JP2569344Y2 - クランプ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、ワークに形成された横
孔などの狭い箇所を上方から押圧してクランプするのに
好適なクランプ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ワークをクランパにより押圧してクラン
プするクランプ装置として、クランパを一方向に押圧す
るアクチュエータを備えたものが従来知られている。実
開昭６４−２０９９４号公報はその一例を示すもので、
アクチュエータであるクランプシリンダのピストン先端
のヨークには、ハ字形の開脚状態から略水平の開脚状態
までの範囲で開脚できる一対のクランパが枢着されてい
る。このクランプ装置は、例えば上面が開口した箱形の
ワーク内にハ字形に開脚したクランパを挿入し、これを
クランプシリンダの作動で下方に押圧することによりワ
ーク内の底面および左右の側面を同時に押圧することが
でき、また略水平に開脚したクランパにより平面を押圧
することもできるものである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】ところで一般に、ワー
クに形成された横孔内などの側方が開口したクランプ箇
所をクランパにより上方から押圧してクランプするに
は、クランパの下降途中でこれを側方に移動してクラン
プ箇所に挿入する必要がある。しかし、前記公報に記載
のクランプ装置は、クランパが略水平に開脚できるもの
の、その開脚動作はクランパがワークの平面に押圧され
て生じる構成であるため、ワークに形成された横孔内な
どにクランパを挿入してクランプすることができない。

【０００４】もっとも、実公平１−１８２６９号公報に
記載のような平面カムに沿って揺動するカムフォロアを
前記ヨークに枢着し、その下端部にクランパを固定すれ
ば、カムフォロアが平面カムに沿って揺動する際、クラ
ンパが下降途中で側方に移動するので、ワークに形成さ
れた横孔内などのクランプ箇所にクランパを挿入してク
ランプすることは可能である。

【０００５】しかし、前記カムフォロアは平面カムに沿
って揺動するものであり、その揺動運動を確実に行わせ
るには、平面カムのリフト量が急激に変化しないように
する必要がある。このため、カムフォロアは急激な揺動
運動ができず、クランパを急激に側方に移動させること
は困難である。従って、ワークに形成された横孔が比較
的に小径であって狭い場合には、そこにクランパを挿入
してクランプすることは実質上不可能である。

【０００６】このような事情から、ワークに形成された
比較的に小径の横孔内などの側方が開口した狭いクラン
プ箇所にクランパを挿入してワークをクランプする場合
には、クランパの下降途中でこれを側方に移動させる別
途のアクチュエータを用いるのが通例であり、装置構成
が複雑化、大型化するという問題があった。

【０００７】そこで本考案は、単一のアクチュエータに
よる作動ロッドの往復運動で、ワークに形成された横孔
内などの側方が開口した狭いクランプ箇所を上方からク
ランプし、またクランプ解除することができるクランプ
装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的のために本考案
によるクランプ装置は、ベース部材に固定されて作動ロ
ッドが上下に往復運動するアクチュエータと、上記作動
ロッドに固定された連結板に対して上下方向に揺動自在
に支持されたスイングブロックと、このスイングブロッ
クに固定されて下方に延び、その下端部にクランパを有
するクランプアームと、上記クランパがセット位置から
側方に所定量移動したオフセット位置まで移動できる範
囲にクランプアームを揺動規制するストッパと、上記ク
ランパがオフセット位置に臨むようにクランプアームを
固定したスイングブロックを揺動付勢するオフセットバ
ネと、上記ベース部材を上下に摺動自在に貫通してアク
チュエータの作動ロッドと平行に延び、上端部がベース
部材に係合して下降が規制される支持ロッドと、この支
持ロッドに屈折リンクを介して上端部が連結され、上記
スイングブロックを上下方向に摺動自在に貫通してスイ
ングブロックと共に揺動可能なバネ支持ロッドと、この
バネ支持ロッドの下端に設けたバネ受けと上記スイング
ブロックとの間に介設され、その圧縮時に上記オフセッ
トバネに抗してスイングブロックを反対向きに揺動付勢
し少なくともセットバネによる付勢力より大きな付勢力
を生じるセットバネとを備えたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】このような手段では、アクチュエータの作動ロ
ッドが収縮した初期状態において、オフセットバネの付
勢を受けたクランプアームは、スイングブロックと共に
揺動してクランパがオフセット位置に臨むように揺動規
制されている。そしてこの状態から作動ロッドが下方に
伸張すると、支持ロッドの上端部がベース部材に係合す
るまで、クランプアームはクランパがオフセット位置に
臨んだ状態のまま連結板、スイングブロック、バネ支持
ロッド、支持ロッドと共に下降する。

