JP2003089027A - Twist type clamp device - Google Patents
Twist type clamp deviceInfo
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Abstract
Description
【0001】[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、出力ロッドをクランプ側へ退
入駆動するガススプリングを設けたものに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a twist type clamp device, and more particularly, to a twist type clamp device provided with a gas spring for driving an output rod to retract toward a clamp side.
【0002】[0002]
【従来の技術】 従来より、機械加工に供するワークを
ワークパレット等に固定するために、種々の形式のクラ
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、クランプ力をワークに出力するクランプアームが
設けられ、ワークの着脱時に、このクランプアームがワ
ークに干渉しないように構成されたツイスト式クランプ
装置がある。このツイスト式クランプ装置においては、
出力ロッドの先端部にクランプアームが装着され、出力
ロッドが所定角度ツイストしつつクランプ側へ退入し、
この出力ロッドのツイスト動作に伴ってクランプアーム
も所定角度旋回してワークをクランプする。このツイス
ト式クランプ装置において、出力ロッドを進退駆動する
駆動手段としては、油圧シリンダやスプリングが一般的
に用いられている。2. Description of the Related Art Conventionally, various types of clamp devices have been used to fix a workpiece to be machined to a work pallet or the like. Among these clamp devices, there is a twist type clamp device which is provided with a clamp arm that outputs a clamping force to a work and is configured so that the clamp arm does not interfere with the work when the work is attached and detached. In this twist type clamp device,
A clamp arm is attached to the tip of the output rod, and the output rod is retracted to the clamp side while twisting at a specified angle.
Along with the twisting operation of the output rod, the clamp arm also turns a predetermined angle to clamp the work. In this twist type clamp device, a hydraulic cylinder or a spring is generally used as a driving means for driving the output rod forward and backward.
【0003】例えば、本願出願人は、図5に示すような
ツイスト式クランプ装置を実用化している。このツイス
ト式クランプ装置100は、クランプ本体101内に出
力ロッド102を進退駆動する複動式の油圧シリンダ1
03を備えている。図5に実線で示すように、クランプ
解除状態においては、クランプアーム104はワーク1
05と干渉しない退避位置にある。この状態から、油圧
シリンダ103のクランプ側油室106に油圧を供給す
ると、出力ロッド102がクランプ側へ退入駆動される
が、この退入駆動力(クランプ力)の一部が変換機構1
08により出力ロッド102を回転駆動する回転駆動力
に変換され、出力ロッドは90°ツイストしつつ退入す
る。このとき、図5に鎖線で示すように、クランプアー
ム104も90°旋回して、アジャストボルト109の
下端がワーク105に当接し、ワーク105をクランプ
する。For example, the applicant of the present application has put a twist type clamp device as shown in FIG. 5 into practical use. The twist type clamp device 100 is a double-acting hydraulic cylinder 1 that drives an output rod 102 to move back and forth in a clamp body 101.
It has 03. As shown by the solid line in FIG. 5, in the clamp release state, the clamp arm 104 is the work 1
It is in the retracted position where it does not interfere with 05. When hydraulic pressure is supplied to the clamp side oil chamber 106 of the hydraulic cylinder 103 from this state, the output rod 102 is driven to retreat to the clamp side, but a part of this retreat driving force (clamping force) is converted.
By 08, it is converted into a rotational driving force for rotationally driving the output rod 102, and the output rod retracts while twisting 90 °. At this time, as shown by the chain line in FIG. 5, the clamp arm 104 also turns 90 °, and the lower end of the adjusting bolt 109 abuts the work 105 to clamp the work 105.
【0004】前記のクランプ状態で、油圧シリンダ10
3のクランプ解除側油室107に油圧を供給すると、出
力ロッド102はクランプ解除側へ進出駆動されるが、
この進出駆動力(クランプ解除力)の一部が変換機構に
より回転駆動力に変換され、出力ロッド102は90°
ツイストしつつ進出し、クランプアーム104も90°
旋回して退避位置に戻る。In the clamped state, the hydraulic cylinder 10
When hydraulic pressure is supplied to the clamp release side oil chamber 107 of 3, the output rod 102 is driven to advance to the clamp release side.
A part of this advancing drive force (clamp release force) is converted into a rotational drive force by the conversion mechanism, and the output rod 102 is 90 °.
Advances while twisting, and the clamp arm 104 is also 90 °
Turn to return to the retracted position.
【0005】一方、本願出願人は、非ツイスト型(直動
型)のクランプ装置に、クランプ手段としてガススプリ
ングを用いたものを提案し実用化しつつある。このガス
スプリングは、7MPa程度の高圧の圧縮ガス(例え
ば、窒素ガス)が充填されたガス充填室を備えており、
このガス充填室で発生するクランプ力により、常に出力
ロッドはクランプ側へ付勢されている。このようなクラ
ンプ装置においては、クランプ状態でクランプ装置と外
部の油圧供給装置とを分離でき、ワークをクランプした
状態で、ワークパレットを油圧供給装置から離れた工作
機械に搬送し、工作機械でワークを機械加工できる。従
って、ワークの機械加工時に、クランプ装置と油圧供給
装置とをホース等で接続する必要がなく、工作機械や油
圧供給装置等の設置面の自由度も広がる。On the other hand, the applicant of the present application has proposed and is putting into practical use a non-twist type (direct acting type) clamp device using a gas spring as a clamp means. This gas spring has a gas filling chamber filled with a high-pressure compressed gas (for example, nitrogen gas) of about 7 MPa,
The output rod is constantly urged toward the clamp side by the clamp force generated in the gas filling chamber. In such a clamp device, the clamp device and the external hydraulic supply device can be separated in the clamped state, and the work pallet is conveyed to the machine tool away from the hydraulic supply device while the work is clamped, and the work tool is used by the machine tool. Can be machined. Therefore, it is not necessary to connect the clamp device and the hydraulic pressure supply device with a hose or the like at the time of machining the work, and the degree of freedom of the installation surface of the machine tool, the hydraulic pressure supply device, or the like is increased.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】 前記の複動式の油圧
シリンダを備えたツイスト式クランプ装置においては、
油圧シリンダにより出力ロッドをクランプ側へ駆動して
ワークを固定するため、ワークをワークパレットに固定
して工作機械で機械加工する際に、ツイスト式クランプ
装置と油圧供給装置とを接続しておく必要がある。従っ
て、機械加工中にツイスト式クランプ装置と油圧供給装
置をホース等で接続しておく必要があり、機械加工の作
業の邪魔になるし、工作機械や油圧供給装置の設置面で
制約を受ける。油圧シリンダの代わりにクランプ手段と
してスプリングを用いることも可能であるが、強力なク
ランプ力を得るには大きなスプリングが必要になり、ク
ランプ装置が大型化するという欠点がある。DISCLOSURE OF INVENTION Problems to be Solved by the Invention In the twist type clamp device including the double-acting hydraulic cylinder,
Since the output rod is driven to the clamp side by the hydraulic cylinder to fix the work, it is necessary to connect the twist type clamp device and the hydraulic pressure supply device when fixing the work to the work pallet and machining it with the machine tool. There is. Therefore, it is necessary to connect the twist type clamp device and the hydraulic pressure supply device with a hose or the like during machining, which hinders the machining work and limits the installation of the machine tool and the hydraulic pressure supply device. A spring can be used as the clamping means instead of the hydraulic cylinder, but a large spring is required to obtain a strong clamping force, and there is a disadvantage that the clamping device becomes large.
