第二块1e内设置有进退用的第二缸体20。该第二缸体20如下那样地构成。由支承构件1c的筒孔的一部分、第一块1d的筒孔和第二块1e的筒孔在壳体1的基端部形成有第二工作室(工作室)21。输出构件24以密封状能够沿上下方向移动地插入该第二工作室21内。该第二工作室21具有：形成于第二块1e的筒孔内的第二缸孔22；及以比该第二缸孔22直径小的方式形成于支承构件1c的筒孔内的杆孔23。输出构件24的第二活塞25的凸缘部25a在上下方向(支承杆的轴向)的下限位置(基端侧极限位置)和上限位置(末端侧极限位置)之间被引导到该缸孔22中，并且输出构件24的活塞杆26经由密封构件27呈密封状地被插入到杆孔23中。

另外，在第二活塞25内形成有连通路28，该连通路28的一端部在第二活塞25的背面开口，另一端部在第二活塞25的外周面开口。连通路28由在第二活塞25的轴向的基端面开口的沿轴向延伸的第一连通路28a、和与第一连通路28a连通并且在第二活塞25的外周面开口的沿径向延伸的第二连通路28b构成。另外，在本实施方式中，(除了凸缘部25a以外)第二活塞25和活塞杆26被设定为大致相同的直径尺寸并形成为一体。也可以取而代之，将第二活塞25和活塞杆26作为不同的构件形成并组合固定。输出构件24由具有凸缘部25a的第二活塞25和活塞杆26构成。

上述第二工作室21具有：形成于凸缘部25a的轴向的基端侧的基端侧工作室43；以及形成于凸缘部25a的轴向的末端侧的末端侧工作室44。基端侧工作室43和末端侧工作室44通过上述连通路28连通。

与上述第二工作室21(基端侧工作室43)连通的压力油的给排路30形成在第二块1e的下壁。另外，从第一块1d的上端部朝向输出构件24的径向的内方突出设置有突起部(工作室21的末端壁)31。在该突起部31与形成于第二活塞25的下端部的凸缘部25a之间安装有第二弹簧(释放弹簧)33，该第二弹簧33相对于壳体1将第二活塞25向下方施力。因此，由于在被供给压力油的第二工作室21的末端侧工作室44内安装有第二弹簧33，所以能够防止第二弹簧33的腐蚀。此外，凸缘部25a的外周面能够向上下方向滑动地被引导到第一块1d的筒孔的内周面。另外，在本实施方式中，第二弹簧33由压缩螺旋弹簧构成。

上述活塞杆26的末端部被插入到支承杆3的筒孔3a中。在该活塞杆26的末端侧的外周壁上沿上下方向形成有引导槽35。销36安装在形成于支承杆3的筒壁的贯通孔中，该销36插入到引导槽35中。在该引导槽35的上端壁形成有上卡合部35a，在其下端壁形成有下卡合部35b。另外，在销36的上侧壁面形成有能够与上卡合部35a卡合的上卡止部36a，在销36的下侧壁面形成有能够与下卡合部35b卡合的下卡止部36b。推进弹簧(施力机构)38安装在该活塞杆26的末端表面和按压螺栓4的下端面之间，该推进弹簧38对支承杆3和活塞杆26施力以使它们分离。本实施方式的推进弹簧38由压缩螺旋弹簧构成。

连通上述第一工作室13与第二工作室21的连通路39设置于形成在第二块1e的上端部的槽与第一块1d的下端部之间，并且贯通地设置于支承构件1c的周壁。在第一工作室13内且形成于第一活塞6与壳体1的第一缸孔11之间的环状间隙中形成有节流路G。在该情况下，由于在节流路G中流动的流体的流动阻力变大，因此第一工作室13的升压时间以及降压时间变长。由此，第一活塞6的下降开始及上升开始延迟。如上所述，由于能够延迟通过第一活塞6对支承杆3的锁定的开始和锁定解锁的开始，在活塞杆26上升和下降之后，支承杆3能够被可靠地锁定和解锁锁定。另外，在本实施方式中，由环状间隙的全部形成了节流路G，但不限于此，也可以由环状间隙的一部分设置节流路G。另外，也可以取而代之或在此基础上，在连通路39上设置节流路。

在上述壳体1的上壁1a上，沿上下方向形成有插通孔，支承杆3插入到该插通孔中。作为密封构件的防尘密封件40安装在该插通孔的上端部的外周壁上，该防尘密封件40的唇部40a与支承杆3的外周面贴紧。因此，遮断了壳体1内与壳体1的外部之间的异物(切屑)、空气的出入。

