JP3106429U - 側方クランプ部材を備えたコンパクトなクランプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 工作物を把持するためのトグル−レバー式クランプ装置を提供する。
【解決手段】 トグル−レバー式クランプ装置がクランプ部材１１を備えていて、クランプ部材は、工作物１２を把持している前方位置と、把持していない後方位置との間で可動である。クランプ部材は、ボックス形ボデー１０の側面に設置され、連接四辺形装置１５と中間トグル−レバー連結リンク１６とにより、リニアアクチュエータ１４と接続されている。連接四辺形装置及び中間トグル−レバー連結リンクは、アクチュエータの直線運動をクランプ部材のロッキング運動と直線運動との複合運動に変換し、工作物を保持あるいは係合しないようになっている。
【選択図】 図１

Description

本考案は、工作物を把持するための、特に、自動車、トラック及び他の同様に使用する自動車車両製造における、メタルシート又は工作物を把持及び／又は心出しするための、トグル−レバー式クランプ装置に関する。

クランプ装置は公知なものであって、通常工作物における、エッジに沿って、あるいは適切な穴を介して工作物を把持及び／又は心出しするために、あるいは工作物を装置の肩表面に対してロッキングするために、あるいは工作物を外部の保持用構造体に対してロッキングするために使用される。

本タイプのクランプ装置は、特許文献１〜４において教示され開示されている。
特に特許文献１において、工作物を把持するためのトグル−レバークランプ装置が開示されていて、クランプ装置は、ボックス形ボデーと、クランプ部材とを備えている。ボックス形ボデーは、長手方向に延伸していて、クランプ部材が、前方すなわち引き出し位置と、後方すなわち引き込み位置との間で可動であって、その前方位置において、クランプ部材は工作物とは係合していなくて、その後方位置において、クランプ部材は工作物を保持しており、かつその後方位置において、クランプ部材がリニアアクチュエータと作動可能に接続されており、そのリニアアクチュエータは、クランプ装置のボックス形ボデーの長手方向に配向された軸を備えている。

クランプ装置は、連接四辺形装置と、連結リンクを備えた中間トグル−レバー機構とにより、リニアアクチュエータと接続されている。

そのような装置におけるクランプ部材は、ボックス形ボデーから、リニアアクチュエータの長手軸と平行に延伸していて、連接四辺形装置及び中間連結リンクは、クランプ部材がリニアアクチュエータの長手軸とほぼ平行な方向に運動を実行できるように、作られ組立てられている。

従ってこのタイプの装置は、長手方向において著しく大きな全体寸法となっていて、クランプ部材及びリニアアクチュエータの両方が同一方向に延伸している。

クランプ装置における著しく長い全長は欠点となっていて、本装置をある作業環境で使用する可能性が限定されている。例えば自動車車両生産における組立ラインにおいて、通常クランプ装置の挿入及び操作用スペースは限定されていて、工作物の移動の自由度が制限され、たいていの場合クランプ装置の使用が不可能となっている。

独国特許出願公開第３９３６３９６号明細書 米国特許第６３６４３００号明細書 米国特許出願第２００２／００９３１３１号明細書 米国特許出願第２００１／００１３１６４号明細書 欧州特許出願公開第１２５０９８４号明細書

本考案の目的は、前述のタイプの工作物を把持するためのトグル−レバー式クランプ装置を提供することであって、そのクランプ装置は、構造的に単純なものであり、かつクランプ部材が延伸し移動する方向における全体寸法は限定されたものであり、従って、装置を設置し操作するために利用可能なスペースが限定されているような種々の状況下で、同クランプ装置を使用することが可能となっている。

