JP2007168010A - クランプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】少ない力でワイヤーなどの棒状部材を強力にクランプするクランプ装置を提供する。
【解決手段】筒状体１２の雄ネジ１４には、ナット１６が螺合されている。筒状体１２の突出部１８には、流体２６が充填された第１シリンダ２２が設けられ、第１ピストンロッド２２Ａの先端のツバ部２２Ｂがナット１６の環状溝１６Ａに摺動可能に係合されている。突出部１８の外周側には環状部３０が延設され、環状部３０に第２シリンダ３２が設けられている。第１シリンダ２２と第２シリンダ３２には連結管２８が連結され、流体２６が移動可能となっている。第２ピストンロッド３２Ａの先端には、ワイヤー４０を把持する固定爪３４が取り付けられている。ナット１６を突出部１８の方向に移動させると、第１ピストンロッド２２Ａが進出し、流体２６が連結管２８を通じて第２シリンダ３２に移動して第２ピストンロッド３２Ａを進出させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ワイヤーやパイプなどの棒状部材をクランプするクランプ装置に関するものである。

従来、ワイヤーやパイプなどの棒状のワークを検査する検査システムなどでは、被検査品であるワークをクランプして検査機器に挿入するための装置が使用されている。この装置は、例えば、油圧ポンプによって複数のシリンダのロッドを押し出し、ロッドの先端に設けられた複数のチャック爪でワークを機械的にクランプしている（例えば、特許文献１を参照）。

しかし、このような装置では、構造が複雑でコストがかかると共に、ワークを固定する力が小さいという問題がある。
特開平８−１５０５３１号公報

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、少ない力でワイヤーやパイプなどの棒状部材を強力にクランプするクランプ装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、棒状部材をクランプするクランプ装置であって、中央部に前記棒状部材が挿通される挿通部が形成された筒状体と、前記筒状体の軸方向に移動可能に設けられた移動部材と、前記筒状体の周面から張り出した突出部に設けられた第１シリンダと、前記第１シリンダの第１ピストンロッドの端部に形成されたツバ部と、前記移動部材に形成され、前記ツバ部と係合して前記第１ピストンロッドを進退させる環状溝と、前記第１シリンダに連結され、前記第１シリンダから流体を外部に移動させる連結管と、前記突出部から延設された環状部に設けられ、前記連結管が連結される第２シリンダと、前記第２シリンダの第２ピストンロッドの先端に取付けられ、前記連結管を通じて移動する流体によって前記棒状部材の方向へ進退する前記第２ピストンロッドの進退動作により前記棒状部材を把持する固定爪と、を有することを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、筒状体の挿通部に棒状部材を挿通し、筒状体に設けられた移動部材を突出部の方向に移動させる。筒状体の突出部には、第１シリンダが設けられており、第１ピストンロッドの端部に形成されたツバ部と移動部材に形成された環状溝が係合することにより、第１ピストンロッドが突出部の方向に進出する。これにより、第１シリンダの内部の流体が、第１シリンダと連結された連結管へ移動する。突出部から延設された環状部には、第２シリンダが設けられており、流体が第１シリンダから連結管を通って第２シリンダの内部に移動し、第２ピストンロッドを棒状部材の方向へ進出させる。これにより、第２ピストンロッドの先端に取り付けられた固定爪が棒状部材の方向に進出し、固定爪によって棒状部材が把持される。このため、少ない力で棒状部材を強力にクランプ（把持）することができる。

また、棒状部材のクランプを外す際には、移動部材を突出部と逆方向へ移動させる。これにより、移動部材の環状溝にツバ部が係合された第１ピストンロッドが突出部と逆方向に移動し、第１シリンダ内の流体が引っ張られ、連結管を通じて第２シリンダ内の流体が引っ張られて第１シリンダに移動する。これにより、第２ピストンロッドが棒状部材と逆方向に移動し、固定爪による棒状部材のクランプが解除される。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のクランプ装置において、前記固定爪が、前記環状部の周方向に対して等間隔に３つ設けられていることを特徴としている。

請求項２に記載の発明によれば、固定爪が、環状部の周方向に等間隔に３つ設けられているので、棒状部材を３つの固定爪で安定して把持することが可能となり、棒状部材を強力に固定できる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のクランプ装置において、前記移動部材が、円筒からなる前記筒状体の周面のネジ部に螺合されるナットであることを特徴としている。

請求項３に記載の発明によれば、筒状体の周面のネジ部に螺合されたナットを突出部の方向に締めることで、第１ピストンロッドが突出部の方向に移動し、第１シリンダ内の流体が連結管に押し出される。これにより、複数の固定爪によって棒状部材が把持される。また、棒状部材のクランプを解除する際には、ナットを突出部と反対側に回して元の位置に戻すことで、第１ピストンロッドが突出部と逆方向に移動し、第２シリンダ内の流体が引っ張られて第１シリンダに移動する。これにより、簡単な操作により棒状部材のクランプとクランプ解除が可能となる。

