JP2694007B2 - クランプ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

この発明は、パレット上に装着した治具にワークをク
ランプし、これらを工作機械のテーブルに載せてワーク
に加工を行う場合などに用いるクランプ装置に関するも
のである。

【技術の技術】

従来、前記の場合に汎用パレット上に専用治具を着脱
可能に固定し、この治具に設けたクランプ装置によって
ワークをクランプしている。前記クランプ装置は第５図
に示すように前記治具のベース１の両側面にクランプシ
リンダ２をそれぞれ固定し、これらのシリンダ２のピス
トン３に連結ロッド４を介してベース１上の左右両端部
に枢着されたクランパ５が連結されている。なお、第５
図において、７はクランプ確認リミットスイッチであ
る。 そして、前記クランプ装置はベース１上にワーク６を
載せ、２つのシリンダ２を同時に作動させてピストン３
を上昇させることにより、連結ロッド４を介し４個のク
ランパ５を回動させて閉じ、クランパ５の先端部でワー
ク６を治具ベース１に押し付けてクランプしている。ま
た、クランプを解除するには、シリンダ２を作動させて
ピストン３を下降させ、クランプ５を逆方向に回動させ
て開き、これらの先端部を上昇させてワーク６から離間
させている。

【発明が解決しようとする課題】

従来のクランプ装置は、前述した構成になっており、
ベースの両側部に２個所ずつ合計４個所にに設けたクラ
ンパを作動させるには、ベースの両側すなわち２個所に
クランプシリンダを設ける必要があり、１個所で４個所
にあるクランパを同時に作動させることができない。ま
た、クランプシリンダを使用しているため、これらのシ
リンダを作動させるポンプユニットなどの駆動装置が必
要となり、ポンプユニットと前記シリンダとの間の配
管、及びクランプ確認用の電気部品が必要となり、とく
に汎用パレットなどのパレット上に装着された専用治具
などの可動体に装着するベースにクランプ装着を設ける
場合には、前記シリンダに対する配管，電気系統の連
結，切離しを行う機構が複雑になるとともに、配管，電
気系統の連結，切離し作業が面倒であるという問題点が
あった。 この発明は、前述した問題点を解決して、ベースの両
側部に２個所ずつあるいは一側部の２個所と他側部の１
個所にクランパを設けても、これらのクランパをベース
の一側方からの操作のみで、シリンダを用いることなく
開閉できるようにすることにより、機構が比較的簡単
で、しかも容易にクランパの開閉操作ができるクランプ
装置を提供することを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

この発明のクランプ装置は、ベースに一端部がねじ嵌
合された作動軸の他端部に前記ベース外から前記作動軸
を進退させるための回動操作部を設け、作動軸に連結杆
を介して連結され作動軸の進退と連動して進退するクラ
ンプ軸を作動軸の両側にそれぞれ配置し、前記クランプ
軸をベースに支持させ、クランプ軸に形成したカム面
に、ベースに設けた保持孔内で遊動する円柱駒を支持
し、これらの円柱駒に押圧ばねによって押し付けられた
プッシュロッドをベースに進退可能に支持させ、前記プ
ッシュロッドにベースの一側部および他側部に開閉可能
に枢着されたクランパを係合させたものである。

【作用】

この発明によるクランプ装置は、ベース上にワークを
支持して、前記ベース外の一側方から手動または自動操
作で作動軸の回動操作部を前進回転させると、作動軸と
これの両側に配置したクランプ軸とが連動して前進し、
これらのクランプ軸のカムによって円柱駒を介しプッシ
ュロッドをばねに抗して進出させ、プッシュロッドの前
進によって前記ベースの一側部および他側部に枢着され
た合計４個または３個のクランパが閉じ、これらのクラ
ンプにより前記ワークをベース上に押し付けてクランプ
することができる。また、ワークをクランプした状態
で、ベース外から前記回動操作部を進退回転させると、
前述したクランプ操作時とは逆に作動軸とクランプ軸と
が後退し、プッシュロッドが退入することにより、前記
クランパが開き、これらがワークから離間し、クランプ
を解除することができる。 従って、前記ベース側方の１個所でその両側にある合
計４個所または３個所のクランパの開閉操作を行うこと
ができ、この開閉操作は作動軸の回動操作部を前進回転
または後退回転させればよく、自動操作の場合には、
正，逆転駆動する電動機を駆動源にすることができ、従
来用いていたポンプユニット、配管、クランプシリンダ
が不要になるため、機構が比較的簡単となり、さらに配
管を前記ベース側の部材に対し連結、切離しする作業も
不要になり、容易に能率よくクランパの開閉操作ができ
る。