【0007】一方、本願出願人は、前記の一般的なクラ
ンプ装置と同様に、ツイスト式クランプ装置において
も、出力ロッドをクランプ側へ駆動する手段にガススプ
リングを適用することは非常に有効であると考えた。但
し、クランプ本体と出力ロッドのピストン部との間に
は、ガス充填室を封止する為のシール部材が装着されて
いるが、繰り返し使用している間に、出力ロッドがツイ
ストする際のクランプ本体と出力ロッドとの間の摩擦力
により、シール部材が回転方向へ変形するため、磨耗し
やすく、シール部材のシール性が低下してガス充填室の
圧縮ガスが漏れ、クランプ力が低下する虞も考えられ
る。本発明の目的は、ツイスト式クランプ装置におい
て、クランプ状態で油圧供給装置から切り離し可能に構
成すること、出力ロッドをクランプ側に駆動する手段に
ガススプリングを適用すると共にガススプリングのシー
ル部材の耐久性を確保すること、等である。On the other hand, the applicant of the present application is very effective to apply the gas spring to the means for driving the output rod to the clamp side in the twist type clamp device as well as the above-mentioned general clamp device. I thought. However, a seal member for sealing the gas filling chamber is installed between the clamp body and the piston part of the output rod, but the clamp when the output rod twists during repeated use. The seal member is deformed in the rotational direction due to the frictional force between the main body and the output rod, so that the seal member is easily worn, the sealability of the seal member is deteriorated, the compressed gas in the gas filling chamber leaks, and the clamp force may be decreased. Can also be considered. An object of the present invention is to configure a twist type clamp device so that it can be separated from a hydraulic pressure supply device in a clamped state, apply a gas spring to a means for driving an output rod to a clamp side, and durability of a seal member of the gas spring. , And so on.
【0008】[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つつ退入駆動してクランプする
ツイスト式クランプ装置において、出力ロッドをクラン
プ側へ退入駆動するガススプリングと、出力ロッドをク
ランプ解除側へ進出駆動可能な油圧シリンダと、出力ロ
ッドを進退駆動する進退駆動力の一部を出力ロッドを回
転駆動する回転駆動力に変換する変換機構とを備えたこ
とを特徴とするものである。A twist type clamp device according to claim 1 has a clamp main body and an output rod attached to the clamp main body so as to be capable of advancing and retreating, and retracts while twisting the output rod at a predetermined angle. In a twist type clamp device that drives and clamps, a gas spring that drives the output rod to retreat to the clamp side, a hydraulic cylinder that can drive the output rod to advance to the unclamped side, and a forward / backward drive force that drives the output rod to advance / retract. And a conversion mechanism for converting a part of the output rod into a rotational driving force for rotationally driving the output rod.
【0009】クランプ解除状態では、ガススプリングに
よる退入駆動力(クランプ力)に抗して、油圧シリンダ
による進出駆動力(クランプ解除力)が出力ロッドに作
用し、出力ロッドは進出限界位置まで進出した状態であ
る。クランプ解除状態から、油圧シリンダの油圧を排出
すると、出力ロッドはガススプリングのクランプ力によ
りクランプ側へ退入駆動される。このとき、クランプ力
の一部が変換機構により出力ロッドを回転駆動する回転
駆動力に変換されるため、出力ロッドは所定角度ツイス
トしつつ退入する。このとき、出力ロッドの先端部に装
着されたクランプアームが、出力ロッドのツイスト動作
に伴ってワークと干渉しない退避位置から所定角度旋回
し、ワークにクランプ力を作用させてワークを固定す
る。In the unclamped state, the advancing drive force (clamp release force) by the hydraulic cylinder acts on the output rod against the retreat drive force (clamping force) by the gas spring, and the output rod advances to the advance limit position. It is in a state of being When the hydraulic pressure of the hydraulic cylinder is discharged from the unclamped state, the output rod is driven into and out of the clamp side by the clamping force of the gas spring. At this time, a part of the clamping force is converted into a rotational driving force that rotationally drives the output rod by the conversion mechanism, so that the output rod retracts while twisting by a predetermined angle. At this time, the clamp arm attached to the tip portion of the output rod pivots at a predetermined angle from the retracted position where it does not interfere with the work due to the twisting operation of the output rod, and applies a clamping force to the work to fix the work.
【0010】出力ロッドをクランプ側へ駆動する手段に
ガススプリングを用いているため、クランプ状態ではツ
イスト式クランプ装置を外部の油圧供給装置に接続する
必要がない。従って、例えば、ワークをワークパレット
に固定した後、ツイスト式クランプ装置と油圧供給装置
と切り離し、油圧供給装置から離れた工作機械へ搬送し
て、工作機械によりワークを加工することができる。Since the gas spring is used as a means for driving the output rod to the clamp side, it is not necessary to connect the twist type clamp device to an external hydraulic pressure supply device in the clamped state. Therefore, for example, after fixing the work to the work pallet, the twist type clamp device and the hydraulic pressure supply device are separated from each other, the work is conveyed to the machine tool separated from the hydraulic pressure supply device, and the work can be processed by the machine tool.
【0011】クランプ状態から油圧シリンダに油圧を供
給すると、ガススプリングのクランプ力に抗して、出力
ロッドは油圧シリンダのクランプ解除力によりクランプ
解除側へ進出駆動される。このとき、クランプ解除力の
一部が変換機構により回転駆動力に変換され、出力ロッ
ドは、前記クランプ状態への移行時とは逆方向に所定角
度ツイストしつつ進出する。このとき、クランプアーム
も出力ロッドのツイスト動作に伴って所定角度旋回して
退避位置に戻り、ワークの固定が解除される。When the hydraulic pressure is supplied from the clamped state to the hydraulic cylinder, the output rod is advanced to the unclamping side by the unclamping force of the hydraulic cylinder against the clamping force of the gas spring. At this time, a part of the unclamping force is converted into a rotational driving force by the conversion mechanism, and the output rod advances while twisting by a predetermined angle in the direction opposite to that in the transition to the clamped state. At this time, the clamp arm also pivots by a predetermined angle and returns to the retracted position in accordance with the twisting operation of the output rod, and the fixing of the work is released.
【0012】請求項2のツイスト式クランプ装置は、請
求項1の発明において、前記ガススプリングは、前記ク
ランプ本体の内部に形成されたシリンダ穴と、前記出力
ロッドに対して相対的に回転摺動可能に出力ロッドに外
嵌されたピストン付きスリーブ部材と、前記シリンダ穴
と前記ピストン付きスリーブ部材により形成され圧縮ガ
スが充填されたガス充填室とを備えたことを特徴とする
ものである。According to a second aspect of the present invention, in the twist type clamp device of the first aspect, the gas spring is rotationally slid relative to the cylinder hole formed inside the clamp body and the output rod. A sleeve member with a piston that is fitted onto the output rod as much as possible, and a gas filling chamber that is formed by the cylinder hole and the sleeve member with a piston and that is filled with compressed gas are provided.
【0013】ガス充填室には圧縮ガスが充填されてガス
充填室内でクランプ力が発生し、ガス圧が漏れてクラン
プ力が低下しないように、ピストン付きスリーブ部材に
はシール部材が装着されている。ピストン付きスリーブ
部材は、出力ロッドに対して相対的に回転摺動可能であ
るので、出力ロッドが所定角度ツイストしつつ進退動作
を行う際には、出力ロッドのみがツイスト動作を行い、
ピストン付きスリーブ部材は出力ロッドと一体的に進退
動作のみを行う。従って、シール部材に回転方向の変形
等が生じないためそのシール性が低下せず、ガス充填室
の圧縮ガスはほとんど漏れることがない。A seal member is attached to the sleeve member with the piston so that the compressed gas is filled in the gas filling chamber and a clamping force is generated in the gas filling chamber so that the gas pressure does not leak and the clamping force does not decrease. . Since the sleeve member with a piston is rotatable and slidable relative to the output rod, when the output rod performs a forward / backward movement while twisting by a predetermined angle, only the output rod performs a twist operation,
The sleeve member with the piston only moves forward and backward together with the output rod. Therefore, since the sealing member is not deformed in the rotational direction, its sealing performance is not deteriorated, and the compressed gas in the gas filling chamber hardly leaks.
