JP2004090163A - クランプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シリンダの直線運動をトグル機構により回動運動に変換してアームによりワークをクランプするクランプ装置を提供する。
【解決手段】リリース用突起部６７ａ、６７ｂを金属製のトップカバー２００、好ましくは滑動性に優れる材料でコーティングされたトップカバーで包被している。従って、アーク溶接時にスパッタが付着することが阻止され、また、仮令、付着したとしても容易に除去できる。そして、リリース用突起部６７ａ、６７ｂによりアーム２０をアンロックしようとするとき、前記トップカバー２００の舌片２１０を持ち上げて開成し、前記リリース用突起部６７ａ、６７ｂを押し下げればよい。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリンダの直線運動をトグル機構により回動運動に変換してアームによりワークをクランプするクランプ装置に関し、一層詳細には、該アームをクランプ状態からアンクランプ状態にリリースするリリース手段を備え、前記リリース手段を開閉自在なカバー部材により保護するように構成したクランプ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に密閉型パワークランプ装置におけるリリース手段は、例えば米国特許５，５７５，４６２号公報に開示されるように、ハウジングからトグル部をリリースさせる突起部がハウジング外部に突出している。この種のパワークランプ装置をアーク溶接工程で使用する場合、前記突起部にスパッタが付着しないようにカバーで覆い、トグル部をリリースする際には、このカバーを取り外し、トグル部をアンクランプ状態にした後、再びカバーを装着しなければならかった。そこで、リリースの際には、カバーの取り外しと再装着のための作業とを要するため、その作業工程は煩雑であり、且つ相当長時間を要するため、全体として生産効率が些程に向上しないという不都合がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このようなクランプ装置におけるカバーの取り外しおよび再装着作業を不要とするために、カバー部材をクランプ装置本体に開閉自在に装着し、且つ前記カバー部材を金属製部材で構成することにより、溶接環境下で生ずるスパッタが付着しないようにしたクランプ装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、本発明では、シリンダの直線運動をトグル機構により回動運動に変換してアームによりワークをクランプするクランプ装置において、前記アームをアンクランプするリリース手段を包被するように、金属製のカバー部材をシリンダ本体に開閉自在に設けたことを特徴とする。
【０００５】
前記の構成により、カバー部材を取り外し再装着することなく、該カバー部材を開閉するだけでアームのリリースを行うことができる。さらに、このカバー部材をステンレス等の金属製部材で構成したので、溶接環境下で生ずるスパッタからリリース手段を保護することができる。
【０００６】
なお、カバー部材の頂部の形状を円弧状に構成しておくと、スパッタ、粉塵等の付着を防止することができる。さらに、滑動性に富む材料、例えば、ポリテトラフルオロエチレン等で前記カバー部材をコーティングする構成にしておくと、スパッタ等の付着防止効果を得ることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明に係るクランプ装置につき、好適な実施の形態を挙げ、以下詳細に説明する。
【０００８】
図１において、参照数字１０は、本実施の形態に係る密閉型パワークランプ装置を示す。このクランプ装置１０は、扁平状に形成されたボデイ１２と、前記ボデイ１２の下端部に気密に連結されたシリンダ部１４と、前記ボデイ１２に形成された略円形状の一組の開口部１６ａ、１６ｂ（図４参照）を介して外部に突出する矩形状の軸受部１８に連結されるアーム２０とを備える。
【０００９】
なお、前記ボデイ１２の側面には、図示しない取付用ねじを螺入してクランプ装置１０を他の部材に取り付ける複数の取付用ねじ穴２１と、図示しないピンが挿入されることによりクランプ装置１０を取り付ける際に位置決めを行う複数の位置決め用孔部２２とが形成されている。
【００１０】
シリンダ部１４は、図２に示されるように、内部に断面略長円形状のシリンダ室２８が形成されたシリンダチューブ２３と、図示しないシール部材を介して前記シリンダチューブ２３の一端部に連結されて前記シリンダ室２８を閉塞するエンドブロック２４とを含む。前記エンドブロック２４の略中央部には貫通するねじ孔を介してストッパボルト２５が螺入され、前記シリンダ室２８に臨むストッパボルト２５の一端部には、例えば、ウレタンゴム等のゴム製材料によって形成されたダンパ部材２６が装着されている。
【００１１】