【実施例】

以下、この発明の一実施例につき第１図ないし第３図
を参照して説明する。 第１図，第２図，第３図において、11は治具のベース
であり、このベース11の上面にはベース11長手方向に沿
って平行に延びる２本のワーク支持レール12が相互間隔
を有して固定され、ベース11の斜め対向する両隅部近く
に上方に突出するワーク位置決め用ノックピン14（一方
は図示省略）がそれぞれ設けられている。ベース11下部
の左右方向中央に固定されためねじ筒15に作動軸16の一
端部に設けたおねじ部がねじ嵌合され、作動軸16のベー
ス11後側面から突出した他端部に６角頭部17aを有する
回動操作部17が設けられている。ベース11下部の作動軸
16両側方には左右クランプ軸18が作動軸16から同じ距離
だけ離して作動軸16と平行に配置されている。 作動軸16の回動操作部17とこれよりベース11側に形成
した大径部16aとの間に、球面カラー19に挟まれて連結
杆20の中央部が配置され、この中央部に設けられ開口側
に向って大径となる孔20aに作動軸16が挿通され、連結
杆20は作動軸16にフロティング支持されている。連結杆
20の左右端部は左右クランプ軸18のベース11一側から段
18aを形成して突出した小径端部18bにそれぞれ嵌合さ
れ、小径端部18bの先端部にねじ嵌合したナット21と前
記段18aとによって挾持されている。連結杆20の作動軸1
6とクランプ軸18間の部分に、ベース11の一側から突出
したボルトからなるガイドロッド22が若干の隙間を有し
て挿通され、ガイドロッド22,作動軸16及びクランプ軸1
8は互いに平行に配置され、これらに対し連結杆20は直
角に配置されている。 前記クランプ軸18は、ベース11に固定された支持筒23
に前後方向に摺動可能に嵌合支持され、クランプ軸18下
部に軸方向に沿う長溝18cが形成されている。ベース11
に固定された回りピン24が支持筒23内に突出し、回り止
めピン24は前記長溝18cに摺動可能に係合され、クラン
プ軸18が摺動時に軸回りに回動するのを防いでいる。ク
ランプ軸18の上部には底面をカム面18dとする凹部18eが
形成され、カム面18dは前方に行くのに従って下向きに
傾斜し前端部の凹弧状部18fに連なった形状に構成され
ている。支持筒23の前端に当接するばね受け筒25が支持
筒23と同軸にベース11の前，側面に固定され、ばね受け
筒25内に収納したコイルばね26がクランプ軸18の前端面
に支持され、クランプ軸18はコイルばね26によって後方
に付勢されている。クランプ軸18のカム面18d上には円
柱駒27が支持され、円柱駒27はベース11に設けた保持孔
11a内に前後，左右に若干の遊動可能に嵌まっている。
クランプ軸18の上方には前後プッシュロッド28が円柱駒
27を挾むようにしてクランプ軸18と平行に配置され、前
後プッシュロッド28はベース11に固定された前後支持筒
29にそれぞれ前後方向に摺動可能に嵌合されている。前
後支持筒29内にコイルばねからなる降圧ばね30がそれぞ
れ収納され、前後プッシュロッド28は対向端に下部を切
欠いて形成した傾斜面28cが形成され、これらの傾斜面2
8cが押圧ばね30によって前後支持筒29間に突出した前記
円柱駒27の上部に前後から押し付けられている。前後支
持筒29間の上方に保持筒31が配置され、保持筒31はベー
ス11に固定されてベース11上面に開口されている。保持
筒31に上下方向に摺動可能に抑えロッド32が嵌合され、
抑えロッド32は保持筒31内に収納された抑えばね33に上
端が支持されて下方に付勢され、抑えロッド32の保持筒
31下方に突出した下端部が円柱駒27の上端部に上方から
当接するように構成されている。保持筒31の上面には蓋
板34が固定され、蓋板34に抑えばね33の上端が支持され
ている。前後プッシュロッド28は、対向端と反対側の端
部が前後支持筒29外に突出し、突出端部28aには上面が
開口する係合凹部28bが形成されている。ベース11の前
後部上方には前後プッシュロッド28の突出端部28a上方
に配置された突起部11bがそれぞれ形成され、突起部11b
にはプッシュロッド28と直交する枢支軸35を中心として
前後方向に回動するクランパ36の中間部が枢着されてい
る。クランパ36の下端部はプッシュロッド28に形成され
た係合凹部28bにそれぞれ係合され、クランパ36の上端
部には前記支持レール12上に載せられたワーク13に上方
から係合する押付部36aが形成されている。 なお、第２図，第３図中、37は治具のベース１を着脱
可能に装着したペレットを示す。また、この実施例では
作動軸11を中心とする左右対称にその左右両側の部分が
構成されている。 次に、この実施例によるクランプ装置の作動について
説明する。 第３図に示すように、パレット37上に治具のベース１
が固定され、クランパ36が開いている状態で、ベース１
上の支持レール12にワーク13を支持させる。この状態で
は、作動軸16、連結杆20、クランプ軸18が後退し、これ
