JP2002187036A - ツイスト式クランプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 出力ロッドを定位置で所定角度ツイストさせ
てから、クランプ側へ退入駆動する形式のツイスト式ク
ランプ装置を提供する。 【解決手段】 ツイスト式クランプ装置１の動作規制機
構６は、出力ロッド３と出力ロッド３の外周に臨む外周
壁部１１の間において、複数の球体１９と複数の円弧溝
３４と複数の縦溝３５を備え、球体１９が夫々円弧溝３
４に係合することで出力ロッド３のツイスト動作を許容
しつつその出力ロッド３の進退動作を規制し、球体１９
が夫々縦溝３５に係合することで出力ロッド３の進退動
作を許容しつつその出力ロッド３のツイスト動作を規制
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 本発明は、ツイスト式クラ
ンプ装置において、特に出力ロッドを定位置で所定角度
ツイストさせた後に出力ロッドをクランプ側へ退入駆動
可能な形式のツイスト式クランプ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】 従来より機械加工や成形加工などをそ
の加工対象のワークに対して行う時に、それらのワーク
を固定する手段としてさまざまな種類のクランプ装置が
使用されている。それらのクランプ装置の中にはクラン
プ装置の出力ロッドの上端部にクランプアームが装着さ
れ、出力ロッドの退入動作に連動してクランプアームも
退入動作を行い、クランプアームがワークに当接してワ
ークをその位置にクランプするものがある。

【０００３】しかし、前記のクランプ装置がクランプ解
除状態であるときにワークをその所定位置に配置する際
に、ワークの形状によってはワークがクランプアームと
干渉してワークを所定位置に配置できない場合もある。
そのワークとクランプアームの干渉を防ぐために、以下
に述べるようなツイスト式クランプ装置が実用に供され
ている。

【０００４】ツイスト式クランプ装置では、クランプ解
除状態ではクランプアームはワークと干渉しない退避位
置にあって、ワークを配置した後クランプ状態へ移行す
る時に出力ロッドが退入動作を伴いながら所定角度のツ
イスト動作を行い、その出力ロッドのツイスト動作に連
動してクランプアームが退入動作を伴いながらワークに
当接する位置まで旋回動作を行う。出力ロッドはツイス
ト動作を完了後退入動作を行い、同時にクランプアーム
も退入動作を行ってワークに当接し、ワークをクランプ
する。

【０００５】特開平１０−３４４６９号公報に記載され
たツイスト式クランプ装置では、ピストンは出力ロッド
の途中高さ部分に固定され、出力ロッドの下半部にはス
リーブが外嵌され、出力ロッドの下半部とスリーブに亙
って出力ロッドの進退動作をその出力ロッドのツイスト
動作に変換するボールネジ機構が設けられている。クラ
ンプ時には出力ロッドの退入動作の一部はボールネジ機
構により出力ロッドのツイスト動作に変換され、出力ロ
ッドはツイスト動作を行うと同時に退入動作を行い、ピ
ストンがスリーブに当接した時に出力ロッドはツイスト
動作を完了し、出力ロッドはスリーブと一体となってク
ランプ側へ退入する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】 前記特開平１０−３
４４６９号公報に記載されたツイスト式クランプ装置で
は、出力ロッドはツイスト動作を行いつつ退入動作も行
うため、複雑な形状のワークをクランプする時には出力
ロッドのツイスト動作時に旋回途中のクランプアームが
ワークに干渉する可能性がある。さらに出力ロッドのツ
イスト動作時に出力ロッドが退入するストローク分だけ
クランプ装置の高さが必然的に大きくなる。

