JP2017074666A - Clamp device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、クランプアームの長手方向の端部を揺動可能に支持した形式のクランプ装置に関する。 The present invention relates to a clamp device of a type in which a longitudinal end portion of a clamp arm is supported so as to be swingable.
この種のクランプ装置には、従来では、特許文献1(日本国・特開2002−160135号公報)に記載されたものがある。その従来技術は、次のように構成されている(図1を参照)。
ハウジングにピストンが挿入される。ハウジングの左端壁に出力ロッドが左右方向へ移動可能で保密状に挿入される。ハウジングの左端壁と出力ロッドとの間に楔空間が形成され、その楔空間に係合ボールが周方向に所定の間隔をあけて挿入される。前記ピストンの左部内に形成した押圧面が係合ボールに右側から当接される。また、ハウジングの左上部にクランプアームの上部が第1ピンを支点に揺動可能に連結されると共に、出力ロッドの左端部が第2ピンを介してクランプアームの途中高さ部に揺動可能に連結される。そして、上記の出力ロッドのクランプ駆動によってクランプアームが揺動され、そのクランプアームがクランプ対象物を上方から押圧固定する。Conventionally, this type of clamping device is described in Patent Document 1 (Japan, JP-A-2002-160135). The prior art is configured as follows (see FIG. 1).
A piston is inserted into the housing. An output rod is inserted into the left end wall of the housing so as to be movable in the left-right direction and in a tight-tight manner. A wedge space is formed between the left end wall of the housing and the output rod, and engagement balls are inserted into the wedge space at a predetermined interval in the circumferential direction. A pressing surface formed in the left part of the piston is brought into contact with the engagement ball from the right side. In addition, the upper part of the clamp arm is pivotably connected to the upper left part of the housing with the first pin as a fulcrum, and the left end of the output rod can be swung to the middle height part of the clamp arm via the second pin. Connected to And a clamp arm is rock | fluctuated by the clamp drive of said output rod, The clamp arm presses and fixes a clamp target object from upper direction.
上記の従来技術は、次の点で改良する余地が残されていた。
上記クランプアームが第1ピンを支点にして揺動するときに、当該クランプアームが第2ピンを介して出力ロッドを下方へ押圧するので、出力ロッドがハウジング内で傾斜される。すると、出力ロッドと係合ボールとの複数の当接部分のうちの一部が離間されたり、ピストンと係合ボールとの複数の当接部分のうちの一部が離間されるおそれがある。この場合、クランプ駆動時におけるピストンの押圧力が、上記当接部分のうちの離間されなかった部分に集中して作用し、係合ボール等に作用する面圧が大きくなる。このため、係合ボール等が大形化して、クランプ装置が大形になる。
本発明の目的は、クランプ装置を小形に造れるようにすることにある。The above prior art has room for improvement in the following points.
When the clamp arm swings with the first pin as a fulcrum, the clamp arm presses the output rod downward through the second pin, so that the output rod is inclined in the housing. Then, there is a possibility that a part of a plurality of contact parts between the output rod and the engagement ball is separated or a part of a plurality of contact parts between the piston and the engagement ball is separated. In this case, the pressing force of the piston at the time of clamp driving acts on the non-separated portion of the contact portion, and the surface pressure acting on the engagement ball or the like increases. For this reason, an engagement ball | bowl etc. become large size and a clamp apparatus becomes large.
It is an object of the present invention to make a clamping device small.
上記の目的を達成するため、本発明は、例えば、図1および図3に示すように、クランプ装置を次のように構成した。
ハウジング2に環状ピストン10が軸心方向の一端側と軸心方向の他端側とに移動可能で保密状に挿入される。前記ハウジング2の軸心方向の途中部に設けられた支持壁4aに、出力部材13が軸心方向へ移動可能で保密状に挿入されている。前記支持壁4aに設けられた第1受圧部33と前記出力部材13に設けられた第2受圧部35との間に楔空間36が半径方向の内方へすぼまるように形成される。前記楔空間36に複数の係合部材37が周方向に所定の間隔をあけて半径方向へ移動可能に挿入される。前記環状ピストン10の内周孔11に押圧面38が形成され、その押圧面38が前記係合部材37に他端側から係合される。前記ハウジング2にクランプアーム44が第1ピン43を介して揺動可能に装着される。前記クランプアーム44に案内溝46が軸心方向に対して交差する方向に形成され、その案内溝46が、前記出力部材13の一端側の端部に装着された第2ピン47を外嵌めしている。In order to achieve the above object, according to the present invention, for example, as shown in FIGS. 1 and 3, the clamping device is configured as follows.