【0014】請求項3のツイスト式クランプ装置は、請
求項2の発明において、前記ピストン付きスリーブ部材
には、シリンダ穴に摺動自在に装着されたガス圧用ピス
トン部が設けられ、前記出力ロッドには、シリンダ穴に
摺動可能に装着されガス圧用ピストン部にガス充填室と
反対側から当接する油圧用ピストン部が設けられ、ピス
トン付きスリーブ部材と出力ロッドがクランプ本体に対
して一体的に進退可能に構成されたことを特徴とするも
のである。According to a third aspect of the present invention, in the twist type clamp apparatus according to the second aspect, the sleeve member with piston is provided with a gas pressure piston portion slidably mounted in a cylinder hole, and the output rod is provided. Is equipped slidably in the cylinder hole and has a hydraulic piston part that contacts the gas pressure piston part from the opposite side of the gas filling chamber.The sleeve member with piston and the output rod advance and retract integrally with the clamp body. It is characterized by being configured as possible.
【0015】クランプ状態に移行する際には、ガススプ
リングのガス充填室で発生したクランプ力がガス圧用ピ
ストン部に作用し、このクランプ力はガス圧用ピストン
部に当接する油圧用ピストン部に伝達されて出力ロッド
も退入駆動され、ピストン付きスリーブ部材と出力ロッ
ドとが一体的に退入する。クランプ解除状態に移行する
際には、油圧が油圧用ピストン部に作用してクランプ解
除力が発生し、このクランプ解除力がガス圧用ピストン
部に伝達されてピストン付きスリーブ部材も進出駆動さ
れ、ピストン付きスリーブ部材と出力ロッドとが一体的
に進出する。When shifting to the clamped state, the clamping force generated in the gas filling chamber of the gas spring acts on the gas pressure piston portion, and this clamping force is transmitted to the hydraulic pressure piston portion contacting the gas pressure piston portion. The output rod is also driven to retract, and the sleeve member with a piston and the output rod retract integrally. When shifting to the unclamped state, the hydraulic pressure acts on the hydraulic piston part to generate a unclamping force, and this unclamping force is transmitted to the gas pressure piston part and the sleeve member with piston is also driven to advance, The attached sleeve member and the output rod integrally advance.
【0016】請求項4のツイスト式クランプ装置は、請
求項3の発明において、前記ガス圧用ピストン部と油圧
用ピストン部との間にスラストベアリングが装着された
ことを特徴とするものである。従って、スラストベアリ
ングを介してピストン付きスリーブ部材と出力ロッドと
の間で進退駆動力が伝達されると共に、両者の間の相対
的な回転が許容されるので、出力ロッドが所定角度ツイ
ストしつつ進退動作を行う際に、ピストン付きスリーブ
部材は出力ロッドと一体的に進退動作のみを行う。According to a fourth aspect of the present invention, in the twist type clamp device of the third aspect, a thrust bearing is mounted between the gas pressure piston portion and the hydraulic pressure piston portion. Therefore, the forward / backward driving force is transmitted between the sleeve member with the piston and the output rod through the thrust bearing, and relative rotation between them is allowed, so that the output rod moves forward / backward while twisting by a predetermined angle. When performing the operation, the sleeve member with the piston performs only the forward / backward movement integrally with the output rod.
【0017】請求項5のツイスト式クランプ装置は、請
求項2〜4の何れかの発明において、前記クランプ本体
には、前記ピストン付きスリーブ部材をその進出限界位
置で係止する係止部が設けられたことを特徴とするもの
である。従って、クランプ解除状態に移行する際に、ピ
ストン付きスリーブ部材は係止部で係止されて進出限界
位置以上に進出することがない。According to a fifth aspect of the present invention, in the twist type clamp device according to any one of the second to fourth aspects, the clamp body is provided with a locking portion for locking the sleeve member with the piston at its advance limit position. It is characterized by being done. Therefore, when shifting to the unclamped state, the sleeve member with a piston is locked by the locking portion and does not advance beyond the advance limit position.
【0018】請求項6のツイスト式クランプ装置は、請
求項1〜5の何れかの発明において、前記変換機構は、
クランプ本体に保持された1対の鋼球と、前記出力ロッ
ドの油圧用ピストン部に同心状に固定されたロッドと、
このロッドの外周面部分に形成され前記1対の鋼球が夫
々係合した1対のカム溝とを備えたことを特徴とするも
のである。従って、出力ロッドに作用する進退駆動力に
よりロッドも進退駆動され、ロッドの1対のカム溝に1
対の鋼球が係合した状態で、鋼球がカム溝に沿って相対
的に移動することで、進退駆動力の一部が回転駆動力に
変換され、出力ロッドがツイスト動作を行う。According to a sixth aspect of the present invention, in the twist type clamp device according to any one of the first to fifth aspects, the conversion mechanism includes:
A pair of steel balls held by the clamp body, a rod concentrically fixed to the hydraulic piston portion of the output rod,
It is characterized in that it is provided with a pair of cam grooves formed on the outer peripheral surface portion of the rod and engaged with the pair of steel balls, respectively. Therefore, the rod is also driven forward / backward by the forward / backward driving force acting on the output rod, so that the pair of cam grooves of the rod is moved to one
With the pair of steel balls engaged, the steel balls relatively move along the cam groove, whereby a part of the forward / backward drive force is converted into a rotational drive force, and the output rod performs a twist operation.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】 本発明の実施の形態について説
明する。本実施形態のツイスト式クランプ装置は、ワー
クパレットに機械加工に供するワークを固定する為のも
のである。ワークパレットにツイスト式クランプ装置に
よりワークが固定された後、ワークパレットは工作機械
に搬送され、工作機械によりワークに機械加工が施され
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described. The twist type clamp device of this embodiment is for fixing a work to be machined to a work pallet. After the work is fixed to the work pallet by the twist type clamp device, the work pallet is conveyed to the machine tool, and the work is machined by the machine tool.
【0020】図1〜図3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、このクランプ本体2
に進退可能に装着された出力ロッド3とを有し、ツイス
ト式クランプ装置1は、出力ロッド3を90°ツイスト
させつつ退入駆動してクランプし、クランプ時とは逆方
向に90°ツイストさせつつ進出駆動してクランプ解除
するものである。ツイスト式クランプ装置1は、出力ロ
ッド3を下方(クランプ側)へ退入駆動するガススプリ
ング4と、出力ロッド3を上方(クランプ解除側)へ進
出駆動可能な油圧シリンダ5と、出力ロッド3を進退駆
動する進退駆動力の一部を出力ロッド3を回転駆動する
回転駆動力に変換する変換機構6とを備えている。As shown in FIGS. 1 to 3, the twist type clamp device 1 includes a clamp body 2 and the clamp body 2.
Has a output rod 3 mounted so as to be capable of advancing and retracting, and the twist type clamp device 1 drives the output rod 3 by 90 ° twisting while retracting and driving, and twists the output rod 3 by 90 ° in a direction opposite to the clamping direction. While moving forward, the clamp is released. The twist type clamp device 1 includes a gas spring 4 that drives the output rod 3 to retract (clamp side) downward, a hydraulic cylinder 5 that can drive the output rod 3 to move upward (clamp release side), and the output rod 3. And a conversion mechanism 6 for converting a part of the forward / backward driving force to a rotational driving force for rotationally driving the output rod 3.