本発明によるトグル−レバー式クランプ装置は、ボックス形ボデーと、リニアアクチュエータと、少なくとも一つのクランプ部材とを具備する、工作物クランプ用のトグル−レバー式クランプ装置であって：
該ボックス形ボデーは長手方向に延伸していて；
該リニアアクチュエータは、該トグル−レバー式クランプ装置の該ボックス形ボデーの該長手方向と平行に配列された長手軸を備えており；
該少なくとも一つのクランプ部材が、該ボックス形ボデーの開口部から突出していて、該クランプ部材は、工作物と係合していない前方位置と、該工作物を保持している後方位置との間で可動であり；
該クランプ部材は、連接四辺形装置と、連結リンクを備えている中間トグル−レバー機構とにより、該リニアアクチュエータに接続している；トグル−レバー式クランプ装置において：
該クランプ部材は、該ボックス形ボデーの側面から、該ボックス形ボデーと、該リニアアクチュエータの該長手軸とに対して横断方向に延伸していることと、
該連接四辺形装置及び該中間トグル−レバー連結リンクが、該アクチュエータの直線運動を、該ボックス形ボデーと該リニアアクチュエータの長手軸との横断方向に対する、該クランプ部材のロッキング運動と直線運動との複合運動に変化するように作られ、組み立てられていることと、を特徴とするトグル−レバー式クランプ装置。

本発明におけるこれらの特徴は、添付図面を用いた以下の説明により、明瞭になるであろう。

好適な実施の形態にもとずいて、本考案の一般的な特徴を以下に説明する。図１及び２に示めすように、本考案における工作物用トグル−レバー式クランプ装置が、長手方向に延在するボックス形ボデー１０を備えていて、そのボックス形ボデー１０は、ボデー１０の側穴１０′から突出している少なくとも一つのクランプ部材１１を支持している。

クランプ部材１１は、工作物と係合していない前方位置と、工作物を保持している後方位置との間で可動であり、さらにボデー１０の側壁面の穴から突出しているフック状部分１１″で終点となっているシャンク１１′を備えていて、工作物１２を同装置の肩表面に対し保持しており、その肩表面は例えばボックス形ボデー１０に取りつけられたサポートプレート１３を構成していて、そのサポートプレート１３は、ボデー１０の側壁面における長手方向穴と整列している長手方向穴を備えており、その長手方向穴からクランプ部材１１のフック状部分１１″が突出している。

リニアアクチュエータ１４例えば空気式シリンダあるいは電気式アクチュエータが、ボックス形ボデー１０の一方の端部に取りつけられていて、そのアクチュエータは、ボックス形ボデー１０の長手方向に配向された長手軸を備えており、かつ装置のクランプ部材１１に対して直交的に配列されていて；従ってクランプ部材１１はボックス形ボデー１０の側壁面から、リニアアクチュエータ１４の長手軸に対してほぼ直交方向に延伸している。

クランプ部材１１は、連接四辺形装置１５と、連結リンク１６を備えた中間トグル−レバー機構とにより、リニアアクチュエータ１４と作動可能に接続されている。好ましくは連結リンク１６は、リンクの長手方向に弾性降伏可能になっている、弾性降伏可能なリンク部材であり、かつ連結リンク１６の軸方向圧縮を限定するために設置された離間している停止板を備えている。本件は同一出願人による特許文献５に開示されている。

本発明において、連接四辺形装置１５及び連結リンク１６は、アクチュエータ１４の直線運動を、リニアアクチュエータ１４の長手軸に直交する方向におけるクランプ部材１１の直線運動と組合わせた、クランプ部材１１のラッキング運動に変化するように作られ組立てられている。

より詳しくは、連接四辺形装置１５は、第一回動軸１８において回転するべく、ボックス形ボデー１０により回動可能に支持された第一ロッド１７を備えていて；そのロッド１７は第一ヒンジ軸１９によりクランプ部材１１のシャンク１１′の端部と接続されている。

連接四辺形装置１５が、第一ロッド１７より長さの短かい第二ロッド２０も備えていて、その第二ロッド１７は、第二回動軸２１において回転するべく、ボックス形ボデー１０により回動可能に支持されていて；第二ロッド２０はさらに、第二ヒンジ軸２２により、クランプ部材１１のシャンク１１′の中間位置においてクランプ部材１１のシャンク１１′と接続されており、その第二ヒンジ軸２２は第一ヒンジ軸１９と離間している。