【０００７】そこで、ツイスト式クランプ装置において
は出力ロッドが定位置でツイスト動作することが望まし
い。しかし、前記特開平１０−３４４６９号公報に記載
のクランプ装置のようにピストンと出力ロッドが一体に
形成されている場合には、ピストンと出力ロッドの間に
相対移動が起こり得ないことから、出力ロッドが定位置
でツイスト動作を行うことは不可能である。本発明の目
的は、ツイスト式クランプ装置において、簡単な構造の
動作規制機構により、出力ロッドが定位置でのツイスト
動作を行った後退入動作を行ってワークをクランプする
のを可能にすることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】 請求項１のツイスト式
クランプ装置はクランプ本体と、このクランプ本体に進
退可能に装着された出力ロッドとを有し、出力ロッドを
所定角度ツイストさせてからクランプ側へ退入駆動する
形式のツイスト式クランプ装置において、前記クランプ
本体内で出力ロッドに外装されたボール支持体を有しボ
ール支持体の進退動作を出力ロッドのツイスト動作に変
換するボールネジ機構と、前記クランプ本体内で出力ロ
ッドに相対移動可能に外装された環状ピストンを有し、
ボール支持体を出力ロッド退入側へ駆動可能な油圧シリ
ンダと、前記クランプ本体のうちの出力ロッドの外周に
臨む外周壁部と出力ロッドとに係合した複数の球体を介
して、出力ロッドのツイスト動作時にはその出力ロッド
の進退動作を規制するとともに、出力ロッドの進退動作
時にはその出力ロッドのツイスト動作を規制する動作規
制機構とを備えたことを特徴とするものである。

【０００９】油圧により油圧シリンダの環状ピストンに
クランプ力が作用すると、ピストンは出力ロッドに対し
て相対移動可能であるため、ピストンとボール支持体は
出力ロッドに対して相対的に退入動作を行い、そのボー
ル支持体の退入動作はボールネジ機構により出力ロッド
のツイスト動作に変換される。

【００１０】動作規制機構は、出力ロッドと外周壁部と
に係合する複数の球体を介して、出力ロッドのツイスト
動作時にはその出力ロッドの進退動作を規制するととも
に、出力ロッドの進退動作時にはその出力ロッドのツイ
スト動作を規制するため、クランプ時には出力ロッドは
定位置でツイスト動作を行った後に、退入動作を行って
ワークにクランプ力を伝達し、クランプ解除時には出力
ロッドは進出動作を行ってワークのクランプを解除した
後に、定位置でツイスト動作を行う。

【００１１】請求項２のツイスト式クランプ装置は前記
動作規制機構は、複数の球体が夫々係合して出力ロッド
のツイスト動作を許容しつつ進退動作を規制する複数の
円弧溝と、これら円弧溝の溝端から夫々立ち上がる複数
の縦溝であって出力ロッドの進退動作を許容しつつツイ
スト動作を規制する複数の縦溝とを有することを特徴と
するものである。

【００１２】球体が円弧溝に係合している場合には、出
力ロッドのツイスト動作は許容されるがその出力ロッド
の進退動作は規制され、球体が縦溝に係合している場合
には、出力ロッドの進退動作は許容されるがその出力ロ
ッドのツイスト動作は規制される。

【００１３】請求項３のツイスト式クランプ装置は前記
外周壁部は、クランプ本体の下端側部位に筒状に形成さ
れ、この外周壁部に出力ロッドの下端側部分が進退自在
に挿入されたことを特徴とするものである。従って出力
ロッドはその下端側部分で外周壁部にガイドされて進退
動作を行う。

【００１４】請求項４のツイスト式クランプ装置は前記
複数の円弧溝と複数の縦溝が出力ロッドに形成されたこ
とを特徴とするものである。外周壁部に装着された複数
の球体は出力ロッドの複数の円弧溝と夫々係合すること
で出力ロッドのツイスト動作を許容しつつその進退動作
を規制し、球体は出力ロッドの複数の縦溝と夫々係合す
ることで出力ロッドの進退動作を許容しつつそのツイス
ト動作を規制する。