【0021】図1,図2に示すように、クランプ本体2
は、平面視略正方形のブロック状のものであり、クラン
プ本体2はワークパレット7に4本のボルトで固定され
ている。クランプ本体2は上部本体2aと下部本体2b
などで構成されている。上部本体2aの内部には、円筒
穴状のシリンダ穴10が形成され、シリンダ穴10の上
端から上方に貫通孔12が延びている。この貫通孔12
には、ガススプリング4のピストン付きスリーブ部材4
0が摺動可能に内嵌され、貫通孔12にはシール部材1
3が装着されている。As shown in FIGS. 1 and 2, the clamp body 2
Is a block having a substantially square shape in a plan view, and the clamp body 2 is fixed to the work pallet 7 with four bolts. The clamp body 2 includes an upper body 2a and a lower body 2b.
Etc. A cylinder hole 10 having a cylindrical hole shape is formed inside the upper body 2a, and a through hole 12 extends upward from the upper end of the cylinder hole 10. This through hole 12
Includes a sleeve member 4 with a piston of the gas spring 4
0 is slidably fitted in the through hole 12 and the seal member 1
3 is installed.
【0022】貫通孔12の上端側部分には環状の係止部
14が形成され、この係止部14はピストン付きスリー
ブ部材40を進出限界位置で係止する為のものである。
係止部14には出力ロッド3が挿通され、係止部14の
上側には、ワーク8の機械加工により生じる切粉等がク
ランプ本体2の内部に侵入するのを防ぐダストシール1
5が装着されている。下部本体2bは、上部本体2aの
下端側部分に螺着され、シリンダ穴10の下端を閉塞し
ている。上部本体2aと下部本体2bとの間にはシール
部材18が装着されている。An annular locking portion 14 is formed at the upper end portion of the through hole 12, and this locking portion 14 is for locking the sleeve member 40 with a piston at the advance limit position.
The output rod 3 is inserted through the locking portion 14, and the dust seal 1 is provided on the upper side of the locking portion 14 to prevent chips and the like generated by machining of the work 8 from entering the inside of the clamp body 2.
5 is installed. The lower body 2b is screwed to the lower end portion of the upper body 2a and closes the lower end of the cylinder hole 10. A seal member 18 is mounted between the upper body 2a and the lower body 2b.
【0023】出力ロッド3は、シリンダ穴10の内部か
ら貫通孔12の内部においてクランプ本体2を貫通して
上方へ延びている。出力ロッド3の上端部には、ガスス
プリング4によるクランプ力をワーク8に出力するクラ
ンプアーム20が外嵌され、ナット21により固定され
ている。出力ロッド3の下端部には、油圧シリンダ5の
油圧用ピストン25が一体的に設けられている。The output rod 3 extends upward from the inside of the cylinder hole 10 through the clamp body 2 inside the through hole 12. A clamp arm 20 for outputting the clamping force of the gas spring 4 to the work 8 is fitted onto the upper end portion of the output rod 3 and fixed by a nut 21. A hydraulic piston 25 of the hydraulic cylinder 5 is integrally provided at the lower end of the output rod 3.
【0024】クランプアーム20には、ワーク8の高さ
に応じてクランプアーム20のクランプ位置を調節可能
なアジャストボルト22が装着されており、このアジャ
ストボルト22の下端をワーク8に当接させてワーク8
を固定する。図1,図2に示すように、クランプ解除状
態では、クランプアーム20はワーク8に干渉しない退
避位置にあり、後述するように、出力ロッド3が90°
ツイストしつつ下方へ退入すると、クランプアーム20
も90°旋回して下降し、図3に示すように、クランプ
アーム20はワーク固定位置に到達してワーク8を固定
する。The clamp arm 20 is provided with an adjusting bolt 22 capable of adjusting the clamp position of the clamp arm 20 according to the height of the work 8, and the lower end of the adjusting bolt 22 is brought into contact with the work 8. Work 8
To fix. As shown in FIGS. 1 and 2, the clamp arm 20 is in the retracted position where it does not interfere with the work 8 in the unclamped state, and as described later, the output rod 3 is 90 °.
When retracting downward while twisting, the clamp arm 20
Also swivels 90 ° and descends, and as shown in FIG. 3, the clamp arm 20 reaches the work fixing position and fixes the work 8.
【0025】油圧シリンダ5は、油圧用ピストン部25
と、クランプ解除力を発生させる油室26とを備えてい
る。油圧用ピストン部25はシリンダ穴10の下半部に
摺動自在に装着され、油圧用ピストン部25は、ガスス
プリング4のガス用ピストン部44の下側(ガス充填室
42と反対側)から当接している。油圧用ピストン部2
5とシリンダ穴10との間にはシール部材27が装着さ
れている。油圧用ピストン部25の下側には、油圧用ピ
ストン部25とシリンダ穴10の下半部と下部本体2b
とで油室26が形成され、この油室26には、上部本体
2aに形成された油圧ポート16、油路17を介して油
圧が供給される。油圧ポート16は、油圧管(図示略)
を介して外部の油圧供給装置(図示略)と接続されて油
圧を給排可能である。The hydraulic cylinder 5 has a hydraulic piston portion 25.
And an oil chamber 26 that generates a clamp release force. The hydraulic piston portion 25 is slidably attached to the lower half of the cylinder hole 10, and the hydraulic piston portion 25 is provided from below the gas piston portion 44 of the gas spring 4 (opposite to the gas filling chamber 42). Abutting. Hydraulic piston part 2
A seal member 27 is mounted between the cylinder 5 and the cylinder hole 10. Below the hydraulic piston portion 25, the hydraulic piston portion 25, the lower half of the cylinder hole 10 and the lower body 2b.
The oil chamber 26 is formed by and the oil pressure is supplied to the oil chamber 26 via the hydraulic port 16 and the oil passage 17 formed in the upper main body 2a. The hydraulic port 16 is a hydraulic pipe (not shown).
A hydraulic pressure can be supplied and discharged by being connected to an external hydraulic pressure supply device (not shown) via.
【0026】ガススプリング4は、シリンダ穴10と、
出力ロッド3に対して相対的に回転摺動可能に出力ロッ
ド3に外嵌されたピストン付きスリーブ部材40と、シ
リンダ穴10とピストン付きスリーブ部材40により形
成され圧縮ガス41が充填されたガス充填室42とを備
えている。ピストン付きスリーブ部材40は、スリーブ
部43と、このスリーブ部43の下側のガス圧用ピスト
ン部44とを一体形成したものである。スリーブ部43
の上半部は貫通孔12に摺動可能に内嵌され、ガス圧用
ピストン部44はシリンダ穴10の上半部に摺動可能に
装着されている。ガス圧用ピストン部44には、ガス充
填室42をシールするシール部材45が装着されてい
る。ガス圧用ピストン部44の下面には油圧用ピストン
部25が当接して、ピストン付きスリーブ部材40と出
力ロッド3とは一体的に進退可能に構成されている。The gas spring 4 has a cylinder hole 10 and
A sleeve member 40 with a piston fitted onto the output rod 3 so as to be rotatable and slidable relative to the output rod 3, and a gas filling formed with a cylinder hole 10 and a sleeve member 40 with a piston and filled with a compressed gas 41. And a chamber 42. The sleeve member 40 with a piston is formed by integrally forming a sleeve portion 43 and a gas pressure piston portion 44 below the sleeve portion 43. Sleeve part 43
The upper half of the above is slidably fitted in the through hole 12, and the gas pressure piston portion 44 is slidably attached to the upper half of the cylinder hole 10. A seal member 45 that seals the gas filling chamber 42 is attached to the gas pressure piston portion 44. The hydraulic piston portion 25 is in contact with the lower surface of the gas pressure piston portion 44 so that the sleeve member with piston 40 and the output rod 3 can be integrally advanced and retracted.