前記ストッパボルト２５は、後述するように、アーム２０の回動量に対応して長さが異なる種々のストッパボルト２５を有し（図２の二点鎖線参照）、前記ストッパボルト２５を長さが異なる他のストッパボルト２５と交換することにより、ピストン３０の初期位置（下限位置）を任意の位置に設定することができる。なお、ストッパボルト２５の頭部とエンドブロック２４との間には、前記ねじ孔を閉塞するシール部材２７が介装される。
【００１２】
さらに、シリンダ部１４は、図３に示されるように、前記シリンダ室２８の断面形状に対応する形状を有し、該シリンダ室２８に沿って往復動作するピストン３０と、前記ピストン３０の中央部に連結されて該ピストン３０と一体的に変位するピストンロッド３２とを有する。この場合、前記ピストン３０が下降してストッパボルト２５のダンパ部材２６に当接することにより、該ピストン３０の変位終端位置（下限位置）が規制されるとともに、当接した際に発生する衝撃が前記ダンパ部材２６によって吸収される。
【００１３】
前記ピストン３０の外周面には、図３に示されるように、一組のピストンパッキン３４ａ、３４ｂとシールリング３６ａ、３６ｂとがそれぞれ装着されている。また、エンドブロック２４およびシリンダチューブ２３の四隅角部にはそれぞれ貫通する取付用孔部３８が穿孔され、前記取付用孔部３８に挿通された４本のシャフト４０を介してエンドブロック２４およびシリンダチューブ２３がボデイ１２に気密に組み付けられる（図２参照）。ボデイ１２およびエンドブロック２４には、それぞれシリンダ室２８に圧力流体（例えば、圧縮空気）を導入・導出するための一組の圧力流体出入ポート４２ａ、４２ｂ、４４ａ、４４ｂがそれぞれ相互に対向して形成されている（図３参照）。
【００１４】
なお、実際に使用する場合には、いずれか一方の圧力流体出入ポート４２ａ、４４ａ（４２ｂ、４４ｂ）に図示しない盲栓がねじ込まれることにより、前記一方の圧力流体出入ポート４２ａ、４４ａ（４２ｂ、４４ｂ）が閉塞された状態で使用される。
【００１５】
ボデイ１２は、図４に示されるように、非対称からなる第１ケーシング４６と第２ケーシング４８とが一体的に組み付けられて構成される。前記第１ケーシング４６の下端部には、略水平方向に向かって突出し、ロッドカバーとして機能する突出部５０が一体的に形成される。前記第２ケーシング４８の長手方向の寸法は、第１ケーシング４６と比較して前記突出部５０の厚さだけ短縮して形成されている。この場合、図４に示されるように、シリンダ部１４を分解することなしに、第１ケーシング４６から第２ケーシング４８を取り外すことにより、簡便にボデイ１２を分解することができる。
【００１６】
前記ボデイ１２内には、図４に示されるように、第１ケーシング４６および第２ケーシング４８にそれぞれ形成された凹部５２ａ、５２ｂ（但し、凹部５２ｂは凹部５２ａと同一構成のため、図示を省略する）によって室５４が形成され、前記室５４内にはシリンダ部１４から突出するピストンロッド３２の自由端が臨むように設けられる。
【００１７】
第１ケーシング４６および第２ケーシング４８の内壁面には、それぞれ軸線方向に沿って延在するガイド溝５８が形成され、前記ピストンロッド３２の自由端に連結された後述するナックルブロック５６が前記ガイド溝５８に沿って摺動することにより、前記ナックルブロック５６が直線状に案内される。なお、突出部５０の上面には、図４に示されるように、ピストンロッド３２の外周面を囲繞する段部５７が形成されている。
【００１８】
図４に示されるように、ピストンロッド３２の一端部には、ナックルジョイント６２を介して、該ピストンロッド３２の直線運動をアーム２０の回動運動に変換するトグルリンク機構６４が設けられる。図５に示されるように、前記ナックルジョイント６２は、所定間隔離間し略平行に分岐する二股部を有するナックルブロック５６と、前記二股部にそれぞれ形成された孔部に軸着されるナックルピン７０とから構成される。
【００１９】
前記ナックルブロック５６の二股部には、上方に向かって突出する一組のリリース用突起部６７ａ、６７ｂが一体的に形成され、前記リリース用突起部６７ａ、６７ｂは、アーム２０によってワークをクランプした際に、第１および第２ケーシング４６、４８の上面部に形成された略長方形状の開口部６９から所定長だけそれぞれ突出するように設けられる（図１参照）。
【００２０】
前記第１および第２ケーシング４６、４８によって構成されるボデイ１２の頂部には、金属製部材によって形成されたトップカバー２００が装着され、該トップカバー２００によって開口部６９から突出するリリース用突起部６７ａ、６７ｂを含む頂部全体が包被される。なお、このトップカバー２００の構造等については追って説明する。
【００２１】
ここで、ワークをクランプした際、リリース用突起部６７ａ、６７ｂに近接して形成されるナックルブロック５６の二股部の段部７３（図５参照）は、図１４に示されるように、ボデイ１２の上部内壁面に当接することがなく、前記段部７３とボデイ１２の上部内壁面との間で所定のクリアランスＴが設けられる。
【００２２】