【００１５】請求項５のツイスト式クランプ装置は前記
ボール支持体と出力ロッドを進出側へ弾性付勢するスプ
リング部材を設けたことを特徴とするものである。クラ
ンプ解除時に油圧シリンダから油圧を抜くことでボール
支持体と出力ロッドはスプリング部材により進出側へ駆
動される。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態について図面を
用いて説明する。図１に示すように、ツイスト式クラン
プ装置１は、クランプ本体２と、クランプ力及びクラン
プ解除力を伝達する出力ロッド３と、クランプ力を発生
させる油圧シリンダ４と、出力ロッド３にツイスト動作
を生じさせるボールネジ機構５と、出力ロッド３の進退
動作またはツイスト動作を規制する動作規制機構６と、
クランプ解除力を発生させるスプリング７と、ワークＷ
にクランプ力を出力するクランプアーム８等で構成され
ている。

【００１７】このクランプ装置１では出力ロッド３が定
位置で９０°ツイストすることによりクランプアーム８
も定位置で９０°旋回し、その後出力ロッド３が退入す
ることでクランプアーム８は引き下げられてワークＷを
クランプする。

【００１８】図１，図２のようにクランプ本体２は４本
のボルト１０でワークパレットＰに固定されている。ク
ランプ本体２は上部本体２ａと下部本体２ｂなどで構成
され、下部本体２ｂはさらに上半部の出力ロッド３の外
周に臨む外周壁部１１と下半部の端板部１２などで構成
されている。

【００１９】上部本体２ａの内部には油圧シリンダ４の
シリンダ穴４０と、シリンダ穴４０とほぼ同じ径を有す
る上部筒状穴１３と，上部筒状穴１３よりもやや径の大
きい下部筒状穴１４とが直列的に形成され、２つの筒状
穴１３，１４の境界付近にはボール支持体５０と係合す
る環状の係合部１５が設けられている。上部本体２ａの
上端部には出力ロッド３が貫通するロッド貫通孔１６が
形成され、ロッド貫通孔１６の内面には切削切粉や塵が
内部に侵入するのを防ぐダストシール１７が装着されて
いる。

【００２０】下部本体２ｂの外周壁部１１はクランプ本
体２の下端側部位に筒状に形成され、外周壁部１１の内
側には出力ロッド３のロッド下部３ｃが進退自在に挿入
されるロッド挿入穴１８が形成されている。ロッド挿入
穴１８の内周面には３つの球体１９が装着され、夫々の
球体１９は同一円周上でその位置が互いに１２０°の位
相差を有するように均等に配置されている。また夫々の
球体１９はロッド挿入穴１８の内周面にその半球分が突
出し、出力ロッド３のロッド下部３ｃに形成された３つ
の円弧溝３４または３本の縦溝３５に係合する。

【００２１】下部本体２ｂの端板部１２は円板状に形成
され、端板部１２は上部本体２ａの下端部に内嵌され、
上部本体２ａと下部本体２ｂの端板部１２との間にはシ
ール部材２０と止め輪２１が装着され、止め輪２１によ
り下部本体２ｂは上部本体２ａに対して抜け止めされて
いる。

【００２２】図１に示すように、出力ロッド３はクラン
プアーム８にクランプ力を伝達するロッド上部３ａと、
進退動作またはツイスト動作を行うロッド中央部３ｂ
と、動作規制機構６により進退動作またはツイスト動作
を規制されるロッド下部３ｃとが一体形成されたもので
ある。出力ロッド３はロッド中央部３ｂでロッド貫通孔
１６を上下に摺動可能に貫通し、ロッド下部３ｃで外周
壁部１１のロッド挿入穴１８に進退自在に挿入され、出
力ロッド３はクランプ本体２に進退可能に装着されてい
る。

【００２３】出力ロッド３のロッド上部３ａはその上端
部にネジ部３０を有し、ネジ部３０の下部にはその径が
下側に広がるテーパー部３１が形成され、クランプアー
ム８がそのテーパー部３１に外嵌され、ナット６１で固
定されている。