参照图1至图3说明上述工件支承件的工作。在图1所示的释放状态下，第一活塞6通过第一弹簧14而上升，由此夹头5通过该夹头5的弹性复原力而扩径。另外，第二活塞25及活塞杆26通过第二弹簧33下降。因此，活塞杆26抵抗推进弹簧38，经由上卡合部35a和上卡止部36a使支承杆3下降到下限位置。

在上述释放状态下，将工件W沿水平方向搬入到按压螺栓4的上方位置。

而且，当工件支承件从图1的释放状态被驱动到图3的锁定状态时，将压力油从给排路30向第二工作室21的基端侧工作室43供给。于是，首先，第二工作室21的压力油使第二活塞25及活塞杆26克服第二弹簧33而上升。随后，活塞杆26通过推进弹簧38和按压螺栓4使支承杆3上升。此时，被活塞杆26从支承杆3的筒孔3a内推出的空气流入到收容室45中，该收容室45通过支承杆3的上升而形成在支承杆3的下端面和支承构件1c的上端面之间。之后，如图2所示，按压螺栓4的上端面与工件W抵接。

接着，第二活塞25向上限位置移动。在第二活塞25向上限位置移动的过程中，第二工作室21的压力油通过连通路39向第一工作室13供给。而且，当该第一工作室13的压力超过规定的设定压力(相当于第一弹簧14的向上方的作用力的按压力)时，从该第一工作室13向第一活塞6作用的液压力的上下方向的力差作用于第一活塞6。该向下的力差(上下方向的力差)使第一活塞6向下方移动时，该第一活塞6的锥形内周面6a一边使滚珠8向下方滚动，一边与夹头5的锥形外周面5a顺畅地卡合，使该夹头5缩径。因此，该缩颈了的夹头5将支承杆3的夹持固定区域R朝向该支承杆3的轴心按压，将该支承杆3夹持固定(把持)在图3所示的高度位置。在这种锁定状态下，对工件W的上表面进行机械加工，通过支承杆3的支承力从下方强力地承接该加工时的下压力。

上述机械加工结束后，排出第二工作室21的压力油。于是，首先，第二活塞25和活塞杆26下降。此后，解除支承杆3的锁定状态。更详细地说，如下所述。

通过上述的压力油的排出，首先，第二活塞25和活塞杆26由于第二弹簧33而下降。而且，当第一工作室13的压力低于规定的设定压力时，第一活塞6被第一弹簧14向上侧按压，第一活塞6的锥形内周面6a一边使滚珠8滚动一边顺畅地向上方移动。因此，夹头5通过其自身的弹性恢复力而扩径，解除支承杆3的锁定状态。因此，第二活塞25和活塞杆26进一步下降，该活塞杆26经由上卡合部35a和上卡止部36a使支承杆3返回到图1中的下限位置。

上述第一实施方式发挥如下的作用效果。

在上述实施方式所示的工件支承件中，第二弹簧33安装在供给或排出压力油的第二工作室21内。因此，与将释放弹簧安装在位于第二活塞的上侧(末端侧)且由空气充满的空间中的上述以往的工件支承件相比，在本实施方式的工件支承件中，通过第二活塞25的移动而相对于壳体1内供给或排出空气的给排量能够减少与以往技术的弹簧室的容量相对应的量。因此，能够防止壳体1内的空气的压力过度地上升、下降，容易将该壳体1内的空气的压力保持为规定压力。因此，在本发明的工件支承件中，不需要在壳体1的下端部设置在与壳体1的外部之间将空气相对于壳体1内供给或排出的呼吸孔，另外，不需要在工作台T内设置与该呼吸孔相连的给排路。因此，在本发明中，能够以简单的构造将工件支承件制作得较小。

图4表示了第二实施方式。在该第二实施方式中，对与上述第一实施方式相同结构的构件原则上标注相同的附图标记，对与该第一实施方式不同的结构进行说明。

图4所示的第二实施方式与上述第一实施方式的不同点如下。

在图1所示的第一实施方式的工件支承件中，在第一活塞6的下侧形成有弹簧室15，该弹簧室15内充满空气。在该弹簧室15内安装有第一弹簧14。与此相对，在第二实施方式的工件支承件中，第一弹簧14安装于被供给压力油的第一工作室13内且第一活塞6的下侧(第一活塞6的基端侧)。因此，能够利用第一工作室13的油而防止第一弹簧14腐蚀。