本発明に係るクランプ装置は、上記のように構成したので、少ない力で棒状部材を強力にクランプすることができると共に、装置コストを低減できる。

以下、本発明の継手の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明のクランプ装置１０の第１実施形態を示す半裁断面図である。図２は、クランプ装置１０の固定爪付近の断面図である。

このクランプ装置１０は、被検査品であるワイヤー４０を検査する検査システムにおいて、ワイヤー４０をクランプして検査機器に挿入する際に用いられる。

図１に示すように、このクランプ装置１０には、中央部付近に棒状部材としてのワイヤー４０が挿通される挿通部１２Ａを備えた筒状体１２が設けられている。この筒状体１２の周面には、雄ネジ１４が形成されており、この雄ネジ１４に移動部材としてのナット１６が螺合され、筒状体１２の軸方向に移動可能となっている。筒状体１２の周面には、突出部１８が径方向に張り出しており、筒状体１２には、突出部１８と隣接するように支持部材２０が装着されている。支持部材２０には第１シリンダ２２のシリンダ部が固定されており、支持部材２０は止め輪２４によって筒状体１２に位置決めして固定されている。

第１シリンダ２２には、第１ピストンロッド２２Ａが進退可能に設けられており、第１ピストンロッド２２Ａの端部にツバ部２２Ｂが形成されている。ナット１６には、第１ピストンロッド２２Ａが挿通されてツバ部２２Ｂが摺動可能に係合される環状溝１６Ａが形成されている。ナット１６の回転時には、環状溝１６Ａがツバ部２２Ｂと摺動しながら周方向に回転し、環状溝１６に係合されたツバ部２２Ｂは周方向に回転しない。そして、ナット１６が筒状体１２の軸方向に進退すると、環状溝１６Ａに係合されたツバ部２２Ｂにより第１ピストンロッド２２Ａが進退するようになっている。

第１シリンダ２２内には、第１ピストンロッド２２Ａの進退により移動する流体２６が充填されている。第１シリンダ２２には、第１シリンダ２２から流体２６が移動可能な連結管２８が連結されている。突出部１８の外径側には、ナット１６と反対側に環状部３０が延設されており、この環状部３０は筒状体１２より大径となっている。

図１及び図２に示すように、環状部３０の内周面には、周方向にほぼ等間隔に３つの第２シリンダ３２のシリンダ部が固定支持されている。各々の第２シリンダ３２には、第２ピストンロッド３２Ａが進退可能に設けられており、第２ピストンロッド３２Ａの端部には、ワイヤー４０を把持する固定爪３４が取付けられている。固定爪３４の表面には、ワイヤー４０を把持するための複数の爪部３４Ａが形成されている。図２に示すように、ワイヤー４０は、３つの固定爪３４によって把持されるように構成されている。

図１に示すように、第２シリンダ３２内には、第２ピストンロッド３２Ａを進退させるための流体２６が充填されている。第１シリンダ２２に連結された連結管２８は、突出部１８の途中に設けられた切欠き部（図示省略）に貫通されており、連結管２８の他端部は第２シリンダ３２に連結されている。第１シリンダ２２と第２シリンダ３２は、連結管２８を介して連通しており、流体２６が連結管２８を通じて第１シリンダ２２と第２シリンダ３２との間を移動可能となっている。

流体２６としては、液体や粘度の高い流体などが使用可能である。例えば、流体２６として、シリコーンオイル、鉱物系作動油、グリスなどが用いられる。また、筒状体１２は、ステンレスなどの金属製であるが、必ずしも金属に限るものではなく、例えばプラスチック製でも良い。なお、ワイヤー４０としては、樹脂製、金属製などが用いられる。

次に、クランプ装置１０の作用について説明する。

図１及び図２に示すように、クランプ装置１０でワイヤー４０をクランプする際には、ユーザーがワイヤー４０を筒状体１２の挿通部１２Ａに挿入する。そして、ナット１６を突出部１８の方向（矢印Ａ方向）に締め付ける。これにより、図３に示すように、ナット１６の環状溝１６Ａに係合されるツバ部２２Ｂを備えた第１ピストンロッド２２Ａが突出部１８の方向に進出する。第１ピストンロッド２２Ａの進出により、第１シリンダ２２内の流体２６が連結管２８に押し出され、流体２６は連結管２８を通って第２シリンダ３２内に移動する。