【００２４】出力ロッド３のロッド中央部３ｂの外周面
にはボールネジ機構５のボール支持体５０とボール５４
を介して螺合するボール溝３２が設けられ、またロッド
中央部３ｂの下部にはボール支持体５０と係合する環状
の突起部３３が設けられている。

【００２５】出力ロッド３の下端側部分のロッド下部３
ｃの外周面には、半円断面を有する３つの円弧溝３４が
形成され、夫々の円弧溝３４は同一円周上にその位置が
互いに１２０°の位相差を有するように均等に配置され
ている。同じくロッド下部３ｃの外周面には、半円断面
を有する３本の縦溝３５が形成され、夫々の縦溝３５は
３つの円弧溝３４の溝端から夫々立ち上がっている。

【００２６】図１に示すように油圧シリンダ４は、シリ
ンダ穴４０と、出力ロッド３のロッド中央部３ｂに相対
移動可能に外装された環状のピストン４１等で構成さ
れ、ピストン４１の下面はボールネジ機構５のボール支
持体５０と当接し、ピストン４１はボール支持体５０に
クランプ力を伝達して、油圧シリンダ４はボール支持体
５０を出力ロッド３退入側へ駆動する。ピストン４１に
は油圧封止用のシール部材４２，４３が装着され、さら
に出力ロッド３とロッド貫通孔１６の間に油圧封止用の
シール部材４４が装着されている。またピストン４１の
上側には油室４２が形成され、油室４２には油圧ポート
４３及び油路４４を介して外部の油圧配管４３ａから油
圧が供給される。

【００２７】ボールネジ機構５はボールネジナット部材
としてのボール支持体５０の出力ロッド３に対する相対
的な進退動作を出力ロッド３のツイスト動作に変換する
ものである。図１に示すようにボールネジ機構５は環状
のボール支持体５０を有し、ボール支持体５０は出力ロ
ッド３のロッド中央部３ｂに外装されている。ボール支
持体５０の下半部の外周には環状の突起部５１が設けら
れ、突起部５１が筒状穴１３，１４の境界付近の係合部
１５と係合することでボール支持体５０はその進出動作
を制限され、またボール支持体５０はボール５２と筒状
穴１４の回動係止溝２２により回動を係止されている。

【００２８】ボール支持体５０の上端面はピストン４１
の下面と当接し、ボール支持体５０の下端面はボール支
持体５０の退入動作時にロッド中央部３ｂの環状の突起
部３３と係合して、ボール支持体５０がクランプ力を出
力ロッド３に確実に伝達しながら、ボール支持体５０と
出力ロッド３は一体に退入動作を行う。

【００２９】ボール支持体５０の内周面にはロッド中央
部３ｂのボール溝３２に対応するボール溝５３が設けら
れ、ボール溝３２とボール溝５３の間には多数のボール
５４が充填され、これらのボール５４を介してボール支
持体５０はロッド中央部３ｂと螺合し、ボールネジ機構
を構成している。このボールネジ機構によりボール支持
体５０の出力ロッド３に対する相対的な進退動作は出力
ロッド３のツイスト動作に変換される。

【００３０】動作規制機構６は、出力ロッド３のツイス
ト動作時にはその出力ロッド３の進退動作を規制すると
ともに、出力ロッド３の進退動作時にはその出力ロッド
３のツイスト動作を規制するものである。図１，図３に
示すように、動作規制機構６は外周壁部１１のロッド挿
入穴１８の内周面に装着された３つの球体１９と、出力
ロッド３のロッド下部３ｃの外周面に形成された３つの
円弧溝３４及び３本の縦溝３５などで構成されている。