前記ナックルブロック５６の底面部には、図５に示されるように、ピストンロッド３２の円盤状の突起部６６に係合する断面Ｔ字状の溝部６８が略水平方向に沿って所定長だけ延在するように形成される。この場合、ピストンロッド３２と一体的に形成された突起部６６と前記溝部６８との間およびナックルブロック５６とガイド溝５８との間には、所定のクリアランスが形成され、前記ナックルブロック５６が前記溝部６８を介して略水平方向に微小距離だけ変位可能に設けられることにより、ピストンロッド３２に対する横方向の荷重の伝達が阻止される。
【００２３】
換言すると、ナックルブロック５６に自由度を設けることにより、例えば、ワークをクランプする際、ピストンロッド３２、ピストン３０等に横荷重が付与されることがなく、ピストンロッド３２のストロークをトグルリンク機構６４に効率よく伝達することができる。
【００２４】
トグルリンク機構６４は、図４に示されるように、ナックルピン７０を介してナックルジョイント６２の二股部の間に連結されるリンクプレート７２と、第１ケーシング４６および第２ケーシング４８に形成された略円形状の一組の開口部１６ａ、１６ｂにそれぞれ回動自在に軸支される支持レバー７４とを有する。
【００２５】
前記リンクプレート７２は、前記ナックルジョイント６２と支持レバー７４との間に介装され、前記ナックルジョイント６２と支持レバー７４とをリンクする機能を営む。すなわち、前記リンクプレート７２には、所定間隔離間する一組の孔部７６ａ、７６ｂが形成され、一方の孔部７６ａに軸着されるナックルピン７０およびナックルジョイント６２を介してピストンロッド３２の自由端に連結され、他方の孔部７６ｂに軸着されるリンクピン７８を介して支持レバー７４の二股部に連結される。
【００２６】
支持レバー７４は、図５に示されるように、リンクピン７８が軸着される孔部７６ｂが形成された二股部と、ピストンロッド３２の軸線と略直交する方向に突出形成され、開口部１６ｂを介してボデイ１２から外部に露呈する一部が矩形状の軸受部１８と、前記二股部を間にしてその両端側に形成されボデイ１２の略円形状の開口部１６ａ、１６ｂにそれぞれ嵌合する一組の円周部８０ａ、８０ｂと、前記円周部８０ａ、８０ｂから横方向に僅かだけ突出して形成され開口部１６ａ、１６ｂを介してボデイ１２から外部に露呈する一組の円弧状突起部８２ａ、８２ｂとを有する。前記軸受部１８には、図示しないワークをクランプするアーム２０が着脱自在に装着される。
【００２７】
前記支持レバー７４はアーム２０と一体的に回動動作するように設けられ、該支持レバー７４に形成された前記円弧状突起部８２ａ、８２ｂは、ボデイ１２に固定された一組のプレート８４ａ、８４ｂ（後述する）に当接することにより該アーム２０の回動動作を停止させるストッパとしての機能を営む。
【００２８】
前記ピストンロッド３２の直線運動は、ナックルジョイント６２およびリンクプレート７２を介して支持レバー７４に伝達され、前記支持レバー７４はボデイ１２に形成された一組の開口部１６ａ、１６ｂに支持される円周部８０ａ、８０ｂを回動中心として所定角度回動自在に設けられている。
【００２９】
図４に示されるように、ボデイ１２を構成する第１ケーシング４６および第２ケーシング４８の側面には長方形状の凹部８６がそれぞれ形成され、前記凹部８６は一組のカバー部材８８ａ、８８ｂによって閉塞される。前記カバー部材８８ａ、８８ｂの略中央部には、ゴム等の弾性体がライニングされたシール部材８５によって略円形状の開口部１６ａ、１６ｂが形成され、支持レバー７４の円周部８０ａ、８０ｂを前記シール部材８５によってシールすることにより、カバー部材８８ａ、８８ｂの内部にスパッタや水等が進入することが阻止される（図７参照）。
【００３０】
前記カバー部材８８ａ、８８ｂは、ねじ部材８９によって着脱自在に装着され、前記ねじ部材８９には、緩めたときに該ねじ部材８９がカバー部材８８ａ、８８ｂから離脱することを防止する止め輪８７が設けられている（図７参照）。前記止め輪８７の内周面に沿って分離形成された複数の爪片９１がねじ部材８９の縮径部９３に係合することにより、該ねじ部材８９の離脱防止機能を発揮する。この場合、支持レバー７４の軸受部１８は、カバー部材８８ａ、８８ｂの略中央部に形成された略円形状の開口部９０を通じて外部に露呈するように設けられる。
【００３１】
また、前記凹部８６の壁面には、支持レバー７４の円弧状突起部８２ａ、８２ｂが当接することにより、アーム２０の回動動作を停止させるプレート８４ａ、８４ｂがねじ部材９２を介して固定される。
【００３２】
前記プレート８４ｂ（８４ａ）は、図６に示されるように、鉛直面と略平行に形成された第１面９４と、前記鉛直面に対して所定角度傾斜した傾斜面からなる第２面９６とを有し、前記第１面９４は、ワークをクランプした際、支持レバー７４の円弧状突起部８２ａ（８２ｂ）の一端面９８と当接するように設けられている。なお、アーム２０がアンクランプ状態の初期位置にあるとき、支持レバー７４の円弧状突起部８２ｂ（８２ａ）の他端面１００とプレート８４ａ（８４ｂ）の第２面９６とは当接しないように設けられている。
【００３３】
この場合、ボデイ１２から一組のカバー部材８８ａ、８８ｂをそれぞれ取り外し、ねじ部材９２を緩めることにより前記一組のプレート８４ａ、８４ｂを他のプレートと簡便に交換することができる。なお、ボデイ１２から一組のカバー部材８８ａ、８８ｂをそれぞれ取り外した場合、前記支持レバー７４に形成された円弧状突起部８２ｂ（８２ａ）の一端面９８および他端面１００は、外部に露呈するように設けられている。