An
本発明は次の作用効果を奏する。
前記出力部材の一端側の端部に装着された第2ピンにクランプアームの案内溝が摺動可能に外嵌めされる。このため、クランプアームが揺動するときに、当該クランプアームが第2ピンを介して出力部材を軸心方向に対して交差する方向へ押圧しない。このため、出力部材がハウジング内で傾斜されることが防止される。従って、クランプ駆動時における環状ピストンをクランプ方向へ押圧する力が、環状ピストンの押圧面と係合部材との当接部分や出力部材の第2受圧面と係合部材との当接部分に、ほぼ均等に作用する。これにより、環状ピストンや係合部材や出力部材等を小形に造ることができ、その結果、クランプ装置をさらに小形に造ることができる。The present invention has the following effects.
A guide groove of the clamp arm is slidably fitted on a second pin attached to an end portion on one end side of the output member. For this reason, when the clamp arm swings, the clamp arm does not press the output member in the direction intersecting the axial direction via the second pin. This prevents the output member from being inclined in the housing. Therefore, the force that presses the annular piston in the clamping direction at the time of clamp driving is applied to the contact portion between the pressing surface of the annular piston and the engagement member and the contact portion between the second pressure receiving surface of the output member and the engagement member. Works almost evenly. Thereby, an annular piston, an engagement member, an output member, etc. can be made small, As a result, a clamp apparatus can be made further small.
本発明は、例えば、図1および図3に示すように、下記の(1)および(2)の構成を加えることが好ましい。
(1)前記出力部材13の他端側の端部が前記環状ピストン10の内周孔11に保密状に挿入される。
この場合、出力部材が、ハウジングの途中部に設けられた支持壁と環状ピストンの内周孔との2箇所で支持されることにより、軸心方向に対して交差する方向への外力によって出力部材が軸心方向に対して傾斜されるのを防止できる。In the present invention, for example, as shown in FIGS. 1 and 3, it is preferable to add the following configurations (1) and (2).
(1) The other end of the
In this case, the output member is supported at two locations of the support wall provided in the middle part of the housing and the inner peripheral hole of the annular piston, so that the output member is caused by an external force in a direction intersecting the axial direction. Can be prevented from being inclined with respect to the axial direction.
(2)前記第2ピン47の外周部に係合面47aが形成され、その係合面47aが前記案内溝46の他端側の側壁46aに当接される。
この場合、第2ピンの係合面と案内溝の側壁とが面接触するので、点接触する場合に比べて、接触箇所の面圧を低くすることができる。その結果、クランプ装置の耐久性が向上する。(2) An
In this case, since the engaging surface of the second pin and the side wall of the guide groove are in surface contact, the surface pressure at the contact location can be reduced as compared with the point contact. As a result, the durability of the clamping device is improved.
以下、本発明の一実施形態を図1および図3によって説明する。この実施形態では、プレス機械の金型やワーク等のクランプ対象物を固定するクランプ装置を例示してある。まず、アンクランプ状態を示す図1に基づいて上記クランプ装置の構造を説明する。
固定台としてのテーブル1上にハウジング2が横向きの姿勢で配置される。そのハウジング2が、左側から順に支持ブロック3とシリンダ部4とを備える。その支持ブロック3の下部にT脚3aが設けられる。そのT脚3aが、固定台1に形成されたT溝1aに挿入されている。前記のシリンダ部4が左端壁(支持壁)4aと右端壁4bと胴部4cとを有する。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 3. In this embodiment, a clamp device for fixing a clamp object such as a die or a workpiece of a press machine is illustrated. First, the structure of the clamping device will be described with reference to FIG.