らは連結杆20がガイドロッド22の頭部22aに支持されて
後退位置に保っている。また円柱駒27がクランプ軸18に
設けたカム面18dの凹弧状状部18fに支持されて下降位置
にあるため、前後プッシュロッド28は対向端が近接した
退入位置にある。 この状態で、作動軸16の回動操作部17の６角頭部17を
ベース11の一側方から手動または自動操作でレンチ（図
示省略）に嵌めて前進回転させると、作動軸16はおねじ
部がベース11に固定されためねじ筒15にねじ嵌合されて
いるので回転しつつ前進する。この作動軸16の前進によ
って連結杆20を介して左右クランプ軸18が連動して前進
する。左右クランプ軸18はこれらの長溝18cにベース11
に固定された回り止めピン24が係合しているので、回転
することなくコイルばね26のばね力に抗して直進する。
一方、円柱駒27はベース11の保持孔11a内にあってほと
んど進退しないので、クランプ軸18の前進によってカム
面18dの高い部分に乗上げて上昇し、前後プッシュロッ
ド28の対向端に設けた傾斜面28cを押し広げる力を加え
る。このため、前後プッシュロッド28は押圧ばね30のば
ね力に抗して前後に進出し、前後プッシュロッド28の係
合凹部28aに係合しているクランパ36の下端部を前後に
移動させる。クランパ36は中間部が枢支軸35によってベ
ース11の突起部11bに枢着されているので、前述のよう
に下端部が移動すると上端部の押付部36aが下方に回動
して閉じ、押付部36aによってワーク13を支持レール12
を押し付け、第１図，第２図に示すように、ワーク13を
ベース11にクランプすることができる。 そして、このクランプ操作は、作動軸16の前進と連動
して左右２本のクランプ軸18が前進し、これらの前進に
よって円柱駒27を介して前後プッシュロッド28がそれぞ
れ前進することにより、４個のクランパ36がほぼ同時に
均等なクランプ力でワーク13をベース11に対して押し付
けることができる。また、第１図に示すように作動軸16
に嵌まる連結杆20の孔20aが開口する両側に向って大径
となる形状に形成されているとともに、連結杆20が作動
軸16の回動操作部17と大径部16aとの間に球面カラー19
に挾まれて支持されており、連結杆20が作動軸16に僅か
にフローティングし、さらに円柱駒27がペース11の保持
孔11a内に遊動可能に保持されていることにより、各部
品に若干の製作，組立て誤差があっても、４個のクラン
パ36が均等なクランプ力でワーク13をクランプする。な
お、クランプ状態では、抑えばね33で下方に付勢されて
いる抑えロッド32に、上昇する円柱駒27の上部が当接さ
れていることにより、円柱駒27は過上昇したり、ベース
11個の部材に激突したりすることがない。 ベース11にクランプしたワーク13は、パレット37とと
もに工作機械のテーブル上に適宜の手段で搬入され、工
作機械によって加工される。加工後のワーク13をベース
11から取外すにはこれらを前記テーブル上から所定個所
に運ぶ。ここで、作動軸16の回動操作部17をベース11の
一側方から後退回転させ、作動軸16、連結杆20、左右ク
ランプ軸18を連動して後退させることにより、円柱駒27
がクランプ軸18の凹弧状部18fに入って下降する。この
ため、前後プッシュロッド28は、押圧ばね30のばね力で
対向する傾斜面28cが近接するように混入し、前後プッ
シュロッド28によってクランパ36の押付部36aが開き、
第３図に示すアンクランプ状態になる。したがって、こ
の状態でワーク13をベース11上から取出す。 第４図はこの発明による他の実施例を示す。この実施
例のクランプ装置は、ベース11の後側には２個のクラン
パ36を設けるが、ベース11の前側にはワーク13の左右方
向中央部を押し付ける平面ほぼアンゲル状の１個のクラ
ンパ38をベース11に枢着し、このクランパ38を左側のク
ランプ軸18により円柱駒及び前プッシュロッド（第４図
には図示省略）を介して操作され、右側のクランプ軸18
では前プッシュロッドに係合するクランパを省略し、ベ
ース１の後側の２個所と前側の１個所とに設けた合計３
個のクランパ36,38によってワーク13をクランプするも
のである。なお、第４図に示す実施例の前述した以外の
構成は、第１図ないし第３図に示す実施例のクランパ装
置と同様であり、第４図中の第１図ないし第３図と同符
号は対応する部分を示す。 この発明において、前記実施例では回動操作部を作動
軸と別体としたが、これらを一体に形成し、作動軸に大
径部を形成する代わりにリングを嵌合固定するようにし
てもよい。また、回動操作部を自動的に正，逆回転させ
る場合の駆動源としては正，逆転駆動できる電動機が用
いられている。さらに前記実施例では、パレットに装着
する治具のベースに適用したクランプ装置について述べ
たが、この発明は前記治具のベースに限られることな
く、各種ベースにワークをクランプするものに広く用い
ることができ、とくにベースが移動体によって移動され
る場合に使用するのに適する。