【００３４】
ボデイ１２を構成する第１ケーシング４６および第２ケーシング４８の内壁面の上部側には、図４に示されるように、断面円弧状の凹部１０２がそれぞれ形成され、前記凹部１０２には、前記リンクプレート７２の湾曲面１０４に接触することにより所定角度だけ回動するガイドローラ１０６が設けられる。前記第１ケーシング４６および第２ケーシング４８に形成された孔部には、ガイドローラ１０６を回動自在に軸支するピン部材１０８が固着され、またガイドローラ１０６の貫通孔内には、環状凹部１０７の周方向に沿って複数のニードルベアリング１０９が装着される（図１６参照）。前記ニードルベアリング１０９の転動作用下に、ガイドローラ１０６が円滑に回動するように設けられている。
【００３５】
また、第１ケーシング４６および第２ケーシング４８の内壁面には、角溝からなり上下方向に沿って延在する一組のガイド溝５８が相互に対向して設けられる。前記一組のガイド溝５８の間にはナックルブロック５６が介装され、前記ナックルブロック５６は、前記ガイド溝５８の案内作用下に上下方向に沿って摺動自在に設けられる。
【００３６】
ボデイ１２の外壁面には、図４および図８に示されるように、所定角度回動するアーム２０の回動量を検出する検出部１１０がねじ部材１１２を介して着脱自在に連結され、前記検出部１１０は該ボデイ１２の側面部に装着されるスイッチホルダ１１４と、取付用ボルト１１５を介して前記スイッチホルダ１１４と一体的に連結される直方体状のコネクタ部１１７とを含む。なお、前記コネクタ部１１７には、取付用ボルト１１５に近接して接続用コネクタ１１９が設けられる。
【００３７】
図８に示されるように、前記スイッチホルダ１１４の下部には略水平方向に沿って延在する突条部１１６が形成され、前記突条部１１６をボデイ１２に形成された溝部１２１に挿入することにより、該スイッチホルダ１１４が所定位置に位置決めされ、且つ周方向に沿って回り止めされた状態でボデイ１２に装着される。この場合、前記スイッチホルダ１１４は、１本のねじ部材１１２によってボデイ１２に固定される。
【００３８】
前記ねじ部材１１２は、図８および図１７に示されるように、複数のねじ山および谷底が形成されたねじ部１１２ａと、前記谷底の直径よりも小径に形成された円柱部１１２ｂとを有する。前記ねじ部１１２ａをスイッチホルダ１１４に形成されたねじ孔１２３ａに沿って螺入し、さらに、ボデイ１２の側部に形成されたねじ孔１２３ｂに嵌合することにより、スイッチホルダ１１４がねじ部材１１２を介してボデイ１２に装着される。前記ねじ部材１１２を緩めてボデイ１２からスイッチホルダ１１４を外した場合、ねじ部材１１２のねじ部１１２ａがスイッチホルダ１１４のねじ孔１２３ａに係合して抜け止め機能を営むため、ねじ部材１１２がスイッチホルダ１１４から離脱することを防止することができる。
【００３９】
図９に示されるように、前記スイッチホルダ１１４の内壁面に形成された凹部には、金属検出体の接近作用下にインピーダンスが変化することを利用して該金属検出体の位置を検知する一組の近接スイッチ１１８ａ、１１８ｂが所定間隔離間した状態で固着され、前記近接スイッチ１１８ａ、１１８ｂはリード線１２０を介してコネクタ部１１７に接続されている。従って、近接スイッチ１１８ａ、１１８ｂから出力される検出信号は、図示しない同軸ケーブル等を介して前記接続用コネクタ１１９に接続される図示しない外部機器（例えば、コントローラ等）に導入され、所望の制御がなされる。なお、前記一組の近接スイッチ１１８ａ、１１８ｂの間には、前記リード線１２０を収納するためのプレート状の隔壁１２２が形成されている。
【００４０】
検出部１１０は、図３および図４に示されるように、金属製材料からなり略Ｌ字状に形成された屈曲部材１２４を有し、前記屈曲部材１２４は、前記ナックルブロック５６に固定されて該ナックルブロック５６と一体的に変位するとともに、その一端部１２６がボデイ１２に形成された長溝１２８を介して所定長だけ外部に露呈するように設けられている。前記長溝１２８の周囲には、該長溝１２８を通じてボデイ１２の内部に液体が進入することを阻止するための段部１２９が形成されている。
【００４１】
前記長溝１２８から外部に向かって突出する屈曲部材１２４の一端部１２６には、ブロック状の保持部材１３０を装着するための取付用ねじ穴１３２が形成され、この保持部材１３０は、貫通するねじ孔１３３を介して前記取付用ねじ穴１３２に螺入されるねじ部材１３４を介して屈曲部材１２４に対して着脱自在に装着される。前記ナックルブロック５６、屈曲部材１２４および保持部材１３０は、それぞれピストンロッド３２とともに一体的に直線状に変位するように設けられている。
【００４２】
前記保持部材１３０は、図１０に示されるように、金属製材料からなり、それぞれ異なる長さ▲１▼〜▲８▼を有する複数の保持部材１３０ａ〜１３０ｈを備え、アーム２０の回動量に対応して選択的に設けられるとともに、ボデイ１２からスイッチホルダ１１４を取り外し、ねじ部材１１２を緩めることにより他の保持部材１３０ａ〜１３０ｈと簡便に交換することができる。
