JP2002331432A - クランプ装置 - Google Patents
クランプ装置Info
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- JP2002331432A JP2002331432A JP2001138283A JP2001138283A JP2002331432A JP 2002331432 A JP2002331432 A JP 2002331432A JP 2001138283 A JP2001138283 A JP 2001138283A JP 2001138283 A JP2001138283 A JP 2001138283A JP 2002331432 A JP2002331432 A JP 2002331432A
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Abstract
ランプ装置を提供する。確実にクランプ状態を維持する
ことができるクランプ装置を提供する。 【解決手段】丸簿11の外周面に当接する押圧部材13
と、押圧部材13を丸棒11に押圧する締付部材28と
を設けた。両者は、テーパ面31,32を介して接触す
るようにした。押圧部材13の内面は、丸棒11に面接
触するようにした。締付部材28は、バネ14によって
常時押圧部材13側へ付勢した。
Description
パイプ等)をクランプすることにより保持・位置決めす
るためのクランプ装置に関するものである。
よって保持し、位置決めするためのクランプ装置が種々
提供されている。かかるクランプ装置は、工作機械にお
いてワーク(パイプ部材等)を位置決めする場合等に採
用されている。一般的な従来のクランプ装置の概念は図
5および図6に示すようなものである。
レット1と呼ばれる把持部材を備えている。同図では、
丸パイプをコレット1によりクランプした状態を示して
いる。図に示すように、コレット1は、テーパが形成さ
れた筒状部2を有しており、この筒状部2の先端側から
基端側に向かって軸方向に沿ってスリット3が形成され
ている。つまり、筒状部2は、複数の片持ち梁4が寄せ
集まった形状を呈している。
1に挿通される。そして、図示しない締付機構を用いて
筒状部2を径方向に締め付けることにより、各片持ち梁
4が図6に示すように撓み、その先端部6によってパイ
プ部材5がクランプされる。
には、上記締付機構により筒状部2の締付を解除する。
これにより、コレット1の片持ち梁4が径方向に拡が
り、パイプ部材5のクランプ状態を解除してコレット1
から取り出すことができる。
ような機構では、パイプ部材5を締め付けるのは各片持
ち梁4の先端部のみであることから、パイプ部材5と各
片持ち梁4とは点接触の状態である。このため、コレッ
ト1による締付力が不足して、強固にクランプすること
が困難であるという問題があった。
めに従来では一般に圧縮空気を利用しているが、この圧
縮空気は、別途設けられた圧縮空気供給装置から供給さ
れるものであるから、何らかの理由で圧縮空気供給装置
に異常が生じて供給される空気の圧力が低下してしまっ
た場合には、パイプ部材5のクランプ状態を維持するこ
とができなくなるという問題もあった。
を強固にクランプすることができるクランプ装置を提供
することであり、本発明の第2の目的は、一旦クランプ
した後は、確実にその状態を保持することができるクラ
ンプ装置を提供することである。
状部材と面接触することによりクランプする機構を採用
することにより、強固に棒状部材をクランプすることが
できる点、および圧縮空気供給装置による圧縮空気を利
用して棒状部材のクランプ状態を維持するという複雑な
構造を採用するのではなく、単純な機械部品によって直
接クランプ状態を維持することにより、棒状部材のクラ
ンプ状態を確実に維持することができる点に着目した。
ため、本願に係るクランプ装置は、棒状部材を囲繞して
クランプするクランプ手段を備えたクランプ装置であっ
て、当該クランプ手段は、棒状部材の外周面に当接する
当接姿勢と、当接姿勢から面接触状態で押圧する押圧姿
勢との間で姿勢変化可能に設けられた押圧部材と、押圧
部材を上記押圧姿勢に姿勢変化させる姿勢変化機構とを
備えていることを特徴とするものである。
次のようにして棒状部材がクランプされる。すなわち、
押圧部材が姿勢変化機構によって押圧姿勢に変化する
と、押圧部材が棒状部材に対して押圧され、この押圧力
によって押圧部材と棒状部材との間に生じる摩擦力によ
って棒状部材が位置決め・保持される。しかも、押圧部