【００１０】支持ロッドの上端部がベース部材に係合し
て支持ロッドの下降が規制された以降は、スイングブロ
ックがセットバネを圧縮しつつ下降することから、スイ
ングブロックはクランプアームと共にオフセットバネに
抗して反対向きに揺動する。このため、クランプアーム
はクランパがセット位置に臨むように揺動して下降し、
そのクランプパによりクランプ作用する。

【００１１】このようにクランプアーム下端部のクラン
パは、アクチュエータの作動ロッドの伸張に応じて退避
位置であるオフセット位置からセット位置に臨んで下降
する運動軌跡を描き、反対にアクチュエータの作動ロッ
ドが上方に収縮する場合は、セット位置からオフセット
位置に退避して上昇する運動軌跡を描く。

【００１２】従って、単一のアクチュエータによる作動
ロッドの往復運動でワークの横孔内などを上方からクラ
ンプし、またクランプ解除することができ、装置の小型
化が達成される。

【００１３】特に、クランプパをオフセット位置とセッ
ト位置との間で移動させるクランプアームの揺動運動
は、従来のように平面カムを利用するものではなく、オ
フセットバネとセットバネとを利用して行わせているの
で、急激な揺動運動も可能であり、比較的に小さな横孔
などの狭いクランプ箇所のクランプ作業も可能である。

【００１４】

【実施例】以下、本考案の一実施例を添付の図面に基づ
いて具体的に説明する。図４、図５は一実施例によるク
ランプ装置が適用されるリークテスト機を示している。
このリークテスト機は、リークテストの対象となるワー
ク（例えばエンジンのシリンダヘッド１）を水没させる
ための水槽２と、上記ワークのリークテスト箇所（例え
ばカムジャーナル部１ａに形成された油孔１ｂ）をクラ
ンパにより押圧して塞ぐクランプ装置３と、このクラン
プ装置３などの作動を制御する制御盤４とを主要構成部
分としている。そして上記水槽２は、内部にワーク固定
台５が設置されたテスト槽２ａと、ウォータポンプ６に
より上記テスト槽２ａ内に給水する給水槽２ｂとに区画
され、上記クランプ装置３はベース部材７を介してテス
ト槽２ａ内のワーク１の上方に支持されている。

【００１５】ここで前記クランプ装置３は、アクチュエ
ータであるエアシリンダ８と、その作動ロッド８ａに固
定された連結板９と、連結板９に支持されたスイングブ
ロック１０と、スイングブロック１０に固定されたクラ
ンパ１１ａ付きのクランプアーム１１などを備えると共
に、支持ロッド１２に屈折リンク１３を介して連結され
るバネ支持ロッド１４などを備えている。

【００１６】図１ないし図３は前記クランプ装置３の詳
細を示しており、エアシリンダ８は倒立状態でベース部
材７に固定され、その作動ロッド８ａはベース部材７を
貫通して上下に往復運動可能となっている。そしてこの
作動ロッド８ａの下端にはジョイント１５を介して前記
連結板９がボルト締めなどの手段で固定されている。

【００１７】連結板９は、図２の正面図に示すように作
動ロッド８ａに連結される横長平板状の連結部９ａの下
方に門型の枢着部９ｂが連続形成されたもので、この枢
着部９ｂは図１の側面図に示すように連結部９ａより薄
く形成されてその正面側に連続している。そしてこの連
結板９の連結部９ａの両端部には、左右一対のパイロッ
トバー１６，１６の下端部が連結されている。

【００１８】前記パイロットバー１６，１６は、作動ロ
ッド８ａの両側に平行配置されたもので、前記ベース部
材７に固定されたブッシュ１７，１７に嵌合して上下に
摺動自在となっており、作動ロッド８ａの伸縮の際に連
結板９をガタつきなく上下に移動できるようにしてい
る。

【００１９】また、連結板９の枢着部９ｂには、門型の
開口内に挿入されたスイングブロック１０がピン１８を
介して枢着されている。このスイングブロック１０は前
後両端部が上記枢着部９ｂの正面側および背面側に突出
して上下に揺動自在となっており、その背面側の端面に
は上下方向に延びるクランプアーム１１の上端部がボル
ト固定されている。