【００３１】３つの球体１９は夫々ロッド挿入穴１８の
内周面にその半球分が突出している。この突出した半球
が夫々半円断面を有する３つの円弧溝３４と係合してい
る時には、球体１９と円弧溝３４との間で円弧溝３４に
沿う円周方向の相対移動が可能であり、出力ロッド３の
ツイスト動作は許容されるが、その出力ロッド３の進退
動作は規制される。一方、球体１９の突出した半球が夫
々半円断面を有する３つの縦溝３５と係合している時に
は、球体１９と縦溝３５との間で縦溝３５に沿う進退方
向の相対移動が可能であり、出力ロッド３の進退動作は
許容されるが、その出力ロッド３のツイスト動作は規制
される。

【００３２】スプリング７は下部筒状穴１４の内部に配
設され、スプリング７の上端はボール支持体５０の下面
に当接され、スプリング７の下端は下部本体２ｂの端板
部１２の上面に当接され、スプリング７はボール支持体
５０と出力ロッド３を進出側へ弾性付勢する。

【００３３】クランプアーム８は出力ロッド３のツイス
ト動作に連動して旋回し、出力ロッド３の退入動作時に
はワークＷに当接してワークＷをクランプする。クラン
プアーム８は一方の端部付近に貫通孔６０を有し、貫通
孔６０の内周面は下側にその径が広がるテーパー状に形
成されている。クランプアーム８は貫通孔６０において
出力ロッド３のロッド上部３ａのテーパー部３１に外嵌
されてナット６１で出力ロッド３に固定されている。ク
ランプアーム８の他方の端部の下面にはクランプ時にワ
ークＷに当接するクランプヘッド６２が形成されてい
る。

【００３４】次にツイスト式クランプ装置１の作用につ
いて説明する。図１に示すようにツイスト式クランプ装
置１がクランプ解除状態であるときに、ワークＷをパレ
ットＰの所定の位置に配置した後、油圧ポート４３に油
圧配管４３ａを接続し油室４２に油圧を導入してクラン
プ力をピストン４１の上面に作用させて、スプリング７
の弾性力に抗してボール支持体５０を出力ロッド３の退
入側へ駆動させる。この時、図１，図３のように動作規
制機構６の球体１９と円弧溝３４が係合しており、出力
ロッド３はツイスト動作を許容されるが、出力ロッド３
は退入動作を規制される。

【００３５】ピストン４１とボール支持体５０は出力ロ
ッド３に相対移動可能に外装されており、さらに出力ロ
ッド３が動作規制機構６により退入動作を規制されてい
るため、ボール支持体５０は出力ロッドに相対的に退入
動作を行う。そのボール支持体５０の退入動作はボール
ネジ機構５により出力ロッド３のツイスト動作に変換さ
れ、出力ロッド３は定位置で時計回りにツイスト動作を
行い、その出力ロッド３のツイスト動作に連動してクラ
ンプアーム８も時計回りに旋回する。

【００３６】尚、一般のネジ機構と異なり、ボールネジ
機構５においてはボール５４はボール溝３２及びボール
溝５３に対して、すべり接触ではなくころがり接触しな
がら転動するため摩擦力が小さく、ボール溝３２及びボ
ール溝５３のリード角を小さくでき、出力ロッド３のツ
イスト動作時におけるピストン４１のストロークをより
小さくできる。

【００３７】図４，図５のように出力ロッド３が時計回
りに９０°のツイスト動作を行うと、動作規制機構６の
３つの縦溝３５は夫々３つの球体１９の位置に到達し、
球体１９と円弧溝３４との係合が解除されて出力ロッド
３は退入動作を開始し、同時に球体１９と縦溝３５とが
係合するため出力ロッド３はツイスト動作を規制され
る。この時ボール支持体５０の下面がロッド中央部の突
起部３３に係合し、ボール支持体５０が出力ロッド３に
クランプ力をより確実に伝達しながら、ボール支持体５
０と出力ロッド３は一体となって退入動作を行う。図６
のように縦溝３５の上端が球体１９と係合するまで出力
ロッド３が退入すると、クランプアーム８のクランプヘ
ッド６２がワークＷに当接してワークＷをパレットＰに
クランプする。