A
前記シリンダ部4にシリンダ孔9が左右方向に形成され、そのシリンダ孔9に環状ピストン10が封止部材10aを介して左右方向に移動可能に挿入される。その環状ピストン10の外周部に案内部材10bが装着され、環状ピストン10が案内部材10bを介してシリンダ孔9に左右方向へ案内される。その環状ピストン10に内周孔11が左右方向に貫通され、その内周孔11は左側から順に形成された大径孔11aと小径孔11bとを有する。 A
前記シリンダ部4の左端壁4aからガイド筒12がシリンダ孔9内に右方に突設される。そのガイド筒12の内周孔12aに封止部材14a,14bを介して保密状に出力部材13の大径部13aが左右方向へ移動可能に挿入される。
また、出力部材13の大径部13aの右側に形成された小径部13bが、環状ピストン10の内周孔11の小径孔11bに封止部材10cを介して保密状で左右方向へ進退可能に挿入される。A
In addition, a
上記環状ピストン10と出力部材13の小径部13bとによってシリンダ孔9が左右に区画される。その環状ピストン10の左側にアンクランプ室22が形成され、環状ピストン10の右側にクランプ室23が形成される。シリンダ部4の左端壁4aにアンクランプ用給排口24が形成され、そのアンクランプ用給排口24がアンクランプ室22に連通される。上記のクランプ室23に保持バネ25が装着され、その保持バネ25が環状ピストン10を左方へ付勢する。また、ハウジング2の左端壁4aにクランプ用給排口26が設けられる。また、上記の出力部材13とガイド筒12との間に環状空間27が封止部材14a,14bによって区画形成される。上記のクランプ用給排口26が環状空間27と、出力部材13に形成された連通路28とを介してクランプ室23に連通される。 The
前記ガイド筒12の筒壁に4つの支持溝32(図1中に2つだけ図示する)が周方向へ所定の間隔をあけて半径方向へ形成され、その支持溝32に第1受圧面33が設けられる。その支持溝32に対応するようにカム溝34が出力部材13の外周部に形成され、そのカム溝34の底面に第2受圧面35が右方に向かうにつれて軸心から遠ざかるように傾斜される。その第1受圧面33と第2受圧面35との間に楔空間36が半径方向の内方へすぼまるように形成される。また、支持溝32に係合ボール(係合部材)37が挿入される共に、その係合ボール37がカム溝34に挿入される。また、環状ピストン10の内周孔11の大径孔11aに押圧面38が右方へ向かうにつれて軸心に近づくテーパ状に形成され、その押圧面38が係合ボール37に左方から係合される。 Four support grooves 32 (only two are shown in FIG. 1) are formed in the circumferential direction in the radial direction on the cylindrical wall of the
上記支持ブロック3の上部に第1ピン43を介してクランプアーム44の上部が揺動可能に連結される。図3に示すように、そのクランプアーム44の下部に下溝45が形成され、その下溝45の両側壁に、それぞれ、案内溝46,46が上下方向に形成される。その一方の案内溝46と他方の案内溝46に跨って、出力部材13の左端部に装着された第2ピン47が挿入される。その第2ピン47の外周部の両端に係合面47a,47aが形成され、その係合面47aが案内溝46の右側の側壁46aに摺動可能に当接されている。これにより、前記の出力部材13の左端部が第2ピン47の係合面47aと案内溝46の側壁46aとを介してクランプアーム44の途中高さ部に左右方向へ押引き可能に連結される。
また、上記のクランプアーム44の左下部に押部49が、クランプ対象物としての金型50に当接可能に設けられる。An upper part of the
Further, a
上記のクランプ装置は、図1および図2に示すように、次のように作動する。
図1のアンクランプ状態では、クランプ室23から圧縮空気が排出されると共に、アンクランプ室22に圧縮空気が供給されている。このため、環状ピストン10が右方へ移動されて右端壁4bに受け止められると共に、出力部材13が左方へ移動されてガイド筒12の右端部に受け止められている。また、係合ボール37が出力部材13の第2受圧面35によって半径方向の外方へ移動されている。これにより、出力部材13がクランプアーム44を時計回り方向へ後退揺動させている。
上記のアンクランプ状態で、クランプ装置のT脚3aが固定台1のT溝1aに沿って金型50に当接する位置まで左方へ移動されている。As shown in FIGS. 1 and 2, the clamp device operates as follows.