材と棒状部材とは面接触状態であるから、上記摩擦力を
大きくすることができる。
の周方向に沿って配置された複数に分割された押圧片に
より構成することができる。
って押圧部材の姿勢を変化させたときに、押圧部材の変
形によって押圧部材の一部が棒状部材に押圧されるので
はなく、各押圧片の全体が棒状部材に押圧される。これ
により、押圧部材と棒状部材との面接触状態を確実に達
成することができるという利点がある。
め、上記姿勢変化機構は、上記押圧部材に外嵌された状
態で押圧部材に対して当接/離反し得る締付部材と、当
該締付部材の内周面または上記押圧部材の外周面の少な
くともいずれか一方に形成され、締付部材の内周面と押
圧部材の外周面とが当接することにより押圧部材が径方
向に変位されるテーパ面と、締付部材を押圧部材側へ弾
性付勢する弾性部材とを備えて構成することができる。
材が押圧部材側へ付勢され、締付部材は押圧部材に外嵌
された状態で押圧部材に押し付けられる。このとき、テ
ーパ面が形成されているから、締付部材によって押圧部
材が径方向に変位される。これにより、押圧部材が棒状
部材に対して押圧され、この押圧力によって押圧部材と
棒状部材との間に生じる摩擦力によって棒状部材が位置
決め・保持される。しかも、かかる弾性部材による弾性
力によって、締付部材を介して押圧部材を押し付けるか
ら、押圧部材と棒状部材との押圧状態を確実に維持する
ことができる。
を押圧部材から離反する方向に移動させると、締付部材
による押圧部材の押圧状態が解除される。
ば、構造をきわめて簡単にすることができるという利点
がある。
分割した構成にすることができる。
棒状部材の外径にバラツキがあったとしても、がたつき
等を生じることなく確実にクランプすることができると
いう利点がある。
圧により押圧部材を当接姿勢に姿勢変化させる機構を備
えることもできる。
態をきわめて簡単に解除することができることに加え
て、空気圧の供給に不具合が生じた場合であってもクラ
ンプ状態が維持されるので、安全性が向上する。
て説明する。
プ装置の構造を示すための断面図である。また、図2
は、図1におけるA−A断面図である。
10は、たとえば工作機械等に適用することができ、ワ
ークとしての丸棒11を後述するクランプ機構12(ク
ランプ手段)によりクランプしてその位置決め・保持を
行うためのものである。
プ機構12が押圧部材13を備えており、この押圧部材
13が丸棒11に対して面接触状態で押圧されることに
より、丸棒11を強固にクランプすることができる点、
および押圧部材13を丸棒11に押圧する押圧力をバネ
14の弾性力から得る構造とすることにより、一旦丸棒
11をクランプした場合には、そのクランプ状態を確実
に維持することができるようになっている点である。以
下、クランプ装置10の構成について詳しく説明する。
ケーシング15に被せられるカバー16と、上記押圧部
材13を備えたクランプ機構12と、押圧部材13が丸
棒11に押圧されるように押圧部材13の姿勢を変化さ
せる姿勢変化機構17とを備えている。
ことができる。本実施形態では、このケーシング15
は、右端が開放された円形の器状に形成されている。ケ
ーシング15の右側に大径部18が形成され、これに連
続して左側に小径部19が形成されている。小径部19
の底面部には貫通孔20が設けられており、この貫通孔
20に丸棒11が挿通されるようになっている。
上記姿勢変化機構17が配設されている。また、上記大
径部18の右端部、すなわちケーシング15の開放され
た部分にカバー16が嵌め込まれている。
に鋼や樹脂等により一体的に形成することができる。カ
バー16は、ケーシング15の開放された部分に嵌め込
まれるようになっており、ボルト21等を用いてケーシ
ング15に締結することができる。
形成されている。そして、この中央孔26を構成する壁
面にOリング27が装着されている。このOリング27
は、後述する姿勢変化機構17の締付部材28との間で
気密を保つためのものである。
設けられている。このエアポート22は、外部から供給
される圧縮空気をケーシング15の内部に送給するため
のものであり、そのためにカバー16内に所定の配管が
形成されている。この圧縮空気は、姿勢変化機構17を
駆動するためのものである。詳しい動作については後述
する。
込まれる部分にはOリング23が設けられており、これ
により、ケーシング15とカバー16との気密を保って
いる。
るための位置決めプレート24とを有している。
おり、右端部にフランジ25が形成されている。位置決