【００３８】次に図６のワークＷがクランプされた状態
からクランプ解除する際には、油圧ポート３５と油路３
６を介して油室３４の油圧を油圧配管３５ａへ抜くと、
スプリング７によってボール支持体５０と出力ロッド３
とピストン４１は進出側へ駆動される。また動作規制機
構６の球体１９は縦溝３５に係合しているため、出力ロ
ッド３はツイスト動作を規制された状態で進出動作を行
い、その出力ロッド３の進出動作に伴い、クランプアー
ム８のクランプヘッド６２はワークＷから離隔する。

【００３９】図４，図５のように、出力ロッド３の進出
動作により縦溝３５が移動して球体１９と縦溝３５の下
端とが係合すると、球体１９は円弧溝３４と係合可能に
なる。この時、出力ロッド３は進出動作を規制される
が、ボール支持体５０は引き続き進出動作を行うため、
ボール支持体５０は出力ロッド３に対して相対的に進出
動作を行うことになり、ボールネジ機構５によりそのボ
ール支持体５０の進出動作は出力ロッド３のツイスト動
作に変換され、球体１９が円弧溝３４に係合して出力ロ
ッド３はその進出動作を規制されながら定位置でクラン
プ時とは逆に反時計回りのツイスト動作を行う。この出
力ロッド３のツイスト動作に連動してクランプアーム８
も定位置で反時計回りに旋回する。

【００４０】さらにピストン４１とボール支持体５０が
進出動作を行い、ピストン４１の上面がシリンダ穴４０
の上端面に当接した時に、図１のように出力ロッド３が
９０°のツイスト動作を完了すると同時にクランプアー
ム８も９０°の旋回動作を完了し、ツイスト式クランプ
装置１はクランプ解除状態となる。

【００４１】以上のツイスト式クランプ装置１によれ
ば、ピストン４１は出力ロッド３に相対移動可能に外装
されているため、ピストン４１とボール支持体５０が出
力ロッド３に対し相対的に進退動作を行うことができ、
さらに動作規制機構６が出力ロッド３のツイスト動作時
にはその出力ロッド３の進退動作を規制するとともに、
出力ロッド３の進退動作時にはその出力ロッド３のツイ
スト動作を規制するため、出力ロッド３は定位置で９０
°ツイスト動作をした後に退入側へ動作することが可能
であり、出力ロッド３のツイスト動作時にクランプアー
ム８がワークＷに干渉する可能性が低くなる。

【００４２】また出力ロッド３はそのツイスト動作時に
進退動作を規制されるため、出力ロッド３のストローク
は進退動作時のストロークのみとなり、その結果ツイス
ト式クランプ装置１の高さを小さくすることができる。

【００４３】動作規制機構６は外周壁部１１のロッド挿
入穴１８に装着された３つの球体１９と出力ロッド３の
ロッド下部３ｃに形成された３つの円弧溝３４及び３本
の縦溝３５で構成され、その構造は非常に簡単であり、
また部品点数が少なくなるため製作面で有利である。

【００４４】出力ロッド３は外周壁部１１のロッド挿入
穴１８に挿入されて進退動作を行うため、出力ロッド３
はロッド中央部３ｂで上部本体２ａのロッド貫通孔１６
に進退動作をガイドされるとともに、ロッド下部２ｃに
おいてもロッド挿入穴１８により進退動作をガイドされ
るので、出力ロッド３の進退動作の安定性が増し、ワー
クＷを確実にクランプできる。

【００４５】ボール支持体５０の進退動作を出力ロッド
３のツイスト動作に変換する手段としてボールネジ機構
５を用いているため、一般のネジ機構に比べてリード角
を小さくすることができ、出力ロッド３の９０°のツイ
スト動作に必要なピストン４１のストロークを小さくで
きるため、出力ロッド３のクランプ時の退入動作のスト
ロークを所定量確保し且つツイスト式クランプ装置１の
高さを低くすることができる。