【００２０】クランプアーム１１は所定幅の板状であ
り、二股状に分かれたその下端部の正面側にはそれぞれ
クランパ１１ａ，１１ａが固定されている。そして、ス
イングブロック１０の上下揺動と共にクランプアーム１
１が揺動すると、クランパ１１ａ，１１ａが前後（図１
の左右）に移動するようになっている。このクランパ１
１ａ，１１ａは、ワーク１に傷を付けないようにその下
面にゴム等の弾性部材が貼設されたもので、ワーク１の
クランプ箇所に形成された油孔などの小孔を密閉できる
ようになっている。

【００２１】そして前記クランプアーム１１を図１の実
線で示す略垂直の姿勢から鎖線で示すようにその下端部
が図１の右側に所定量揺動できる範囲に、すなわち、ク
ランパ１１ａがセット位置から側方に所定量移動したオ
フセット位置まで移動できる範囲にクランプアーム１１
を揺動規制すべくストッパが設けられる。このストッパ
は、前記ピン１８の上下に位置してクランプアーム１１
にねじ込み固定されたオフセット位置ストッパネジ１９
およびセット位置ストッパネジ２０を主体とするもの
で、これらに当接するストッパピン２１，２２が前記連
結板９の枢着部９ｂに固定されている。

【００２２】また、クランプアーム１１の上端部と連結
板９の枢着部９ｂとの間には、クランパ１１ａが常時オ
フセット位置を保持できるようにクランプアーム１１を
揺動付勢する一対のオフセットバネ２３，２３が張設さ
れている。

【００２３】一方、前記支持ロッド１２はエアシリンダ
８の作動ロッド８ａに平行に配置されてベース部材７を
上下に摺動自在に貫通するもので、上端部にはストッパ
ナット２４が螺合して位置調節自在に固定されている。
これに対応してベース部材７の上面には上記ストッパナ
ット２４を係止できる筒状ストッパ２５が固定され、ま
たベース部材７の下面には支持ロッド１２を摺動自在に
案内するブッシュ２６が固定されている。

【００２４】図３にも示すように、支持ロッド１２の下
端部には屈折リンク１３との連結部１２ａが形成され、
この連結部１２ａにピン２７を介して屈折リンク１３の
上端部が枢着されている。そしてこの屈折リンク１３の
下端部には、ピン２８を介して前記バネ支持ロッド１４
の上端部に形成された連結部１４ａが枢着されている。

【００２５】バネ支持ロッド１４は、その連結部１４ａ
より下方の部分が前記スイングブロック１０の前端部を
上下に貫通し、滑り軸受２９を介してスイングブロック
１０に摺動自在に嵌合している。また、バネ支持ロッド
１４のスイングブロック１０より下方に突出した部分に
はバネ受けリング３０が軸方向に移動自在に装着され、
バネ支持ロッド１４の下端部にはバネ受けリング３１が
ナット３２の締め付けにより固定されている。そして両
バネ受けリング３１，３２の間には、前記オフセットバ
ネ２３より強いセットバネ３３が装着され、その圧縮時
にはオフセットバネ２３に抗してスイングブロック１０
を反対向きに（図１の時計廻りに）揺動するようになっ
ている。

【００２６】つぎに、このように構成された一実施例の
作用を説明する。まず、図４、図５のようにワークであ
るシリンダヘッド１をワーク固定台５に固定してテスト
槽２ａ内に給水し、シリンダヘッド１を水没させてリー
クテストの準備を完了する。この場合、リークテスト箇
所である油孔１ｂが上方に開口するように、シリンダヘ
ッド１はカムジャーナル部１ａを上方に向けてセットす
る。

【００２７】このような準備完了状態において、アクチ
ュエータであるエアシリンダ８の作動ロッド８ａは収縮
状態にあり、連結板９と共にスイングブロック１０は上
方に位置している。このため、バネ支持ロッド１４は連
結部１４ａがスイングブロック１０に係合し、屈折リン
ク１３を介して支持ロッド１２を上昇位置に押し上げて
いる。またこのとき、セットバネ３３は非圧縮状態にあ
るため、スイングブロック１０と共にクランプアーム１
１はオフセットバネ２３の付勢力で揺動し、図１の鎖線
で示すようにオフセット位置ストッパネジ１９がストッ
パピン２１に当接した揺動位置に保持されている。即ち
クランプアーム１１下端のクランパ１１ａは、シリンダ
ヘッド１の油孔１ｂの上方の位置から所定量だけ側方に
退避したオフセット位置に保持されている。