めプレート24は、内部に凹部29が形成されており、
この凹部29に押圧部材13のフランジ25を嵌め込ん
だ状態で上記カバー16に取り付けられている。そし
て、フランジ25は、この凹部29内で径方向に移動で
きるように遊嵌されている。したがって、押圧部材13
は、全体として径方向に拡縮できるようになっている。
テーパ面32に形成されており、右端側から左端側へ漸
次縮径されている。
は、押圧部材13は、周方向に均等に4分割されてい
る。すなわち、押圧部材13は、4つの押圧片13a,
13b,13c,13dにより構成されている。各押圧
片13a〜13dの内周面部には周方向に沿って溝が形
成されており、この溝に環状のバネ40が収容されてい
る。このバネ40は、各押圧片13a〜13dを拡開す
る方向に弾性付勢している。したがって、押圧部材13
は常時において全体として拡開するように弾性付勢され
ており、押圧部材13が径方向に拡縮した場合は、各押
圧片13a,13b,13c,13dがそれぞれ径方向
に移動することになる。
8に外嵌されたピストン部材30と、締付部材28を押
圧部材13側へ付勢するバネ14とを有している。
成されている。締付部材28の押圧部材13側の内面は
テーパ面31として構成されている。これにより、締付
部材28の押圧部材13側端部の内径は、先端側(押圧
部材13側)に向かって漸次拡径されている。
形成されており、さらに小径筒部34が一体的に突設さ
れている。したがって、締付部材28の後端部には段部
が形成されており、上記バネ14の座を構成している。
ており、ケーシング15の大径部18の内部に配置され
ている。ピストン部材30は、この大径部18の内周面
と締付部材28の外周面との間にぴったりと嵌め込まれ
ている。そして、ピストン部材30の内周面および外周
面にはOリング35,36が配置されており、ピストン
部材30とケーシング15との間およびピストン部材3
0と締付部材28との間の気密が保たれている。
材30と締付部材28とによって空洞部が形成されてお
り、この空洞部と上記エアポート22とが連通してい
る。すんわち、上記圧縮空気をエアポート22に供給す
れば、この圧力によりピストン部材30が移動し、その
結果、ピストン部材30に押されて締付部材28が左側
に移動するようになっている。図1は、その状態を示し
ている。
ケーシング15の小径部19の内部に配置されている。
バネ14の一端部は上記小径筒部34により構成される
座に配置され、他端部はケーシング15の小径部19の
左端部に配置される。本実施形態では、バネ14の他端
部も安定して配置するために、座金37が設けられてい
る。
よび各部の作用効果と共に説明する。
の所定の位置にセットする。そして、エアポート22に
圧縮空気を供給する装置を接続する。この状態で、押圧
部材13は、バネ40によって拡開した状態である。
ように挿入する。これにより、押圧部材13が丸棒11
の外周面に当接する。このとき、押圧部材13は、単に
丸棒11に当接しているのみである。このときの押圧部
材13の姿勢を「当接姿勢」と定義する。
止めた状態では、バネ14により締付部材28が右側、
すなわち押圧部材13側へ弾性付勢される。これによ
り、締付部材28およびピストン部材30は、図3に示
すように押圧部材13側へ移動する。
る。
と、締付部材28のテーパ面31と押圧部材13のテー
パ面32とが接触し、これにより、図4に示すように、
押圧部材13が径方向に縮径される。すなわち、押圧部
材13は、丸棒11に押圧されてクランプされる。この
ときの押圧部材13の姿勢を「押圧姿勢」と定義する。
るから、各押圧片13a,13b,13c,13dがそ
れぞれ独立して径方向に移動する。つまり、押圧部材1
3の内面、すなわち各押圧片13a,13b,13c,
13dの内面が丸棒11の外周面と面接触することにな
る。したがって、従来のように点接触する場合に比べ
て、丸棒11と押圧部材13との間に発生する摩擦力を
大きくすることができ、その結果、丸棒11を強固にク
ランプすることができる。
部材13側へ付勢されるから、押圧部材13は、常時丸
棒11に押し付けられる。したがって、押圧部材13と
丸棒11との押圧状態を確実に維持することができ、丸
棒11を確実にクランプしておくことができる。なお、
バネ14に代えて他の弾性部材を採用することもできる
が、バネ14を採用することによって、構造をきわめて
簡単にすることができるという利点がある。
分割しているので、丸棒11の外径にバラツキがあった
としても、がたつき等を生じることなく確実にクランプ