第一及び第二ロッド１７，２０の回動軸１８，２１は、連結リンク１６に関してリニアアクチュエータ１４と反対側の、クランプ部材１１の側面に設置されている。

第一ロッド１７は、第一ロッド１７のヒンジ軸１９を越えて延伸しているレバーアーム２３を備えていて、そのレバーアーム２３はリニアアクチュエータ１４の方向にクランプ部材１１と接続するためのものであり；第一ロッド１７の前記レバーアーム２３は、第一ヒンジ軸２４により中間連結リンク１６と接続されていて、その中間連結リンク１６は、第二ヒンジ軸２５により、リニアアクチュエータ１４のロッド、例えば空気式シリンダのピストンロッドの前方端部におけるスラスト部材１４′と接続されている。

前述の中間トグル−レバー連結リンク１６の第一及び第二ヒンジ軸２４及び２５は、好ましくは、クランプ部材３１の引き出し状態と引き込み状態との両状態において、リニアアクチュエータ１４の長手軸に関して両側に設置されている。

エクステンションアーム２３を貫通している、連結四辺形装置１５の第一連結ロッド１７と、中間連結リンク１６とが、公知の死点を備えたトグル−レバー機構を構成していて、その死点は、クランプ部材１１が工作物を保持する後方すなわち引き込み位置における、クランプ部材１１の逆転不能状態と一致するものである。

連接四辺形装置１５における、回動軸１８，２１及びヒンジ軸１９，２２は、クランプ部材１１に向かって漸次近接しているそれぞれの直線Ｒ１及びＲ２上にあって；クランプ部材１１が保持されている後方位置において、連接四辺形装置１５の、回動軸１８，２１を通る直線Ｒ１と、ヒンジ軸１９，２２を通る直線Ｒ２とにより形成される角度は、好ましくは４０°〜６０°の間の範囲である。

連接四辺形装置１５の、第一ロッド１７の長さと第二ロッド２０の長さとの間の比率は、好ましくは２〜２．５の間の範囲である。

クランプ部材１１が、第一及び第二横断エッジ２６，２７を備えていて、その第一及び第二横断エッジ２６，２７は、ボックス形ボデー１０に取りつけられたプレート３０の形状のクリーニング部材のスクレーピングエッジ２８，２９それぞれと接触したままであるように形成されている。

クランプ装置は、工作物の心出し用の心出し部材３１を備えていてもよくて、その心出し部材は、例えば工作物の適切な穴に差し込まれるダウエルピンの形状である。心出し部材３１は、図２に示めすようなクランプ部材１１の前方位置において、クランプ部材１１を収容するための側方開放キャビティを備えていて、従って心出し部材３１がクランプ部材１１の上方でボックス形ボデー１０に取りつけられるようになっている；従って心出し部材３１は側面スロット３１′を備えていて、図１に示めすようにクランプ部材１１が工作物を保持している後方位置の場合、クランプ部材１１は側面スロット３１′から突出する。

従って、本考案によるクランプ装置は、クランプ部材１１の横方向あるいは移動方向における限定された寸法となっていて、従って、装置を設置し操作するのに利用可能なスペースが限られているような場合においても、使用することが可能である。

添付図面を用いて説明し図示してきたものは、単に本考案の一般的な一般的な特徴、及び一つの好適な実施の形態を例示するためのものであって；従って本考案の範囲を逸脱することなく修正及び変更は可能である。

図１は、クランプ装置の縦断面図であって、クランプ部材が工作物を保持している引き込み位置にある。 図２は、クランプ装置の縦断面図であって、クランプ部材が工作物をはずした引き出し位置にある。

符号の説明

１０ ボックス形ボデー
１１ クランプ部材
１２ 工作物
１４ リニアアクチュエータ
１５ 連接四辺形装置
１６ 連結リンク

Claims (8)