【0027】ガス圧用ピストン部44と油圧用ピストン
部25との間にはスラストベアリング46が装着されて
いる。このスラストベアリング46を介してピストン付
きスリーブ部材40と出力ロッド3との間で進退駆動力
が伝達されると共に、両者の間の相対的な回転が許容さ
れ、出力ロッド3がツイストしつつ進退動作を行う際に
は、ピストン付きスリーブ部材40はクランプ本体2に
対して回転せず、上下方向にのみ出力ロッド3と一体的
に移動する。A thrust bearing 46 is mounted between the gas pressure piston portion 44 and the hydraulic pressure piston portion 25. The forward / backward drive force is transmitted between the sleeve member with piston 40 and the output rod 3 via the thrust bearing 46, and relative rotation between them is allowed, and the forward / backward movement is performed while the output rod 3 is twisted. When performing, the sleeve member with piston 40 does not rotate with respect to the clamp body 2 but moves integrally with the output rod 3 only in the vertical direction.
【0028】ガス充填室42には、上部本体2aに設け
られたガス充填バルブ47を介して窒素ガス等の高圧
(例えば、7MPa)の圧縮ガス41が充填されてい
る。このガス充填室42では常に強力なクランプ力が発
生し、このクランプ力はピストン付きスリーブ部材40
に作用して、ガス圧用ピストン部44、油圧用ピストン
部25を介して出力ロッド3に伝達される。つまり、こ
のクランプ力により出力ロッド3は常時下方へ付勢され
た状態である。The gas filling chamber 42 is filled with a high pressure (for example, 7 MPa) compressed gas 41 such as nitrogen gas through a gas filling valve 47 provided in the upper main body 2a. A strong clamping force is always generated in this gas filling chamber 42, and this clamping force is applied to the sleeve member 40 with a piston.
Is transmitted to the output rod 3 via the gas pressure piston portion 44 and the hydraulic pressure piston portion 25. That is, the output rod 3 is always urged downward by this clamping force.
【0029】変換機構6は、クランプ本体2に保持され
た1対の鋼球30と、油圧用ピストン部25に同心状に
固定されたロッド31と、このロッド31の外周面部分
に形成され1対の鋼球30が夫々係合した1対のカム溝
32とを備えている。出力ロッド3の下端側部分には、
出力ロッド3の下端から上下方向途中部まで延びるロッ
ド嵌合孔23が油圧用ピストン部25と同心状に形成さ
れ、このロッド嵌合孔23にロッド31の上端側部分が
内嵌されている。ロッド31は2つのネジ部材33によ
り出力ロッド3に固定されており、ロッド31とロッド
嵌合孔23との間にはシール部材34が装着されてい
る。下部本体2bの軸心部分には、下部本体2bの上端
面から下方に延びる挿通穴19が形成され、出力ロッド
3が退入する際には、ロッド31の下半部が挿通穴19
に挿通される。The conversion mechanism 6 is formed on a pair of steel balls 30 held by the clamp body 2, a rod 31 concentrically fixed to the hydraulic piston portion 25, and an outer peripheral surface portion of the rod 31. And a pair of cam grooves 32 engaged with a pair of steel balls 30, respectively. At the lower end of the output rod 3,
A rod fitting hole 23 extending from the lower end of the output rod 3 to an intermediate portion in the vertical direction is formed concentrically with the hydraulic piston portion 25, and the upper end portion of the rod 31 is fitted in the rod fitting hole 23. The rod 31 is fixed to the output rod 3 by two screw members 33, and a seal member 34 is mounted between the rod 31 and the rod fitting hole 23. An insertion hole 19 extending downward from the upper end surface of the lower body 2b is formed in the axial center portion of the lower body 2b. When the output rod 3 retracts, the lower half of the rod 31 is inserted into the insertion hole 19.
Is inserted into.
【0030】下部本体2bの上側には、下部本体2bに
複数のボルト35で固定された環状の保持部材36と、
この保持部材36の上端部に装着された環状の保持板3
7が設けられ、1対の鋼球30は、保持部材36と保持
板37により水平面内と上下方向の移動を規制されてい
る。1対のカム溝32は、ロッド31の外周面部分にお
いて軸心に対称に形成され、各カム溝32は、ロッド3
1の下端から上方へ延びる縦溝32aと、この縦溝32
aの上端から周方向に90°の範囲でロッド31の外周
上を沿いつつ上方に延びるツイスト用溝32bと、ツイ
スト用溝32bの上端から上方へ延びる縦溝32cとで
構成されている。Above the lower body 2b, an annular holding member 36 fixed to the lower body 2b by a plurality of bolts 35,
An annular holding plate 3 attached to the upper end of the holding member 36
7 are provided, and the pair of steel balls 30 are restricted from moving in the horizontal plane and in the vertical direction by the holding member 36 and the holding plate 37. The pair of cam grooves 32 are formed symmetrically with respect to the axial center on the outer peripheral surface portion of the rod 31, and each cam groove 32 is formed by the rod 3
1 and a vertical groove 32a extending upward from the lower end of the vertical groove 1.
The twist groove 32b extends upward along the outer circumference of the rod 31 in the range of 90 ° in the circumferential direction from the upper end of a, and the vertical groove 32c extends upward from the upper end of the twist groove 32b.
【0031】図1に示すように、クランプ解除状態にお
いては、各鋼球30は夫々対応する縦溝32aに係合し
ている。この状態で、クランプ力により出力ロッド3が
退入するとロッド31も挿通穴19内に退入していく
が、このとき、鋼球30が縦溝32aに沿ってロッド3
1に対して相対的に上方に移動することになる。鋼球3
0が縦溝32aの上端に達すると、今度は鋼球30はツ
イスト用溝32bに沿ってロッド31に対して相対的に
移動することになるが、鋼球30はクランプ本体2に保
持されているので、クランプ力の一部がロッド31の回
転駆動力に変換されてロッド31が90°回転し、出力
ロッド3は退入すると同時に90°ツイストすることに
なる。As shown in FIG. 1, in the unclamped state, each steel ball 30 is engaged with the corresponding vertical groove 32a. In this state, when the output rod 3 retracts due to the clamping force, the rod 31 also retracts into the insertion hole 19, but at this time, the steel ball 30 moves along the vertical groove 32a.
It will move upward relative to 1. Steel ball 3
When 0 reaches the upper end of the vertical groove 32a, the steel ball 30 moves relative to the rod 31 along the twist groove 32b this time, but the steel ball 30 is held by the clamp body 2. Therefore, a part of the clamping force is converted into the rotational driving force of the rod 31, the rod 31 rotates 90 °, and the output rod 3 retracts and twists 90 ° at the same time.
【0032】鋼球30がツイスト用溝32bの上端に達
すると、鋼球30は縦溝32cに沿ってロッド31に対
して相対的に上方に移動するため、出力ロッド3が下方
へ退入する。同様にして、クランプ状態からクランプ解
除状態に移行する際にも、変換機構6によりクランプ解
除力の一部がロッド31の回転駆動力に変換されて、出
力ロッド3は90°ツイストしつつ上方へ進出すること
になる。When the steel ball 30 reaches the upper end of the twist groove 32b, the steel ball 30 moves relatively upward with respect to the rod 31 along the vertical groove 32c, so that the output rod 3 retracts downward. . Similarly, when shifting from the clamped state to the unclamped state, part of the unclamping force is converted into the rotational driving force of the rod 31 by the conversion mechanism 6, and the output rod 3 twists 90 ° and moves upward. You will make a foray.