In the unclamped state of FIG. 1, compressed air is discharged from the
In the unclamped state, the
上記クランプ装置を図1のアンクランプ状態からクランプ駆動するときには、アンクランプ室22の圧縮空気を排出すると共に、クランプ室23に圧縮空気を供給する。
すると、まず、クランプ室23の圧縮空気の圧力と保持バネ25の付勢力とによって環状ピストン10が左方へ移動される。次いで、その環状ピストン10の押圧面38が係合ボール37を半径方向の内方へ移動させる。引き続いて、係合ボール37が第2受圧面35を介して出力部材13を右方へ移動させていく。これにより、出力部材13が第2ピン47の係合面47aを介してクランプアーム44の案内溝46の側壁46aを右方へ押圧する。その結果、クランプアーム44が第1ピン43を支点にして反時計回り方向へ揺動されていく。その後、クランプアーム44の押部49が金型50を上方から押圧することにより、クランプ装置は、図2に示すように、クランプ状態となる。When the clamp device is clamp-driven from the unclamped state of FIG. 1, the compressed air in the unclamp chamber 22 is discharged and the compressed air is supplied to the
Then, first, the
上記クランプ装置を図2のクランプ状態からアンクランプ駆動するときには、クランプ室23から圧縮空気を排出すると共に、アンクランプ室22に圧縮空気を供給する。
すると、まず、そのアンクランプ室22の圧縮空気は、保持バネ25に抗して環状ピストン10を右方へ移動させると共に、出力部材13を左方へ移動させていく。これにより、その環状ピストン10の押圧面38が右方へ移動されて、係合ボール37が半径方向の外方へ移動されることが許容される。次いで、出力部材13の第2受圧面35が係合ボール37を半径方向の外方へ押出していく。その後、図1に示すように、環状ピストン10がハウジング2の右端壁4bに受け止められ、出力部材13がガイド筒12の右端部に受け止められる。これにより、クランプ装置は、図1に示すように、アンクランプ状態となる。When the clamp device is unclamped from the clamped state of FIG. 2, the compressed air is discharged from the
Then, first, the compressed air in the unclamping chamber 22 moves the
上記の実施形態は次の長所を奏する。
前記の出力部材13の左端部に装着された第2ピン47にクランプアーム44の案内溝46の側壁46aが摺動可能に外嵌めされる。このため、クランプアーム44が揺動するときに、当該クランプアーム44が第2ピン47を介して出力部材13を上下方向へ押圧しない。このため、出力部材13がハウジング2内で傾斜されることが防止される。従って、クランプ駆動時におけるクランプ室23の圧縮空気の押圧力が、環状ピストン10の押圧面38と係合ボール37との当接部分や出力部材13の第2受圧面35と係合ボール37との当接部分に、ほぼ均等に作用する。これにより、環状ピストン10や係合ボール37や出力部材13等を小形に造ることができ、その結果、クランプ装置を小形に造ることができる。The above embodiment has the following advantages.
The
上記の各実施形態は次のように変更可能である。
クランプ装置の設置姿勢は、例示した横向き姿勢に代えて、縦向き姿勢や斜め向き姿勢であってもよい。
上記の圧力流体は、例示した圧縮空気に代えて、他の気体または圧油等の液体であってもよい。
上記の係合ボール37の設置数量は、4つに限られない。
上記の係合部材は、例示した係合ボール37に代えて、ローラであってもよい。
上記の押圧面38は、例示したテーパ面に限らず、軸心方向に対して傾斜する平面であってもよい。
その他に、当業者が想定できる範囲で種々の変更を行えることは勿論である。Each of the above embodiments can be modified as follows.