【００４６】出力ロッド３が退入動作を行う際に、ボー
ル支持体５０の下面がロッド中央部３ｂの環状の突起部
３３と係合し、ボール支持体５０は出力ロッド３にクラ
ンプ力をより確実に伝達しながら、ボール支持体５０と
出力ロッド３は一体に退入動作を行うため、ワークＷを
強力にクランプすることができる。

【００４７】次に前記実施形態を部分的に変更した変更
形態について説明する。 １）動作規制機構６の３つの球体１９を出力ロッド３の
ロッド下部３ｃの外周面に同一円周上に装着し、外周壁
部１１のロッド挿入穴１８の内周面に３つの円弧溝３４
を同一円周上に設け、さらにロッド挿入穴１８の内周面
にこれら円弧溝３４の溝端から夫々立ち下がる３本の縦
溝３５を設けてもよい。

【００４８】２）ボールネジ機構５には複数条のボール
ネジを設けてもよい。ボールネジ内部のボール５４の個
数を増やすことで、ボール５４とボール支持体５０及び
出力ロッド３との接触面積が大きくなり、ボール支持体
５０の進退動作を出力ロッド３のツイスト動作により確
実に変換することができる。

【００４９】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、ツイスト式ク
ランプ装置においてピストンが出力ロッドに相対移動可
能に外装され、出力ロッドと外周壁部とに係合した複数
の球体を介して、出力ロッドのツイスト動作時にはその
出力ロッドの進退動作を規制するとともに、出力ロッド
の進退動作時にはその出力ロッドのツイスト動作を規制
する動作規制機構を備えたので、ピストンは出力ロッド
に対し相対的な進退動作が可能で、さらに動作規制機構
が出力ロッドのツイスト動作時にその進退動作を規制す
るため、出力ロッドが定位置で所定角度ツイスト動作を
行うことができ、出力ロッドのツイスト動作時にクラン
プアームがワークに干渉する可能性が低くなる。

【００５０】出力ロッドは進退動作を規制されて定位置
でツイスト動作を行うため、出力ロッドのストロークは
進退動作時のストロークのみであり、従ってツイスト式
クランプ装置の高さを小さくすることができる。

【００５１】また動作規制機構は出力ロッドと外周壁部
とに係合する複数の球体を介して出力ロッドのツイスト
動作または進退動作を規制するので、その構造は非常に
簡単なものとなり、また部品点数が少なくてすむため、
製作面で有利である。

【００５２】またボール支持体の進退動作を出力ロッド
のツイスト動作に変換する手段としてボールネジ機構を
用いたので、一般のネジ機構に比べてボールネジ機構の
リード角を小さくすることができ、出力ロッドを所定角
度ツイストさせるのに必要なピストンの退入ストローク
を小さくできるため、出力ロッドの退入動作時のストロ
ークを所定量確保し且つツイスト式クランプ装置の高さ
を小さくすることができる。

【００５３】請求項２の発明によれば、動作規制機構は
複数の円弧溝と円弧溝の溝端から立ち上がる複数の縦溝
を有し、球体と円弧溝が係合する時には出力ロッドのツ
イスト動作を許容しつつ進退動作を規制し、球体と縦溝
が係合する時には出力ロッドの進退動作を許容しつつツ
イスト動作を規制するので、動作規制機構の構造を非常
に簡単にすることができ、部品点数も少なくできるた
め、製作面で有利である。その他請求項１と同様の効果
を有する。

【００５４】請求項３の発明によれば、外周壁部に出力
ロッドの下端側部分が進退自在に挿入されているので、
出力ロッドはその中央部でクランプ本体に進退動作をガ
イドされるとともに、下端側部分においても外周壁部で
進退動作をガイドされるため、出力ロッドの進退動作の
安定性が増し、ワークを確実にクランプできる。その他
請求項２と同様の効果を有する。