在本实施方式的工件支承件中，省略了按压螺栓4。在该情况下，在支承杆3的上端面上形成有与工件抵接的抵接部。

此外，在活塞杆26与支承杆3的筒孔3a之间设置有作为施力机构的空气弹簧41，该空气弹簧41如下那样地构成。在活塞杆26的末端侧外周壁沿周向形成有安装槽，在该安装槽安装有密封构件42。通过活塞杆3经由密封构件42插入到该支承件3的筒孔3a中，该筒孔3a内的空间被密闭。因此，当将活塞杆3插入到支承杆3的筒孔3a中时，筒孔3a内的空气被压缩，筒孔3a内的压力上升。该上升压力作为使支承杆3和活塞杆26分离的作用力而作用在该支承杆3和活塞杆26上。

另外，设置于上述的夹头5与壳体1的上壁1a之间的弹性构件由橡胶制的环状构件9A构成。

在上述第一实施方式中，第一弹簧14安装于弹簧室15，该弹簧室15形成在安装于第一活塞6的下部的弹簧座19与壳体1的支承构件1c之间。该弹簧室15成为被空气充满的空间。与此相对，第二实施方式的第一弹簧14安装在形成于第一活塞6和支承构件1之间的空间且第一工作室13内。由于第一弹簧14被安装在被供给压力油的第一工作室13，因此，能够利用第一工作室13的油而防止第一弹簧14腐蚀。

另外，与将第一弹簧安装在充满空气的空间(第一弹簧室)中的上述以往的工件支承件相比，在本实施方式的工件支承件中，通过输出构件24的向轴向的移动，能够使输出构件24相对于壳体1内供给或排出空气的给排量进一步降低与上述第一弹簧室的容量相应的量。因此，能够进一步防止壳体1内的空气的压力过度地上升、下降，更容易将该壳体1内的空气的压力保持为规定压力。

上述实施方式能够如下那样地变更。

也可以代替上述多个滚珠8而由具备低摩擦功能的圆柱构件构成。

本发明能够代替应用于例示的构造的工件支承件而应用于其它的构造的工件支承件，而且，也能够应用于与工件支承件不同的用途。

附图标记的说明

1：壳体；3：支承杆；5：夹头；6：第一活塞(活塞)；13：第一工作室；14：第一弹簧；21：第二工作室(工作室)；24：输出构件；25a：凸缘部；28：连通路；28a：第一连通路；28b：第二连通路；33：第二弹簧(释放弹簧)；38：推进弹簧(施力机构)；41：空气弹簧(施力机构)；43：基端侧工作室；44：末端侧工作室。

Claims

1.一种工件支承件，其特征在于，

该工件支承件具备：

支承杆(3)，能够向轴向的末端侧和基端侧移动地插入到壳体(1)内；

夹头(5)，外嵌于所述支承杆(3)的外周壁；

活塞(6)，能够向所述轴向移动地插入到所述壳体(1)内，且使所述夹头(5)把持所述支承杆(3)；

工作室(21)，形成于所述壳体(1)的基端部；

输出构件(24)，利用供给到所述工作室(21)的压力油而向所述轴向的末端侧移动；

释放弹簧(33)，安装在被供给压力油的所述工作室(21)内、且所述工作室(21)的末端壁(31)与设置于所述输出构件(24)的基端部的凸缘部(25a)之间，并且对所述输出构件(24)向基端侧施力；以及

施力机构(38、41)，对所述支承杆(3)与所述输出构件(24)施力，以使所述支承杆(3)与所述输出构件(24)分离。

2.根据权利要求1所述的工件支承件，其特征在于，

所述工作室(21)具有：

基端侧工作室(43)，形成于所述凸缘部(25a)的所述轴向的基端侧；以及

末端侧工作室(44)，形成于所述凸缘部(25a)的所述轴向的末端侧，且通过形成于所述输出构件(24)内的连通路(28)与所述基端侧工作室(43)连通，

所述释放弹簧(33)收容于所述末端侧工作室(44)。

3.根据权利要求2所述的工件支承件，其特征在于，

所述连通路(28)具有：

第一连通路(28a)，在所述输出构件(24)的所述轴向的基端面开口；以及

第二连通路(28b)，与所述第一连通路(28a)连通，并且在所述输出构件(24)的外周面开口。

4.根据权利要求2或3所述的工件支承件，其特征在于，

所述工作室(21)是第二工作室(21)，

所述工件支承件还具备：

第一工作室(13)，使所述活塞(6)向所述轴向的基端侧移动，且与所述末端侧工作室(44)连通；以及

第一弹簧(14)，使所述活塞(6)向所述轴向的末端侧移动，

所述第一弹簧(14)收容于被供给压力油的所述第一工作室(13)。

5.根据权利要求4所述的工件支承件，其特征在于，

所述第一弹簧(14)配置于所述第一工作室(13)内的所述活塞(6)的所述轴向的基端侧。