【００２８】このような準備完了状態でエアシリンダ８
を駆動して作動ロッド８ａを下方に伸張させると、作動
ロッド８ａに固定された連結板９が下降し、その際、支
持ロッド１２もこれに追従して下降することから、スイ
ングブロック１０、クランプアーム１１等と共にクラン
パ１１ａは前述のオフセット位置を保って下降する。

【００２９】クランプアーム１１のクランパ１１ａが下
降してワークであるシリンダヘッド１のカムジャーナル
部１ａの側方付近に臨むと、支持ロッド１２の上端部の
ストッパナット２４が筒状ストッパ２５に係止されるこ
とで支持ロッド１２は下降を停止する。すると、スイン
グブロック１０がセットバネ３３を圧縮しつつ下降する
ようになり、セットバネ３３の反力でスイングブロック
１０はオフセットバネ２３の付勢力に抗して急激に図１
の時計廻りに揺動する。このため、クランプアーム１１
は図１の実線で示すようにセット位置ストッパネジ２０
がストッパピン２２に当接するまで揺動し、クランパ１
１ａがカムジャーナル部１ａ内に浸入して油孔１ｂの上
方のセット位置に臨む。そしてエアシリンダ８の作動ロ
ッド８ａがさらに下降することで、クランパ１１ａは油
孔１ｂを塞いだ状態でカムジャーナル部１ａを下方に押
圧してクランプ作用する。

【００３０】そこで、リークテスト機によりシリンダヘ
ッド１内にエアを供給してシリンダヘッド１のリークテ
ストを行うのであり、リークテストが終了したら、次の
ワークであるシリンダヘッド１と交換するためにエアシ
リンダ８の作動ロッド８ａを上方に収縮させる。

【００３１】作動ロッド８ａが上方に収縮すると、クラ
ンプアーム１１のクランパ１１ａが上昇してカムジャー
ナル部１ａのクランプを解除する。その際、スイングブ
ロック１０が上昇してセットバネ３３の圧縮状態を解除
することから、オフセットバネ２３の付勢力がクランプ
アーム１１の上端部に作用する。ここでスイングブロッ
ク１０に嵌合したバネ支持ロッド１４は屈折リンク１３
を介して支持ロッド１２に連結しており、スイングブロ
ック１０と共に傾動可能である。そこでクランプアーム
１１はオフセットバネ２３の付勢力により図１の鎖線位
置まで急激に揺動し、クランパ１１ａはカムジャーナル
部１ａの側方に所定量移動してオフセット位置に保持さ
れる。そしてこのクランパ１１ａはそれ以降オフセット
位置を保持して作動ロッド８ａの収縮に伴い上昇し、初
期の準備完了状態に戻る。

【００３２】このようにクランプアーム１１の下端部の
クランパ１１ａは、アクチュエータであるエアシリンダ
８の作動ロッド８ａの伸張に応じて退避位置であるオフ
セット位置からセット位置に臨んで下降する運動軌跡を
描き、反対に作動ロッド８ａが収縮する場合は、セット
位置からオフセット位置に退避して上昇する運動軌跡を
描く。従って、作動ロッド８ａの往復運動でシリンダヘ
ッド１のカムジャーナル部１ａなどを上方からクランプ
し、またクランプ解除することができ、アクチュエータ
であるエアシリンダ８は単一のものでよく、装置の小型
化が達成される。

【００３３】特に、クランパ１１ａをオフセット位置と
セット位置との間で移動させるクランプアーム１１の揺
動運動は、従来のように平面カムを利用するものではな
く、オフセットバネ２３とセットバネ３３とを利用して
行わせているので、急激な揺動運動も可能であり、比較
的に小さな横孔などの狭いクランプ箇所のクランプ作業
も可能である。