図２及び図４に示すように、流体２６が第２シリンダ３２内に移動すると、第２ピストンロッド３２Ａがワイヤー４０の方向に進出する。そして、第２ピストンロッド３２Ａの先端に取り付けられた固定爪３４が矢印Ｂ方向（図１参照）に移動し、複数の爪部３４Ａがワイヤー４０を押圧することにより、ワイヤー４０が把持される。

このクランプ装置１０では、筒状体１２に３つの第１シリンダ２２と第２シリンダ３２が設けられており、ナット１６の移動操作により、３つの固定爪３４が同時に進出する。このため、３つの固定爪３４によってワイヤー４０が安定して把持され、少ない力でワイヤー４０を強力に把持することができる。

また、固定爪３４によるワイヤー４０のクランプを外す際には、ユーザーがナット１６を突出部１８と反対側の方向へ移動する。これにより、ナット１６の環状溝１６Ａと係合するツバ部２２Ｂを備えた第１ピストンロッド２２Ａが突出部１８と反対側に移動（後退）し、第１シリンダ２２内の流体２６が引っ張られる。すると、連結管２８を通じて第２シリンダ３２内の流体２６が引っ張られ、流体２６が第１シリンダ２２内に移動する。これにより、第２ピストンロッド３２Ａがワイヤー４０から離れる方向に移動（後退）し、固定爪３４が後退する。ナット１６の移動操作により、３つの固定爪３４が同時に後退し、ワイヤー４０の把持が解除される。

このようなクランプ装置１０は、ナット１６の移動という簡単な操作により、ワイヤー４０をクランプ及びクランプ解除することができる。また、３つの固定爪３４でワイヤー４０をクランプするので、ワイヤー４０のクランプが安定化し、小さい力でワイヤー４０を強力にクランプすることができる。

なお、上記実施形態では、３つの第１シリンダ２２と３つの第２シリンダ３２を設けてそれぞれ連結管２８で連結したが、この構成に限定するものではない。例えば、１つの第１シリンダと３つの第２シリンダを設け、１つの第１シリンダからそれぞれ連結管で３つの第２シリンダに連結する構成でもよい。

なお、上記実施形態では、３つの固定爪３４を用いてワイヤー４０をクランプしたが、この構成に限定するものではなく、固定爪の数（第２シリンダの数）は適宜に設定可能である。

なお、上記実施形態では、棒状部材として円形のワイヤー４０を用いたが、この構成に限定するものではなく、円筒状のパイプを用いても良い。また、円形以外の多角形の棒状部材をクランプする場合でも本発明を適用することが可能である。

本発明の第１実施形態のクランプ装置を示す半裁断面図である。 図１に示すクランプ装置の環状部の軸方向と直交する方向における断面図である。 図１に示すクランプ装置を用いてワイヤーをクランプした状態を示す半裁断面図である。 図３に示すクランプ装置の環状部の軸方向と直交する方向における断面図である。

符号の説明

１０ クランプ装置
１２ 筒状体
１２Ａ 挿通部
１４ 雄ネジ
１６ ナット（移動部材）
１６Ａ 環状溝
１８ 突出部
２０ 支持部材
２２ 第１シリンダ
２２Ａ 第１ピストンロッド
２２Ｂ ツバ部
２６ 流体
２８ 連結管
３０ 環状部
３２ 第２シリンダ
３２Ａ 第２ピストンロッド
３４ 固定爪
３４Ａ 爪部
４０ ワイヤー（棒状部材）

Claims (3)

1. 棒状部材をクランプするクランプ装置であって、
   中央部に前記棒状部材が挿通される挿通部が形成された筒状体と、
   前記筒状体の軸方向に移動可能に設けられた移動部材と、
   前記筒状体の周面から張り出した突出部に設けられた第１シリンダと、
   前記第１シリンダの第１ピストンロッドの端部に形成されたツバ部と、
   前記移動部材に形成され、前記ツバ部と係合して前記第１ピストンロッドを進退させる環状溝と、
   前記第１シリンダに連結され、前記第１シリンダから流体を外部に移動させる連結管と、
   前記突出部から延設された環状部に設けられ、前記連結管が連結される第２シリンダと、
   前記第２シリンダの第２ピストンロッドの先端に取付けられ、前記連結管を通じて移動する流体によって前記棒状部材の方向へ進退する前記第２ピストンロッドの進退動作により前記棒状部材を把持する固定爪と、
   を有することを特徴とするクランプ装置。
2. 前記固定爪が、前記環状部の周方向に等間隔に３つ設けられていることを特徴とする請求項１に記載のクランプ装置。
3. 前記移動部材が、円筒からなる前記筒状体の周面のネジ部に螺合されるナットであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のクランプ装置。

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