【００４３】
すなわち、アーム２０の回動量は、ピストン３０の下限位置を規制するストッパボルト２５によって設定され、前記ストッパボルト２５を、別体で形成され且つ軸線方向に沿った長さがそれぞれ異なる他のストッパボルト２５の一つと交換することによりアーム２０を所望の回動量に設定することができる。
【００４４】
例えば、図３に示すストッパボルト２５を用いた場合、アーム２０の回動量が最大となり、ナックルブロック５６に固定された屈曲部材１２４の一端部１２６には、最短の長さ▲１▼を有する保持部材１３０ａが装着される。そして、前記保持部材１３０ａは、アンクランプ状態である初期位置からクランプ状態となる変位終端位置まで長溝１２８に沿って直線状に変位する（図９参照）。この場合、金属検出体からなる保持部材１３０ａは、初期位置または変位終端位置に到達したとき、一組の近接スイッチ１１８ａ、１１８ｂによってそれぞれ検知される。
【００４５】
これに対して、前記ストッパボルト２５と別体からなり、軸線方向に沿った長さが大なる図示しない他のストッパボルト２５を用いた場合、アーム２０の回動量が最小となる。この場合、初期位置では、屈曲部材１２４の一端部１２６が一方の近接スイッチ１１８ａから離間しているため、前記屈曲部材１２４の一端部１２６に金属検出体からなる保持部材１３０ｈを連結し、前記保持部材１３０ｈを近接スイッチ１１８ａによって検知している。換言すると、図示しない他のストッパボルト２５を用いた場合、屈曲部材１２４の一端部１２６と一方の近接スイッチ１１８ａとの離間距離に対応する長さ▲８▼を有する保持部材１３０ｈを前記一端部１２６に連結することにより、近接スイッチ１１８ａによる位置検出が可能となる。
【００４６】
同様に、それぞれ長さが異なる図示しない他のストッパボルト２５に対応して、それぞれ異なる長さ▲２▼〜▲７▼を有する他の保持部材１３０ｂ〜１３０ｇが連結される。
【００４７】
なお、アーム２０の回動量を設定するためのストッパボルト２５によって屈曲部材１２４の一端部１２６の初期位置が変化し、それに伴って屈曲部材１２４の一端部１２６の変位量が変化するが、クランプ状態となる変位終端位置はストッパとして機能するプレート８４ａ、８４ｂによって規制されるため、それぞれ一定である。
【００４８】
このように、複数のストッパボルト２５の中から所望の長さを有するストッパボルト２５を選択してアーム２０の回動量を所定量に設定した場合であっても、複数の保持部材１３０ａ〜１３０ｈの中から前記所望のストッパボルト２５に対応する保持部材を選択して屈曲部材１２４の一端部１２６に装着することにより、アーム２０の回動位置を安定的に且つ確実に検出することができる。
【００４９】
ところで、前記のように本実施の形態に係るクランプ装置１０では、リリース用突起部６７ａ、６７ｂをカバーするトップカバー２００が設けられる。前記トップカバー２００は金属製部材、例えば、ステンレスから構成され、好ましくはその外側表面をポリテトラフルオロエチレン等の滑動性に富む部材２０１で被覆しておく。
【００５０】
前記トップカバー２００は、図１、図１７〜図２０から容易に諒解されるように、変形四角形状の第１と第２の板体２０２、２０４と、前記平行な第１の板体２０２と第２の板体２０４との間に橋架される一隅角部が湾曲した第３の板体２０６と、前記第３の板体２０６の終端する部位から延在する平板状の第４の板体２０８とから構成される。第１の板体２０２と第２の板体２０４には、内側に指向して突起部２０９、２１１が形成されている。前記第４の板体２０８の一端部は、前記第１の板体２０２と第２の板体２０４の終端部位から若干突出して舌片２１０を構成する。前記舌片２１０の反対側にあって前記第１の板体２０２と第２の板体２０４の一隅角部は湾曲形成され、該隅角部に係止孔２１２、２１４がそれぞれ突設されている。
【００５１】
一方、第１ケーシング４６と第２ケーシング４８には、前記リリース用突起部６７ａ、６７ｂが突出する部位に第１の段差部２１６と第２の段差部２１８とが設けられ、これら第１の段差部２１６と第２の段差部２１８を利用して平面略Ｈ状の取付部材２２０が係着される。すなわち、前記取付部材２２０は平行な第５の板体２２２と第６の板体２２４と、前記第５の板体２２２と第６の板体２２４に架橋される第７の板体２２６とを含み、前記第７の板体２２６は前記第５の板体２２２と第６の板体２２４の上端縁から若干上方へと突出している。しかも、前記第５の板体２２２と第６の板体２２４の一方の端部は互いに内方へと屈曲して突出片２２８、２３０として形成しておく。前記突出片２２８、２３０の反対側にあって、第５の板体２２２と第６の板体２２４には孔部２３２、２３４を形成しておく。さらに、第７の板体２２６と突出片２２８、２３０にそれぞれ孔部２３６、２３８、２４０、２４２を形成し、しかも第５の板体２２２と第６の板体２２４の突出片２２８、２３０側に、図１において横方向に延在する長穴２４４、２４６を形成する。このように構成される取付部材２２０において、第７の板体２２６と突出片２２８、２３０との間に画成される空間から前記リリース用突起部６７ａ、６７ｂが上方へと延在する。