The installation posture of the clamp device may be a vertical posture or an oblique posture instead of the illustrated horizontal posture.
The pressure fluid may be other gas or liquid such as pressurized oil instead of the exemplified compressed air.
The number of the
The engaging member may be a roller instead of the illustrated engaging
The
In addition, it is needless to say that various modifications can be made within a range that can be assumed by those skilled in the art.
2:ハウジング,2a:左端壁(支持壁),10:環状ピストン,11:内周孔,13:出力部材,33:第1受圧面,35:第2受圧面,36:楔空間,37:係合ボール(係合部材),38:押圧面,43:第1ピン,44:クランプアーム,46:案内溝,46a:側壁,47:第2ピン,47a:係合面. 2: housing, 2a: left end wall (support wall), 10: annular piston, 11: inner peripheral hole, 13: output member, 33: first pressure receiving surface, 35: second pressure receiving surface, 36: wedge space, 37: Engagement ball (engagement member), 38: pressing surface, 43: first pin, 44: clamp arm, 46: guide groove, 46a: side wall, 47: second pin, 47a: engagement surface.
Claims (3)
前記ハウジング(2)の軸心方向の途中部に設けられた支持壁(4a)に軸心方向へ移動可能で保密状に挿入された出力部材(13)と、
前記支持壁(4a)に設けられた第1受圧面(33)と前記出力部材(13)に設けられた第2受圧面(35)との間に半径方向の内方へすぼまるように形成された楔空間(36)と、
前記楔空間(36)に周方向に所定の間隔をあけて半径方向へ移動可能に挿入される複数の係合部材(37)と、
前記係合部材(37)に他端側から係合されるように前記環状ピストン(10)の内周孔(11)に形成された押圧面(38)と、
前記ハウジング(2)に第1ピン(43)を介して揺動可能に装着されるクランプアーム(44)と、
前記クランプアーム(44)に軸心方向に対して交差する方向に形成された案内溝(46)であって、前記出力部材(13)の一端側の端部に装着された第2ピン(47)を外嵌めしている案内溝(46)と、を備える、
ことを特徴とするクランプ装置。An annular piston (10) inserted into the housing (2) in a close-tight manner and movable to one end side in the axial direction and the other end side in the axial direction;
An output member (13) inserted into a support wall (4a) provided in the middle of the housing (2) in the axial direction, and movable in the axial direction and inserted in a confined manner;
The first pressure receiving surface (33) provided on the support wall (4a) and the second pressure receiving surface (35) provided on the output member (13) are tapered inward in the radial direction. Formed wedge space (36);
A plurality of engaging members (37) inserted into the wedge space (36) so as to be movable in the radial direction at predetermined intervals in the circumferential direction;
A pressing surface (38) formed in the inner peripheral hole (11) of the annular piston (10) so as to be engaged with the engaging member (37) from the other end side;
A clamp arm (44) attached to the housing (2) via a first pin (43) so as to be swingable;
A guide groove (46) formed in the clamp arm (44) in a direction intersecting the axial direction, and a second pin (47) attached to an end of the output member (13) on one end side. ) And a guide groove (46) that is externally fitted,
A clamping device characterized by that.
前記出力部材(13)の他端側の端部が前記環状ピストン(10)の内周孔(11)に保密状に挿入される、ことを特徴とするクランプ装置。The clamping device according to claim 1, wherein
The clamping device, wherein an end of the output member (13) on the other end side is inserted into the inner peripheral hole (11) of the annular piston (10) in a close-packed manner.
前記第2ピン(47)の外周部に係合面(47a)が形成され、その係合面(47a)が前記案内溝(46)の他端側の側壁(46a)に当接される、ことを特徴とするクランプ装置。The clamping device according to claim 1 or 2,
An engagement surface (47a) is formed on the outer peripheral portion of the second pin (47), and the engagement surface (47a) is brought into contact with the side wall (46a) on the other end side of the guide groove (46). A clamping device characterized by that.
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