【００５５】請求項４の発明によれば、動作規制機構の
複数の円弧溝と複数の縦溝が出力ロッドに形成されたの
で、外周壁部に装着された複数の球体が出力ロッドの円
弧溝と係合する時には動作規制機構は出力ロッドのツイ
スト動作を許容しつつその進退動作を規制し、球体が出
力ロッドの縦溝と係合する時には動作規制機構は出力ロ
ッドの進退動作を許容しつつそのツイスト動作を規制す
る。その他請求項３と同様の効果を有する。

【００５６】請求項５の発明によれば、ボール支持体と
出力ロッドを進出側へ弾性付勢するスプリング部材が設
けられているので、クランプ解除時にボール支持体と出
力ロッドはスプリング部材により進出側へ駆動され、ク
ランプヘッドがワークから離隔されてワークがクランプ
解除される。その他請求項１〜４の何れかと同様の効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るツイスト式クランプ装
置（クランプ解除状態）の縦断面図である。

【図２】ツイスト式クランプ装置の平面図である。

【図３】動作規制機構（クランプ解除状態）のIII-III
線断面図である。

【図４】ツイスト式クランプ装置（９０°ツイスト状
態）の縦断面図である。

【図５】動作規制機構（９０°ツイスト状態）のV-V線
断面図である。

【図６】ツイスト式クランプ装置（クランプ状態）の縦
断面図である。

【符号の説明】

１ ツイスト式クランプ装置 ２ クランプ本体 ３ 出力ロッド ４ 油圧シリンダ ５ ボールネジ機構 ６ 動作規制機構 ７ スプリング ８ クランプアーム １１ 外周壁部 １９ 球体 ３４ 円弧溝 ３５ 縦溝 ４１ ピストン ５０ ボール支持体 Ｗ ワーク

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランプ本体と、このクランプ本体に進
   退可能に装着された出力ロッドとを有し、出力ロッドを
   所定角度ツイストさせてからクランプ側へ退入駆動する
   形式のツイスト式クランプ装置において、 前記クランプ本体内で出力ロッドに外装されたボール支
   持体を有しボール支持体の進退動作を出力ロッドのツイ
   スト動作に変換するボールネジ機構と、 前記クランプ本体内で出力ロッドに相対移動可能に外装
   された環状ピストンを有し、ボール支持体を出力ロッド
   退入側へ駆動可能な油圧シリンダと、 前記クランプ本体のうちの出力ロッドの外周に臨む外周
   壁部と出力ロッドとに係合した複数の球体を介して、出
   力ロッドのツイスト動作時にはその出力ロッドの進退動
   作を規制するとともに、出力ロッドの進退動作時にはそ
   の出力ロッドのツイスト動作を規制する動作規制機構
   と、 を備えたことを特徴とするツイスト式クランプ装置。
2. 【請求項２】 前記動作規制機構は、複数の球体が夫々
   係合して出力ロッドのツイスト動作を許容しつつ進退動
   作を規制する複数の円弧溝と、これら円弧溝の溝端から
   夫々立ち上がる複数の縦溝であって出力ロッドの進退動
   作を許容しつつツイスト動作を規制する複数の縦溝とを
   有することを特徴とする請求項１に記載のツイスト式ク
   ランプ装置。
3. 【請求項３】 前記外周壁部は、クランプ本体の下端側
   部位に筒状に形成され、この外周壁部に出力ロッドの下
   端側部分が進退自在に挿入されたことを特徴とする請求
   項２に記載のツイスト式クランプ装置。
4. 【請求項４】 前記複数の円弧溝と複数の縦溝が出力ロ
   ッドに形成されたことを特徴とする請求項３に記載のツ
   イスト式クランプ装置。
5. 【請求項５】 前記ボール支持体と出力ロッドを進出側
   へ弾性付勢するスプリング部材を設けたことを特徴とす
   る請求項１〜４の何れかに記載のツイスト式クランプ装
   置。