【0033】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、クランプ解除状態
においては、油室26に油圧ポート16、油路17を介
して外部の油圧供給装置から油圧が供給されてクランプ
解除力が発生しており、このクランプ解除力により出力
ロッド3とピストン付きスリーブ部材40は、ガススプ
リング4のクランプ力に抗して上方へ駆動された状態で
ある。このとき、ピストン付きスリーブ部材40は、環
状の係止部14により進出限界位置で係止されている。Next, the operation of the twist type clamp device 1 will be described. As shown in FIG. 1, in the unclamped state, the hydraulic pressure is supplied to the oil chamber 26 from the external hydraulic pressure supply device via the hydraulic port 16 and the oil passage 17 to generate the unclamping force. The output rod 3 and the sleeve member with piston 40 are driven upward by the force against the clamping force of the gas spring 4. At this time, the sleeve member 40 with the piston is locked at the advance limit position by the annular locking portion 14.
【0034】図1のクランプ解除状態から図3のクラン
プ状態へ移行する際には、油室26の油圧を油路17、
油圧ポート16を介して外部の油圧供給装置へ排出す
る。油室31から油圧が排出されると、クランプ解除力
が出力ロッド3に作用しなくなり、ピストン付きスリー
ブ部材40と出力ロッド3にはクランプ力のみが作用す
ることになる。従って、クランプ力によりピストン付き
スリーブ部材40と出力ロッド3は一体的に下方へ退入
駆動される。When shifting from the unclamped state of FIG. 1 to the clamped state of FIG. 3, the oil pressure in the oil chamber 26 is changed to the oil passage 17,
The oil is discharged to an external hydraulic pressure supply device via the hydraulic pressure port 16. When the hydraulic pressure is discharged from the oil chamber 31, the clamp releasing force does not act on the output rod 3 and only the clamping force acts on the piston sleeve member 40 and the output rod 3. Therefore, the sleeve member 40 with the piston and the output rod 3 are integrally driven downward by the clamping force.
【0035】このとき、クランプ力の一部が変換機構6
により回転駆動力に変換され、出力ロッド3は90°ツ
イストしつつ退入する。しかし、ピストン付きスリーブ
部材40と出力ロッド3との間には、相対的な回転が許
容されているため、出力ロッド3のみがツイスト動作を
行い、ピストン付きスリーブ部材40はクランプ本体2
に対して回転せず、出力ロッド3と一体的に退入動作の
みを行う。従って、ガス充填室42をシールするシール
部材45が回転方向に変形せず、シール部材45のシー
ル性が低下しないため、圧縮ガス41がほとんど漏れる
ことがない。At this time, part of the clamping force is converted by the conversion mechanism 6.
Is converted into a rotational driving force, and the output rod 3 retracts while twisting 90 °. However, since relative rotation is allowed between the sleeve member 40 with a piston and the output rod 3, only the output rod 3 performs a twisting operation, and the sleeve member with a piston 40 is clamped by the clamp body 2.
With respect to the output rod 3, only the retreat operation is performed without rotating. Therefore, the seal member 45 that seals the gas filling chamber 42 is not deformed in the rotation direction, and the sealing property of the seal member 45 does not deteriorate, so that the compressed gas 41 hardly leaks.
【0036】出力ロッド3が90°ツイストしつつ退入
すると、クランプアーム20も退避位置から90°旋回
しながら下降してワーク固定位置に到達し、クランプア
ーム20のアジャストボルト22の下端がワーク8に当
接してクランプ力をワーク8に出力し、ワーク8がワー
クパレット7に固定される。クランプ状態に移行した後
には、油圧ポート16と油圧供給装置を切り離してから
ワークパレット7を工作機械に搬送し、工作機械により
ワーク8に機械加工を施す。When the output rod 3 retracts while twisting 90 °, the clamp arm 20 also pivots 90 ° from the retracted position and descends to reach the workpiece fixing position, and the lower end of the adjusting bolt 22 of the clamp arm 20 causes the workpiece 8 to move. The work 8 is fixed to the work pallet 7 by contacting with the work 8 and outputting the clamping force to the work 8. After shifting to the clamped state, the hydraulic port 16 and the hydraulic pressure supply device are disconnected, the work pallet 7 is conveyed to the machine tool, and the work 8 is machined by the machine tool.
【0037】クランプ状態からクランプ解除状態に移行
する際には、油圧ポート16を油圧供給装置と接続して
油室26に油圧を供給し、油室26にクランプ解除力を
発生させる。このクランプ解除力により、出力ロッド3
とピストン付きスリーブ部材40とが一体的に上方へ進
出駆動されるが、クランプ状態への移行時と同様に、ク
ランプ解除力の一部が変換機構6により回転駆動力に変
換され、出力ロッド3は、クランプ状態への移行時とは
逆方向に90°ツイストしつつ上方へ進出する。このと
き、ピストン付きスリーブ部材40は、クランプ本体2
に対して回転せずに、出力ロッド3と一体的に進出動作
のみを行う。出力ロッド3が90°ツイストしつつ上方
へ進出すると、クランプアーム20もワーク固定位置か
ら上昇すると共に90°旋回して退避位置に到達し、ワ
ーク8の固定が解除される。When shifting from the clamped state to the unclamped state, the hydraulic port 16 is connected to the hydraulic pressure supply device to supply the hydraulic pressure to the oil chamber 26 and generate the unclamping force in the oil chamber 26. This clamp release force causes the output rod 3
The sleeve member 40 with the piston and the piston-attached sleeve member 40 are integrally advanced and driven upward. However, as in the transition to the clamped state, a part of the unclamping force is converted into the rotational driving force by the conversion mechanism 6, and the output rod 3 Moves forward while twisting 90 ° in the opposite direction to the time of shifting to the clamped state. At this time, the sleeve member with piston 40 is attached to the clamp body 2
With respect to the output rod 3, only the advancing operation is performed without rotating. When the output rod 3 advances upward while twisting by 90 °, the clamp arm 20 also rises from the work fixing position and turns 90 ° to reach the retracted position, and the fixation of the work 8 is released.
【0038】以上のツイスト式クランプ装置1によれ
ば、次のような効果が得られる。
1)クランプ状態において、ツイスト式クランプ装置1
を外部の油圧供給装置と切り離して、ワークパレット7
を工作機械へ搬送してワーク8に機械加工を施すことが
できるので、ワークの機械加工時にツイスト式クランプ
装置1と油圧供給装置とをホース等で接続する必要がな
いし、工作機械や油圧供給装置等の設置面の自由度が広
がる。
2)スプリングでクランプ力を発生させる場合と異な
り、比較的小さなガススプリング4でもワーク8を強力
に固定でき、ツイスト式クランプ装置1をコンパクトに
することも可能である。According to the above twist type clamp device 1, the following effects can be obtained. 1) Twist type clamp device 1 in the clamped state
The work pallet 7 by disconnecting the
Since the workpiece can be conveyed to the machine tool and the work 8 can be machined, it is not necessary to connect the twist-type clamp device 1 and the hydraulic pressure supply device with a hose or the like during the machining of the work, and the machine tool or the hydraulic pressure supply device. The degree of freedom of the installation surface such as. 2) Unlike the case where a clamping force is generated by a spring, the work 8 can be strongly fixed even with a relatively small gas spring 4, and the twist type clamping device 1 can be made compact.
【0039】3)出力ロッド3が90°ツイストしつつ
進退動作を行う際には、出力ロッド3のみがツイスト動
作を行い、ピストン付きスリーブ部材40はクランプ本
体2に対して回転せずに、出力ロッド3と一体的に進退
動作のみを行うので、シール部材45に回転方向に変形
することがないため、繰り返し使用してもシール部材4
5のシール性が低下せず、ガス充填室42の圧縮ガス4
1が漏れてクランプ力が低下することがない。3) When the output rod 3 twists 90 ° and moves forward and backward, only the output rod 3 twists, and the sleeve member with piston 40 does not rotate with respect to the clamp body 2 and outputs. Since only the advancing / retreating operation is performed integrally with the rod 3, the seal member 45 is not deformed in the rotational direction, and thus the seal member 4 is not repeatedly deformed.