【００５２】
なお、図１中、参照符号２４８ａ〜２４８ｄは、ボルト２５０ａ〜２５０ｄを前記孔部２３６、２３８、２４０、２４２に挿通して前記取付部材２２０を第１段差部２１６と第２段差部２１８に固定するための螺孔を示し、また参照符号２５２と２５４は前記トップカバー２００の係止孔２１２、２１４、孔部２３２、２３４を介して該トップカバー２００を回動自在にビス２３５ａ、２３５ｂで保持するための孔部を示す。
【００５３】
なお、前記の実施の形態のトップカバー２００に代えて、図２０に示す構造のトップカバー３００とするとより一層好適である。
【００５４】
前記の実施の形態では、トップカバー２００の第３の板体２０６には湾曲および屈曲する稜線部が存在していたが、この実施の形態のトップカバー３００は、第３の板体３０２が全体として緩やかに湾曲しているだけである。スパッタが付着しても容易に滑落させるためである。
【００５５】
本実施の形態に係るクランプ装置１０は基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００５６】
先ず、図示しない固定手段を介してクランプ装置１０を所定位置に固定するとともに、図示しないチューブ等の管体の一端部を一組の圧力流体出入ポート４２ａ、４４ａ（４２ｂ、４４ｂ）にそれぞれ接続し、前記管体の他端部を図示しない圧力流体供給源に接続する。なお、図１１は、アンクランプ状態のクランプ装置１０を示し、図１４はクランプ状態のクランプ装置１０を示すものであり、以下、図１１のアンクランプ状態を初期位置として説明する。
【００５７】
前記のような準備作業を経た後、図１１に示す初期位置において、図示しない圧力流体供給源を付勢して一方の圧力流体出入ポート４４ａからシリンダ室２８に圧力流体を導入する。前記シリンダ室２８に導入された圧力流体の作用下にピストン３０が押圧され、該ピストン３０がシリンダ室２８に沿って上昇する。その際、ナックルブロック５６が摺動変位するガイド溝５８が案内作用を営むことにより、ピストン３０、ピストンロッド３２およびナックルブロック５６の直線精度が保持される。
【００５８】
前記ピストン３０の直線運動は、ピストンロッド３２およびナックルジョイント６２を介してトグルリンク機構６４に伝達され、前記トグルリンク機構６４を構成する支持レバー７４の回動作用下にアーム２０の回動運動に変換される。
【００５９】
すなわち、ピストン３０の直線運動（上昇）によって、ピストンロッド３２の自由端に係合するナックルジョイント６２およびリンクプレート７２を上方に向かって押圧する力が作用する。前記リンクプレート７２に対する押圧力は、ナックルピン７０を支点として該リンクプレート７２を所定角度回動させるとともに、前記リンクプレート７２のリンク作用下に支持レバー７４を回動させる。
【００６０】
従って、前記支持レバー７４の軸受部１８を支点としてアーム２０が所定角度回動することにより、該支持レバー７４と一体的に円弧状突起部８２ｂ（８２ａ）が所定角度回動する（図１２参照）。
【００６１】
このようにしてアーム２０が回動している際、リンクプレート７２の湾曲面１０４がガイドローラ１０６に接触し、前記湾曲面１０４と接触した状態を保持しながら該ガイドローラ１０６がピン部材１０８を中心として回動する。
【００６２】
さらに、アーム２０が回動して、図１３に示されるように、円弧状突起部８２ｂ（８２ａ）の一端面９８がボデイ１２に固定されたプレート８４ｂ（８４ａ）の第１面９４に当接することにより、該アーム２０が回動動作を停止する。この結果、アーム２０によってワークがクランプされるクランプ状態に至る。
【００６３】
なお、アーム２０が回動動作を停止してクランプ状態となった後（図３参照）、ピストン３０およびピストンロッド３２は僅かだけさらに上昇し、ピストン３０がボデイ１２の内壁面に当接することにより、ピストン３０およびピストンロッド３２が停止して変位終端位置となる（図１４参照）。
【００６４】
この場合、ナックルブロック５６と一体的に形成された一組のリリース用突起部６７ａ、６７ｂは、ボデイ１２の上部に装着された取付部材２２０の第７の板体２２６と突出片２２８、２３０間の空間から所定長だけ突出した状態となる。従って、作業者は、トップカバー２００の舌片２１０を持ち上げ、リリース用突起部６７ａ、６７ｂを外部に露呈させ、例えば、図示しないプラスチックハンマ等によって叩いて該リリース用突起部６７ａ（６７ｂ）を下方側に向かって変位させることにより、クランプ状態を解除してアンクランプ状態に復帰させることができる。
【００６５】
ワークをクランプした際、クランプ力に対応して発生する反力がアーム２０を介してリンクピン７８に伝達され、さらにリンクプレート７２の湾曲面１０４に接触するガイドローラ１０６に伝達される。この場合、ガイドローラ１０６は、ボデイ１２内の孔部に固定されたピン部材１０８によって回動自在に軸支され、前記ガイドローラ１０６に伝達された反力はボデイ１２内に固定されたピン部材１０８に付与される。
【００６６】