することができるという利点もある。
給すると、当該圧縮空気はエアポート22からケーシン
グ15内へ送給され、ピストン部材30が左側へ押され
る。これにより、締付部材28も図1に示すように左側
へスライドされ、図1に示すように締付部材28が移動
する。この状態では、押圧部材13の押圧が解除されて
おり、押圧部材13は押圧姿勢から当接姿勢に戻ってい
る。その結果、丸棒11の位置決め・保持が解除され、
丸棒11を軸方向に移動させることができる。
ランプ状態を圧縮空気を利用してきわめて簡単に解除す
ることができる。また、クランプ状態の解除のみを圧縮
空気を用いて行うので、圧縮空気の供給に不具合が生じ
た場合(圧縮空気供給装置の故障等)であっても、丸棒
11のクランプ状態が維持されるので、安全性が向上す
る。
分割したが、これに限定されることなく、2分割以上で
あれば、さらに多分割にすることもできる。また、本実
施形態では、締付部材28および押圧部材13の双方に
テーパ面31,32を形成したが、これらのうちいずれ
か一方にのみテーパ面を形成するだけでもよい。このよ
うにしても、押圧部材13は、丸棒11に対して面接触
することができるからである。
よる押圧解除を圧縮空気を用いて行ったが、これに限定
されるものではなく、手動で行うこともできる。たとえ
ば、締付部材28に連結された操作レバーをケーシング
15外に突出させ、これをバネ14の弾性力に抗して操
作することにより締付部材28を押圧部材13から離反
させるようにすることもできる。
10を工作機械等に適用したが、棒状部材を位置決め・
保持するようなもの、たとえば伸縮自在なカメラの三脚
の位置決め・保持や、物干し竿の伸縮に関しても適用す
ることができる。
材が棒状部材に面接触状態で押圧されるので、棒状部材
を強固にクランプすることができる。
機械的に棒状部材に押圧する方式を採用しているから、
棒状部材のクランプ状態を確実に維持することができ
る。
を示すための断面図である。
を示すための断面図である。
図である。
示した図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 棒状部材を囲繞してクランプするクラン
プ手段を備えたクランプ装置であって、 当該クランプ手段は、 棒状部材の外周面に当接する当接姿勢と、当接姿勢から
面接触状態で押圧する押圧姿勢との間で姿勢変化可能に
設けられた押圧部材と、 押圧部材を上記押圧姿勢に姿勢変化させる姿勢変化機構
とを備えていることを特徴とするクランプ装置。 - 【請求項2】 請求項1記載のクランプ装置において、 上記押圧部材は、 棒状部材の外周面の周方向に沿って配置された複数に分
割された押圧片により構成されていることを特徴とする
クランプ装置。 - 【請求項3】 請求項1または2記載のクランプ装置に
おいて、 上記姿勢変化機構は、 上記押圧部材に外嵌された状態で押圧部材に対して当接
/離反し得る締付部材と、 当該締付部材の内周面または上記押圧部材の外周面の少
なくともいずれか一方に形成され、締付部材の内周面と
押圧部材の外周面とが当接することにより押圧部材が径
方向に変位されるテーパ面と、 締付部材を押圧部材側へ弾性付勢する弾性部材とを備え
ていることを特徴とするクランプ装置。 - 【請求項4】 請求項3記載のクランプ装置において、 上記弾性部材は、バネにより構成されていることを特徴
とするクランプ装置。 - 【請求項5】 請求項2ないし4のいずれかに記載のク
ランプ装置において、 上記押圧部材は、周方向に対象に4分割されていること
を特徴とするクランプ装置。 - 【請求項6】 請求項1ないし5のいずれかに記載のク
ランプ装置において、 上記姿勢変化機構は、空気圧により押圧部材を当接姿勢
に姿勢変化させる機構を備えていることを特徴とするク
ランプ装置。
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---|---|---|---|
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Cited By (3)
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- 2001-05-09 JP JP2001138283A patent/JP4617023B2/ja not_active Expired - Fee Related
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