5 does not deteriorate the sealing performance of the compressed gas 4 in the gas filling chamber 42.
1 does not leak and the clamping force does not decrease.
【0040】4)クランプ本体2には、ピストン付きス
リーブ部材40をその進出限界位置で係止する係止部1
4が設けられ、クランプ解除状態に移行した際に、ピス
トン付きスリーブ部材40が係止部14で係止されるの
で、ピストン付きスリーブ部材40が進出限界位置以上
に進出してクランプ本体2から飛び出すことがない。4) The clamp body 2 has a locking portion 1 for locking the sleeve member 40 with a piston at the advance limit position.
4 is provided, the sleeve member with piston 40 is locked by the locking portion 14 when shifting to the unclamped state, so that the sleeve member with piston 40 advances beyond the advance limit position and jumps out from the clamp body 2. Never.
【0041】次に、前記実施形態に種々の変更を加えた
変更形態について説明する。図4に示すように、ツイス
ト式クランプ装置1Aにおいて、ガススプリング4Aの
ピストン付きスリーブ部材40Aをクランプ本体2Aか
ら突出するように配設してもよい。以下、前記実施形態
と同じ構造のものについては同じ符号を付して適宜その
説明を省略する。Next, a description will be given of a modified form in which various modifications are made to the above embodiment. As shown in FIG. 4, in the twist type clamp device 1A, the sleeve member 40A with a piston of the gas spring 4A may be arranged so as to protrude from the clamp body 2A. Hereinafter, the same structure as that of the above-described embodiment is denoted by the same reference numeral, and the description thereof will be appropriately omitted.
【0042】ピストン付きスリーブ部材40Aは、出力
ロッド3に回転摺動可能に外嵌して、シリンダ穴10A
から貫通孔12Aを貫通して上方へ突出している。ピス
トン付きスリーブ部材40Aの先端部の内側部分には、
出力ロッド3との間に切粉等が侵入するのを防ぐ為のダ
ストシール51が装着され、ピストン付きスリーブ部材
40Aの上下方向中央部には段部50が形成されてい
る。クランプ本体2Aの内部において、シリンダ穴10
Aの上端にはピストン付きスリーブ部材40Aを進出限
界位置で係止する係止部14Aが形成されている。クラ
ンプ解除状態では、係止部14Aに段部50が係合し
て、ピストン付きスリーブ部材40Aは進出限界位置で
係止される。その他の作用・効果については、前記実施
形態と同様であり、その説明を省略する。The sleeve member 40A with a piston is fitted onto the output rod 3 so as to be rotatable and slidable, and the cylinder hole 10A.
Through the through hole 12A to project upward. In the inner part of the tip of the sleeve member with piston 40A,
A dust seal 51 for preventing chips and the like from entering the output rod 3 is mounted, and a step portion 50 is formed at the center of the sleeve member with piston 40A in the vertical direction. Inside the clamp body 2A, the cylinder hole 10
At the upper end of A, a locking portion 14A that locks the sleeve member with piston 40A at the advance limit position is formed. In the unclamped state, the step portion 50 engages with the locking portion 14A, and the piston-equipped sleeve member 40A is locked at the advance limit position. The other actions and effects are the same as those in the above-mentioned embodiment, and the description thereof will be omitted.
【0043】尚、変換機構は前記実施形態の構造のもの
に限らず、例えば、ボールネジ機構によるもの等、種々
の構造のものを採用できる。その他、本発明の趣旨を逸
脱しない範囲で前記実施形態に基づき当業者により容易
に想到できるものに、本発明を適用できることは言うま
でもない。The conversion mechanism is not limited to the structure of the above-described embodiment, and various structures such as a ball screw mechanism can be adopted. In addition, it goes without saying that the present invention can be applied to those which can be easily conceived by those skilled in the art based on the above-described embodiments without departing from the spirit of the present invention.
【0044】[0044]
【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、出力ロッドをクランプ側へ退入駆動す
るガススプリングを設けたので、クランプ状態におい
て、ツイスト式クランプ装置を外部の油圧供給装置と切
り離すことができるため、ワークの機械加工中にツイス
ト式クランプ装置と油圧供給装置とをホース等で接続し
ておく必要がないし、工作機械や油圧供給装置等の設置
面の自由度が広がる。さらに、比較的小さなガススプリ
ングでもワークを強力に固定でき、ツイスト式クランプ
装置をコンパクトにすることも可能である。According to the invention of claim 1, since the twist type clamp device is provided with the gas spring for driving the output rod to retreat to the clamp side, in the clamped state, the twist type clamp device is supplied with an external hydraulic pressure. Since it can be separated from the device, it is not necessary to connect the twist type clamp device and the hydraulic pressure supply device with a hose etc. during machining of the work, and the degree of freedom of the installation surface of the machine tool or the hydraulic pressure supply device is expanded. . Further, the work can be strongly fixed even with a relatively small gas spring, and the twist type clamp device can be made compact.
【0045】請求項2の発明によれば、出力ロッドが所
定角度ツイストしつつ進退動作を行う際には、出力ロッ
ドのみがツイスト動作を行い、ピストン付きスリーブ部
材は出力ロッドと一体的に進退動作のみを行うので、ピ
ストン付きスリーブ部材に装着されたシール部材が回転
方向へ変形することがないため、繰り返し使用してもシ
ール部材のシール性が低下せず、ガス充填室の圧縮ガス
が漏れてクランプ力が低下することがない。その他、請
求項1と同様の効果が得られる。According to the second aspect of the present invention, when the output rod moves forward and backward while twisting at a predetermined angle, only the output rod performs the twisting operation, and the sleeve member with the piston moves forward and backward integrally with the output rod. Since the seal member mounted on the sleeve member with piston does not deform in the rotation direction, the sealability of the seal member does not deteriorate even after repeated use, and compressed gas in the gas filling chamber leaks. The clamping force does not decrease. In addition, the same effect as that of the first aspect can be obtained.
【0046】請求項3の発明によれば、クランプ状態に
移行する際には、ガススプリングによるクランプ力がガ
ス圧用ピストン部から油圧用ピストン部に伝達されて出
力ロッドも退入駆動され、クランプ解除状態に移行する
際には、油圧シリンダによるクランプ解除力が油圧用ピ
ストン部からガス圧用ピストン部に伝達されてピストン
付きスリーブ部材も進出駆動されるので、クランプ力と
クランプ解除力により、ピストン付きスリーブ部材と出
力ロッドをクランプ本体に対して一体的に進退駆動する
ことができる。その他、請求項2と同様の効果が得られ
る。According to the third aspect of the invention, when shifting to the clamped state, the clamping force by the gas spring is transmitted from the gas pressure piston portion to the hydraulic pressure piston portion, the output rod is also driven to retract, and the clamp is released. When shifting to the state, the clamp release force by the hydraulic cylinder is transmitted from the hydraulic piston part to the gas pressure piston part, and the sleeve member with piston is also driven forward. The member and the output rod can be integrally moved forward and backward with respect to the clamp body. In addition, the same effect as that of the second aspect can be obtained.