1. ボックス形ボデーと、リニアアクチュエータと、少なくとも一つのクランプ部材とを具備する、工作物クランプ用のトグル−レバー式クランプ装置であって：
   該ボックス形ボデーが、長手方向に延伸していて；
   該リニアアクチュエータが、該トグル−レバー式クランプ装置の該ボックス形ボデーの該長手方向と平行に配列された長手軸を備えており；
   該少なくとも一つのクランプ部材が、該ボックス形ボデーの開口部から突出していて、該クランプ部材は、工作物と係合していない前方位置と、該工作物を保持している後方位置との間で可動であり；
   該クランプ部材は、連接四辺形装置と、連結リンクを備えている中間トグル−レバー機構とにより、該リニアアクチュエータに接続している；トグル−レバー式クランプ装置において：
   該クランプ部材は、該ボックス形ボデーの側面から、該ボックス形ボデーと、該リニアアクチュエータの該長手軸とに対して横断方向に延伸していることと、
   該連接四辺形装置及び該中間トグル−レバー連結リンクが、該アクチュエータの直線運動を、該ボックス形ボデーと該リニアアクチュエータの長手軸との横断方向に対する、該クランプ部材のロッキング運動と直線運動との複合運動に変化するように作られ、組み立てられていることと、を特徴とするトグル−レバー式クランプ装置。
2. 該連接四辺形装置は、第一回動軸において回転するべく、ボックス形ボデーにより回動可能に支持された第一ロッドを備えていて、該ロッドは第一ヒンジ軸により該クランプ部材と接続されていて；該連接四辺形装置が、該第一ロッドより長さの短かい第二ロッドを備えていて、該第二ロッドは、第二回動軸において回転するべく、ボックス形ボデーにより回動可能に支持されていて、該第二ロッドはさらに、第二ヒンシ軸により、該クランプ部材と蝶番式に接続されていて、該第一及び第二ロッドの該回動軸は、該中間トグル−レバー連結リンクに関して該リニアアクチュエータと反対側の、クランプ部材の側面に設置されていることと、
   該連接四辺形装置の該第一ロッドが、該中間トグル−レバー連結リンクにより、該リニアアクチュエータと作動可能に接続されたレバーアームを備えることを特徴とする、請求項１に記載のトグル−レバー式クランプ装置。
3. 該中間トグル−レバー連結リンクは、それぞれ、該第一ロッドの該レバーアームと、該リニアアクチュエータの押し部材とに接続した第一及び第二ヒンジ軸を備えていて；該中間トグル−レバー連結リンクの該第一及び第二ヒンジ軸は、該リニアアクチュエータの該長手軸に関して両側に配置されていることを特徴とする、請求項２に記載のトグル−レバー式クランプ装置。
4. 該第一ロッド及び第二ロッドにおける該回動軸と該ヒンジ軸とは、該クランプ部材に向かって漸次接近しているそれぞれの直線上にあることを特徴とする、請求項２に記載のトグル−レバー式クランプ装置。
5. 該クランプ部材の該後方位置において、該回動軸を通る直線と、該ロッドの該ヒンジ軸を通る直線とが４０°〜６０°の間の範囲の角度を形成することを特徴とする、請求項４に記載のトグル−レバー式クランプ装置。
6. 該第一ロッドの長さと該第二ロッドの長さとの間の比率は、２〜２．５の間の範囲であることを特徴とする、請求項２に記載のトグル−レバー式クランプ装置。
7. 該前方位置において、該クランプ部材を収容するための、該ボックス形ボデーに取りつけられた工作物用の中空心出し部材を具備していて；該心出し部材は開放側面スロットを備えた座を有していて、該クランプ部材が、該後方位置において該工作物を保持するために該開放側面スロットから突出していることを特徴とする、請求項２に記載のトグル−レバー式クランプ装置。
8. 該クランプ部材は、該クランプ部材が該前方位置と該後方位置との間を移動中に、クリーニング部材のそれぞれ対向しているスクレーピングエッジに接触するようになっている、第一及び第二横向き形状エッジを備えていることを特徴とする、請求項２に記載のトグル−レバー式クランプ装置。

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