【発明の効果】

以上説明したように、この発明によれば作動軸とこれ
に連結杆を介して連結された左右クランプ軸と、これら
のクランプ軸に形成したカム面に支持された円柱駒と、
これらの円柱駒によって進退されるプッシュロッドおよ
びこれらにそれぞれ係合したクランパとを備え、ベース
上にワークを支持して、前記ベース外の一側方から手動
または自動操作で作動軸の回動操作部を前進回転させる
と、作動軸とこれの両側に配置したクランプ軸とが連動
して前進し、これらのクランプ軸のカムによって円柱駒
を介してプッシュロッドをばねに抗して進出させ、プッ
シュロッドの前進によって前記ベースの一側部および他
側部に枢着された合計４個または３個のクランパが閉
じ、これらのクランパにより前記ワークをベース上に押
し付けてクランプすることができる。また、ワークをク
ランプした状態で、ベース外から前記回動操作部を後退
回転させると、前述したクランプ操作時とは逆に作動軸
とクランプ軸とが後退し、プッシュロッドが退入するこ
とにより、前記クランパが開き、これらがワークから離
間しクランプを解除することができる。 したがって、前記ベース側方の１個所でその両側にあ
る合計４個所または３個所のクランパの開閉操作を行う
ことができ、この開閉操作は作動軸の回動操作部を前進
回転または後退回転させればよく、自動操作の場合には
正，逆転駆動する電動機を駆動源にすることができ、従
来用いていたポンプユニット、配管、クランプシリンダ
が不要になるため、機構が比較的簡素となり、さらに配
管を前記ベース側の部材に対し連結、切離しする作業も
不要になり、容易に能率よくクランパの開閉操作ができ
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるクランプ装置を示す
クランプ状態の一部を切欠いた平面図、第２図は第１図
のII−II線に沿うクランプ状態の断面図、第３図は第２
図のアンクランプ状態の要部断面図、第４図はこの発明
の他の実施例によるクランプ装置を示す概略平面図、第
５図は従来例のクランプ装置を示す概略斜視図である。 11……ベース、13……ワーク、16……作動軸、17……回
動操作部、18……クランプ軸、18d……カム面、22……
ガイドロッド、26……ばね、27……円柱駒、28……プッ
シュロッド、30……押圧ばね、35……枢支軸、36……ク
ランパ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ベースに一端部がねじ嵌合された作動軸の
   他端部に前記ベース外から前記作動軸を進退させるため
   の回動操作部を設け、作動軸に連結杆を介して連結され
   作動軸の進退と連動して進退するクランプ軸を作動軸の
   両側にそれぞれ配置し、前記クランプ軸をベースに支持
   させ、クランプ軸に形成したカム面に、、ベースに設け
   た保持孔内で遊動する円柱駒を支持し、これらの円柱駒
   に押圧ばねによって押し付けられたプッシュロッドをベ
   ースに進退可能に支持させ、前記プッシュロッドにベー
   スの一側部および他側部に開閉可能に枢着されたクラン
   パを係合させたことを特徴とするクランプ装置。