従って、クランプ装置１０では、ナックルピン７０に対して反力に対応する力が全く付与されないように設けられているため、前記ナックルピン７０の直径を小さくすることができるとともに、ナックルブロック５６とリンクプレート７２の連結部位の耐久性を向上させることができる。
【００６７】
一方、図１４に示す状態において、図示しない切換弁の切換作用下に圧力流体出入ポート４２ａに圧力流体を供給することによりピストン３０が下降する。さらにピストンロッド３２の下降作用下にリンクプレート７２を介して支持レバー７４が前記とは逆方向に回動することにより、アーム２０がワークから離間する方向に回動する。
【００６８】
前記アーム２０がワークから離間する方向に回動している際、ピストン３０がボデイ１２の底面部に固定されたストッパボルト２５のダンパ部材２６に当接することにより、該アーム２０が回動動作を停止する。この結果、クランプ装置１０は、図１１に示す初期位置に復帰する。
【００６９】
検出部１１０に設けられた一組の近接スイッチ１１８ａ、１１８ｂは、ナックルブロック５６とともに一体的に変位する金属検出体からなる保持部材１３０を検知することにより、アーム２０がアンクランプ状態の初期位置に到達したこと、および所定角度回動動作してクランプ状態となったことをそれぞれ検出する。
【００７０】
すなわち、ストッパボルト２５を長さが異なる他のストッパボルト２５の一つと交換した場合、スイッチホルダ１１４を取り外し、屈曲部材１２４の一端部１２６に前記選択された他のストッパボルト２５に対応する長さ▲２▼〜▲８▼を有する保持部材１３０ｂ〜１３０ｈの一つを連結する必要がある。前記連結された保持部材１３０ｂ〜１３０ｈを一組の近接スイッチ１１８ａ、１１８ｂによって検知することにより、アーム２０がクランプ状態あるいはアンクランプ状態のいずれの位置にあるかがそれぞれ検出される。
【００７１】
なお、本実施の形態に係るクランプ装置１０では、ボデイ１２に形成された略円形状の開口部１６ａ、１６ｂを通じてストッパとして機能する円弧状突起部８２ａ、８２ｂをボデイ１２の外部に露呈させている。換言すると、アーム２０の回動動作を停止させるストッパをボデイ１２の外部に設けている。
【００７２】
従って、図４に示されるように、ボデイ１２を構成する第１ケーシング４６から第２ケーシング４８を取り外すことにより、ストッパとして機能する円弧状突起部８２ａ、８２ｂが設けられた支持レバー７４を簡便に交換することができる。
【００７３】
また、前記クランプ装置１０では、前記円弧状突起部８２ａ、８２ｂに当接するプレート８４ａ、８４ｂを、ねじ部材９２を介して第１ケーシング４６および第２ケーシング４８に対してそれぞれ着脱自在に装着している。従って、ボデイ１２を構成する第１ケーシング４６および第２ケーシング４８を分解することなく該ボデイ１２に装着されたカバー部材８８ａ、８８ｂを取り外し、他の新たなプレート８４ａ、８４ｂと交換することにより、メンテナンス作業を簡便且つ効率的に遂行することができる。
【００７４】
さらに、軸線方向に沿った長さがそれぞれ異なる種々のストッパボルト２５（図２参照）と交換して、ピストン３０の下限位置を任意に設定することにより、アーム２０の回動動作範囲を簡便に変更することができる。アーム２０の回動動作範囲を変更した場合、選択されたストッパボルト２５に対応した長さ▲１▼〜▲８▼を有する保持部材１３０ａ〜１３０ｈを屈曲部材１２４の一端部１２６に連結することにより、アーム２０の回動位置を確実に検出することができる。
【００７５】
さらにまた、ピストン３０がボデイ１２の内壁面に当接して変位終端位置（上限位置）に到達した際、図１４に示されるように、ナックルブロック５６の段部７３とボデイ１２の内壁面との間で所定のクリアランスＴが形成され、ナックルブロック５６はボデイ１２の内壁面に当接することがないため、シリンダ部１４側に負荷が伝達されることがない。
【００７６】
しかも、本実施の形態によれば、リリース用突起部６７ａ、６７ｂを金属製のトップカバー２００、好ましくは滑動性に優れる部材２０１でコーティングされたトップカバーで包被している（図１７参照）。従って、アーク溶接時にスパッタが付着することが阻止され、また、仮令、付着したとしても容易に除去できる。そして、リリース用突起部６７ａ、６７ｂによりアーム２０をアンロックしようとするとき、前記トップカバー２００の舌片２１０を持ち上げて開成すればよい。これによって、トップカバー２００は孔部２５２、２５４を中心に回動すれば前記リリース用突起部６７ａ、６７ｂは外部に露呈する。そこで前記リリース用突起部６７ａ、６７ｂを図示しないプラスチックハンマ等を用いて下降させればアーム２０は容易にアンロックされることになる。
【００７７】
トップカバー２００を閉じるときには、前記舌片２１０を押し下げればよい。このとき、突起部２０９、２１１はそれぞれ長穴２４４、２４６に係合し、該トップカバー２００は簡易なロック状態に設置される。
【００７８】
前記のように、長穴２４４、２４６としたので、突起部２０９、２１１の位置が若干ずれても両者のロック状態が得られることは容易に諒解されよう。