【００３４】

【考案の効果】以上説明したとおり本考案によれば、ア
クチュエータの作動ロッドが収縮した初期状態におい
て、オフセットバネの付勢を受けたクランプアームは、
スイングブロックと共に揺動してクランパがオフセット
位置に臨むように揺動規制されている。そしてこの状態
から作動ロッドが下方に伸張すると、支持ロッドの上端
部がベース部材に係合するまで、クランプアームはクラ
ンパがオフセット位置に臨んだ状態のまま連結板、スイ
ングブロック、バネ支持ロッド、支持ロッドと共に下降
する。また、支持ロッドの上端部がベース部材に係合し
て支持ロッドの下降が規制された以降は、スイングブロ
ックがセットバネを圧縮しつつ下降することから、スイ
ングブロックはクランプアームと共にオフセットバネに
抗して反対向きに揺動する。このため、クランプアーム
はクランパがセット位置に臨むように揺動して下降し、
そのクランプパによりクランプ作用する。

【００３５】このようにクランプアーム下端部のクラン
パは、アクチュエータの作動ロッドの伸張に応じて退避
位置であるオフセット位置からセット位置に臨んで下降
する運動軌跡を描き、反対にアクチュエータの作動ロッ
ドが上方に収縮する場合は、セット位置からオフセット
位置に退避して上昇する運動軌跡を描く。従って、単一
のアクチュエータによる作動ロッドの往復運動でワーク
の横孔内などを上方からクランプし、またクランプ解除
することができ、装置の小型化が達成される。

【００３６】特に、クランパをオフセット位置とセット
位置との間で移動させるクランプアームの揺動運動は、
従来のように平面カムを利用するものではなく、オフセ
ットバネとセットバネとを利用して行わせているので、
急激な揺動運動も可能であり、比較的に小さな横孔など
の狭いクランプ箇所のクランプ作業も可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案によるクランプ装置の一実施例を一部断
面として示す側面図である。

【図２】同、一実施例を一部省略して示す正面図であ
る。

【図３】一実施例における屈折リンク部分の正面図であ
る。

【図４】一実施例が適用されるリークテスト機の概略構
成を示す正面図である。

【図５】同、リークテスト機の概略構成を示す側面図で
ある。

【符号の説明】

１ シリンダヘッド、１ａ カムジャーナル部、１ｂ
油孔 ２ 水槽 ３ クランプ装置 ４ 制御盤 ５ ワーク固定台 ６ ウォータポンプ ７ ベース部材 ８ エアシリンダ、８ａ 作動ロッド ９ 連結板、９ａ 連結部、９ｂ 枢着部 １０ スイングブロック １１ クランプアーム、１１ａ クランパ １２ 支持ロッド、１２ａ 連結部 １３ 屈折リンク １４ バネ支持ロッド、１４ａ 連結部 １５ ジョイント １６ パイロットバー １７ ブッシュ １８ ピン １９ オフセット位置ストッパネジ ２０ セット位置ストッパネジ ２１，２２ ストッパピン ２３ オフセットバネ ２４ ストッパナット ２５ 筒状ストッパ ２６ ブッシュ ２７，２８ ピン ２９ 滑り軸受 ３０，３１ バネ受けリング ３２ ナット ３３ セットバネ

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベース部材に固定されて作動ロッドが上
   下に往復運動するアクチュエータと、上記作動ロッドに
   固定された連結板に対して上下方向に揺動自在に支持さ
   れたスイングブロックと、このスイングブロックに固定
   されて下方に延び、その下端部にクランパを有するクラ
   ンプアームと、上記クランパがセット位置から側方に所
   定量移動したオフセット位置まで移動できる範囲にクラ
   ンプアームを揺動規制するストッパと、上記クランパが
   オフセット位置に臨むようにクランプアームを固定した
   スイングブロックを揺動付勢するオフセットバネと、上
   記ベース部材を上下に摺動自在に貫通してアクチュエー
   タの作動ロッドと平行に延び、上端部がベース部材に係
   合して下降が規制される支持ロッドと、この支持ロッド
   に屈折リンクを介して上端部が連結され、上記スイング
   ブロックを上下方向に摺動自在に貫通してスイングブロ
   ックと共に揺動可能なバネ支持ロッドと、このバネ支持
   ロッドの下端に設けたバネ受けと上記スイングブロック
   との間に介設され、その圧縮時に上記オフセットバネに
   抗してスイングブロックを反対向きに揺動付勢し少なく
   ともセットバネによる付勢力より大きな付勢力を生じる
   セットバネとを備えたことを特徴とするクランプ装置。