【0047】請求項4の発明によれば、ガス圧用ピスト
ン部と油圧用ピストン部との間にスラストベアリングが
装着されたので、スラストベアリングを介してピストン
付きスリーブ部材と出力ロッドとの間で進退駆動力を伝
達すると共に、両者の間の相対的な回転が許容されるの
で、出力ロッドがツイストしつつ進退動作を行う際に
は、ピストン付きスリーブ部材をクランプ本体に対して
回転させずに、進退方向にのみ出力ロッドと一体的に駆
動することができる。その他、請求項3と同様の効果が
得られる。According to the fourth aspect of the present invention, since the thrust bearing is mounted between the gas pressure piston portion and the hydraulic pressure piston portion, the thrust bearing advances and retreats between the sleeve member with the piston and the output rod. Since the drive force is transmitted and relative rotation between the two is allowed, when the output rod twists and moves forward and backward, the sleeve member with piston is not rotated with respect to the clamp body, It can be driven integrally with the output rod only in the forward / backward direction. In addition, the same effect as the third aspect can be obtained.
【0048】請求項5の発明によれば、クランプ本体に
は、ピストン付きスリーブ部材をその進出限界位置で係
止する係止部が設けられたので、クランプ解除状態に移
行した際に、ピストン付きスリーブ部材が係止部で係止
されるので、ピストン付きスリーブ部材が進出限界位置
以上に進出してクランプ本体から飛び出すことがない。
その他、請求項2〜4の何れかと同様の効果が得られ
る。According to the fifth aspect of the present invention, the clamp body is provided with the engaging portion for engaging the piston-equipped sleeve member at the advance limit position thereof. Since the sleeve member is locked by the locking portion, the sleeve member with the piston does not advance beyond the advance limit position and jump out from the clamp body.
In addition, the same effect as that of any one of claims 2 to 4 can be obtained.
【0049】請求項6の発明によれば、変換機構は、ク
ランプ本体に保持された1対の鋼球と、出力ロッドに固
定されたロッドと、このロッドの外周面部分に形成され
1対の鋼球が夫々係合した1対のカム溝とを備えたの
で、出力ロッドが進退駆動される際には、進退駆動力に
よりロッドも進退駆動され、ロッドの1対のカム溝に1
対の鋼球が係合した状態で、鋼球をカム溝に沿って相対
的に移動させることにより、進退駆動力の一部を出力ロ
ッドを回転駆動する回転駆動力に変換できるため、出力
ロッドを所定角度ツイストさせることができる。その
他、請求項1〜5の何れかと同様の効果が得られる。According to the sixth aspect of the invention, the conversion mechanism includes a pair of steel balls held by the clamp body, a rod fixed to the output rod, and a pair of steel balls formed on the outer peripheral surface of the rod. Since the steel balls are provided with a pair of cam grooves engaged with each other, when the output rod is driven forward and backward, the rod is also driven forward and backward by the forward and backward driving force, and the pair of cam grooves of the rod is moved forward and backward.
By moving the steel balls relative to each other along the cam groove with the pair of steel balls engaged, part of the forward / backward drive force can be converted into the rotational drive force for rotationally driving the output rod. Can be twisted by a predetermined angle. In addition, the same effect as that of any one of claims 1 to 5 can be obtained.
【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。FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a twist type clamp device (unclamped state) according to an embodiment of the present invention.
【図2】ツイスト式クランプ装置の平面図である。FIG. 2 is a plan view of a twist type clamp device.
【図3】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。FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of a twist type clamp device (clamping state).
【図4】変更形態の図1相当図である。FIG. 4 is a view corresponding to FIG. 1 showing a modified form.
【図5】従来のツイスト式クランプ装置の縦断面図であ
る。FIG. 5 is a vertical cross-sectional view of a conventional twist type clamp device.
1,1A ツイスト式クランプ装置 2,2A クランプ本体 3 出力ロッド 4,4A ガススプリング 5 油圧シリンダ 6 変換機構 10,10A シリンダ穴 14,14A 係止部 25 油圧用ピストン部 30 鋼球 31 ロッド 32 カム溝 40,40A ピストン付きスリーブ部材 41 圧縮ガス 42 ガス充填室 44 ガス圧用ピストン部 46 スラストベアリング 1,1A twist type clamp device 2,2A Clamp body 3 output rod 4,4A gas spring 5 hydraulic cylinder 6 conversion mechanism 10,10A cylinder hole 14,14A Locking part 25 Hydraulic piston part 30 steel balls 31 rod 32 cam groove 40,40A Sleeve member with piston 41 Compressed gas 42 Gas filling chamber 44 Gas pressure piston 46 Thrust bearing
Claims (6)
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つつ退入駆動してクランプするツ
イスト式クランプ装置において、 出力ロッドをクランプ側へ退入駆動するガススプリング
と、 出力ロッドをクランプ解除側へ進出駆動可能な油圧シリ
ンダと、 出力ロッドを進退駆動する進退駆動力の一部を出力ロッ
ドを回転駆動する回転駆動力に変換する変換機構と、 を備えたことを特徴とするツイスト式クランプ装置。1. A twist type clamp device having a clamp body and an output rod mounted on the clamp body so as to be capable of advancing and retreating, wherein the output rod is clamped by retracting and driving while twisting the output rod by a predetermined angle. A gas spring that drives the clamp side back and forth, a hydraulic cylinder that can drive the output rod forward toward the clamp release side, and a part of the forward-backward drive force that drives the output rod forward and backward is converted to rotational drive force that rotationally drives the output rod. A twist type clamp device characterized by comprising:
体の内部に形成されたシリンダ穴と、前記出力ロッドに
対して相対的に回転摺動可能に出力ロッドに外嵌された
ピストン付きスリーブ部材と、前記シリンダ穴と前記ピ
ストン付きスリーブ部材により形成され圧縮ガスが充填
されたガス充填室とを備えた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。2. The gas spring, a cylinder hole formed inside the clamp body, and a sleeve member with a piston fitted on the output rod so as to be rotatable and slidable relative to the output rod. A gas filling chamber filled with compressed gas, which is formed by the cylinder hole and the sleeve member with a piston, is provided.
The twist type clamp device described in.
リンダ穴に摺動自在に装着されたガス圧用ピストン部が
設けられ、前記出力ロッドには、シリンダ穴に摺動可能
に装着されガス圧用ピストン部にガス充填室と反対側か
ら当接する油圧用ピストン部が設けられ、ピストン付き
スリーブ部材と出力ロッドがクランプ本体に対して一体
的に進退可能に構成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。3. The sleeve member with piston is provided with a gas pressure piston portion slidably mounted in a cylinder hole, and the output rod is slidably mounted in the cylinder hole. 3. A hydraulic piston portion, which is in contact with the gas filling chamber from the opposite side, is provided, and the sleeve member with the piston and the output rod are integrally movable with respect to the clamp body. Twist type clamp device.
ン部との間にスラストベアリングが装着されたことを特
徴とする請求項3に記載のツイスト式クランプ装置。4. The twist type clamp device according to claim 3, wherein a thrust bearing is mounted between the gas pressure piston portion and the hydraulic pressure piston portion.
きスリーブ部材をその進出限界位置で係止する係止部が
設けられたことを特徴とする請求項2〜4の何れかに記
載のツイスト式クランプ装置。5. The twist type according to any one of claims 2 to 4, wherein the clamp body is provided with a locking portion for locking the piston-equipped sleeve member at its advance limit position. Clamp device.
れた1対の鋼球と、前記出力ロッドの油圧用ピストン部
に同心状に固定されたロッドと、このロッドの外周面部
分に形成され前記1対の鋼球が夫々係合した1対のカム
溝とを備えたことを特徴とする請求項1〜5の何れかに
記載のツイスト式クランプ装置。6. The conversion mechanism is formed on a pair of steel balls held by a clamp body, a rod concentrically fixed to a hydraulic piston portion of the output rod, and an outer peripheral surface portion of the rod. The twist type clamp device according to any one of claims 1 to 5, further comprising a pair of cam grooves in which the pair of steel balls are engaged with each other.
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---|---|---|---|
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