【００７９】
【発明の効果】
本発明によれば、クランプ装置において、クランプアームのリリース用突起部を包被するカバー構造を設けることによって、アームをアンロックする際には、リリース用突起物を覆っているトップカバーを開けるだけでよく、そのトップカバーを取り外したり、リリース後、再び該トップカバーを装着するという作業をなくすることが可能となる。しかも、カバーを金属製部材で構成したのでスパッタが付着しにくく、また付着しても容易に除去できる。特に、トップカバーの頂部の形状を円弧状に形成したり、トップカバーにポリテトラフルオロエチレンの如き滑動性に優れた被覆を施しておけば、より一層スパッタの付着を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るクランプ装置の斜視図である。
【図２】図１に示すクランプ装置を構成するシリンダ部の一部切欠斜視図である。
【図３】図１のランプ装置の軸線方向に沿った一部縦断面構成図である。
【図４】図１に示すクランプ装置を構成するボデイの分解斜視図である。
【図５】図１に示すクランプ装置を構成するナックルジョイントの分解斜視図である。
【図６】支持レバーの円弧状突起部とプレートとが当接する状態を示す一部切欠斜視図である。
【図７】カバー部材を係止するねじ部材および止め輪の分解斜視図である。
【図８】図１に示すクランプ装置を構成する検出部の分解斜視図である。
【図９】図８に示す検出部を構成するスイッチホルダを底面側から見た斜視図である。
【図１０】図８に示す検出部を構成する屈曲部材の一端部に連結される複数の保持部材を示す説明図である。
【図１１】アームが初期位置にあるときの動作説明図である。
【図１２】図１１に示す前記初期位置からアームが所定角度回動したときの状態を示す動作説明図である。
【図１３】アームが回動してクランプ状態となったときの動作説明図である。
【図１４】図１３のクランプ状態からさらにピストンが上昇して変位終端位置に到達したときの動作説明図である。
【図１５】図３のＸＶ−ＸＶ線に沿った横断面図である。
【図１６】スイッチホルダをボデイの側部にねじ止めするためのねじ部材を示す縦断面図である。
【図１７】本発明の実施の形態に係るクランプ装置のトップカバーの一部切欠斜視図である。
【図１８】図１７に示すトップカバーが開いたときの動作説明図である。
【図１９】図１７に示すトップカバーが閉じたときの動作説明図である。
【図２０】本発明の別の実施の形態に係るクランプ装置のトップカバーの斜視図である。
【符号の説明】
１０…クランプ装置　　　　　　　　１２…ボデイ
１４…シリンダ部　　　　　　　　　１６ａ、１６ｂ、６９、９０…開口部
１８…軸受部　　　　　　　　　　　２０…アーム
２３…シリンダチューブ　　　　　　２４…エンドブロック
２５…ストッパボルト　　　　　　　２８…シリンダ室
３０…ピストン　　　　　　　　　　３２…ピストンロッド
４２ａ、４２ｂ、４４ａ、４４ｂ…圧力流体出入ポート
４６、４８…ケーシング　　　　　　５４…室
５６…ナックルブロック　　　　　　６２…ナックルジョイント
６４…トグルリンク機構　　　　　　６７ａ、６７ｂ…リリース用突起部
７２…リンクプレート　　　　　　　７４…支持レバー
７８…リンクピン　　　　　　　　　８２ａ、８２ｂ…円弧状突起部
８４ａ、８４ｂ…プレート　　　　　８８ａ、８８ｂ…カバー部材
９８…一端面　　　　　　　　　　　１０４…湾曲面
１０６…ガイドローラ　　　　　　　１１０…検出部
１１４…スイッチホルダ　　　　　　１１７…コネクタ部
１１８ａ、１１８ｂ…近接スイッチ　１２４…屈曲部材
１２６…一端部　　　　　　　　　　１２８…長溝
１３０、１３０ａ〜１３０ｈ…保持部材
２００、３００…トップカバー　　　２０１…部材
２０２…第１の板体　　　　　　　　２０４…第２の板体
２０６…第３の板体　　　　　　　　２０８…第４の板体
２０９、２１１…突起部　　　　　　２１０…舌片
２１２、２１４…係止孔　　　　　　２１６…第１の段差部
２１８…第２の段差部　　　　　　　２２０…取付部材
２２２…第５の板体　　　　　　　　２２４…第６の板体
２２６…第７の板体　　　　　　　　２２８、２３０…突出片
２３２、２３４、２３６、２３８、２４０、２４２、２５２、２５４…孔部
２３５ａ、２３５ｂ…ビス　　　　　２４８ａ〜２４８ｄ…螺孔
２５０ａ〜２５０ｄ…ボルト

Claims (3)

1. シリンダの直線運動をトグル機構により回動運動に変換してアームによりワークをクランプするクランプ装置において、前記アームをアンクランプするリリース手段を包被するように、金属製のカバー部材をシリンダ本体に開閉自在に設けたことを特徴とするクランプ装置。
2. 請求項１記載のクランプ装置において、
   前記カバー部材の頂部の形状が円弧状であることを特徴とするクランプ装置。
3. 請求項２記載のクランプ装置において、
   前記カバー部材が滑動性に優れた材料でコーティングされていることを特徴とするクランプ装置。

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