JP3671705B2 - クランプ装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレス成形部材等のワークを、他のプレス成形部材等に組付け、又はそれ自体に加工を施す際に使用されるクランプ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
自動車のキャブ等の構造物は、プレス成形されたパネル部材を相互に結合し、パネル部材には、同じくプレス成形された種々の補強材や付属部品を、スポット溶接、ボルト又はねじ等の固着具により結合して形成されており、これらの構成部材は、通常治具上において組付けられる。治具には、上記構成部材を、正しく位置決めするための複数のクランプ装置その他種々の位置決め装置が付設され又は治具に隣接する支持架構上に配置されている。
【0003】
従来のクランプ装置の一例を、図4の概略構成図について説明すると、図中符号01は、予めプレス成形された階段状のプレス成形部材(以下ワークという)Aを、治具02上の所定位置にクランプするクランプ装置を総括的に示し、同クランプ装置01は、治具02上に固定的に装架された第1のロケータ03と、同第1ロケータ03と協働して上記ワークAを挟持し一時的に固定することができる可動の第2ロケータ04とを備えている。
【0004】
上記ワークAは、上記治具02に配設された他のクランプ装置又は他の位置決め装置(図示は省略されている)により治具02上に支持されたフロアパネル等の他のプレス成形部材Bにスポット溶接05又はリベット、ボルト等により固着されたのち、治具02から取外され、アセンブリ又はサブアセンブリ等の組立体として、次の作業工程に搬送される。
【0005】
上記可動の第2ロケータ04は、治具02上に又は同治具に隣接して配設された支持台06に、第1の枢軸07によって一端を枢支され、他端には上記ワークAの一側面に当接するクランプ部08が設けられている。上記支持台06には、第2の枢軸09を介してく字状をなす作動レバー010の下端が枢支され、同作動レバー010の中間部分と上記第2ロケータ04の中間部分とは、夫々ピン011及び012を介しトグルリンク013により連結されている。
【0006】
図4は、上記固定の第1ロケータ03と、可動の第2ロケータ04のクランプ部08とによって、ワークAの両側面が挟持され、治具02上の所定位置に固定されている状態を示している。この状態でワークAと他のプレス成形部材Bとをスポット溶接05等により結合したのち、作動レバー010を第2枢軸09の回りに時計方向に廻動させると、トグルリンク013を介し第2ロケータ04が第1枢軸07の回りに時計方向に廻動して、クランプ部08が第1ロケータ03から離隔した休止位置に変位する。そこで、ワークAを組付けられたプレス成形部材Bを上方に持ち上げて治具02から取外し、次の作業工程に搬送する。
【0007】
次に、新たなワークAを第1ロケータ03上に装架したのち、作動レバー010を第2枢軸09の回りに反時計方向に廻動させると、トグルリンク013を介して第2ロケータ04が反時計方向に廻動して図示のようにクランプ部08がワーク固定位置に変位し、ワークAは、その両側面を第1及び第2ロケータ03及び04によって挟持され、所定の位置に固定されることとなる。
【0008】
しかしながら、上記クランプ装置01では、一方のロケータ、即ち図示の場合、第2ロケータ04のみが廻動変位する構造であるため、ワークAが図5に示されているような1個以上の溝型の凹凸又は段部Cを有する場合等、ワークAの上方への変位を妨げる出張りや段部を有する形状のときは、ワークAを図5の位置に固定することはできるが、プレス成形部材BとワークAとをスポット溶接05等により結合したのち、組立体を上方に持ち上げて治具02から取外すことができない。
【0009】
そこで、図5に矢印Xで示すように、第1ロケータ03を上記段部Cに干渉しない位置まで図中左方に移動させたのち、組立体を上方に持ち上げるか、逆に組立体を上記段部Cが第1ロケータ03の対応する突起部C′に干渉しない位置まで図中右方に移動させたのち、上方に持ち上げる必要があるが、何れの場合でも、第1ロケータ03又は組立体との干渉を回避する位置まで移動させるためのアクチュエータ及び摺動案内構造、又は、レバー及びリンクからなる駆動装置を設ける必要があるので、クランプ装置01又は組立体取出し装置の構造が複雑かつ高価となり、組付け工程のサイクルタイムが長くなる不具合がある。なお、組立体を同図5において右動させる方法は、同じ治具02を用いた工程でワークA以外に他の部材や部品をプレス成形部材Bに対し組付ける場合、他の部材や部品との関係で実施が著しく困難又は不可能なことが多い。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情に鑑み創案されたもので、単一の作動レバーの操作により、第1及び第2ロケータの双方を連動して縮閉及び開動変位させ、ワークをその両側面から挟持して固定し、又は所要の作業後ワークを開動した第1及び第2ロケータ間の広い空間から自在に取出すことができるようにした構造簡単かつ安価で、しかも小型で取付けスペースが小さく、治具又は治具に隣接した部分への配置が容易なクランプ装置を提供することを、主たる目的とするものである。
【0011】
上記目的を達成するため、本発明は、支持部材上に間隔を存し配設された第1及び第2の枢軸と、上記第1及び第2の枢軸に枢支され夫々の一端に協働してワークを両側面から挟持するクランプ部を備えた第1及び第2のロケータと、上記支持部材上の第3の枢軸に枢支されて上記第1及び第2のロケータの何れか一方に連結され、その廻動により上記一方のロケータを連動して廻動させる作動レバーと、その両端が上記第1及び第2のロケータにそれぞれ枢着され上記一方のロケータが一方向に廻動したとき他方のロケータを反対方向に廻動させるS字状の連結レバーとを具備したことを特徴とするクランプ装置を提案するものである。
【0012】
本発明によれば、第1及び第2のロケータの何れか一方に連結された作動レバーを廻動操作することにより上記一方のロケータを連動して廻動させることによって、他方のロケータがS字状の連結レバーを介し反対方向に廻動するので、第1及び第2のロケータの縮閉廻動によりワークを両側面から挟持して固定することができる。
【0013】
また、第1及び第2のロケータの開動によりワークを釈放して、大きく開いた空間から取り出すことができる構造簡単、かつ、小型のクランプ装置を提供することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下本発明の好ましい実施形態を、図1ないし図3を参照して説明する。
図中符号10は、総括的にクランプ装置を示し、同クランプ装置10は図示されていない治具又は治具に隣接して設けられた支持架構上に取付部材12を介して取付けられた支持部材14を備えている。図3の部分的断面図に示されているように、互いに平行に配置された2個の支持板16を備え、同支持板16は夫々の下端部分に穿設された複数の取付ボルト18及び位置決め用ノックピン20によって上記取付部材12に固着されている。
【0015】
上記支持部材14上に、間隔を存して第1枢軸22及び第2枢軸24が設けられ、第1枢軸22には第1ロケータ26の下端部分が枢支されると共に、第2枢軸24には第2ロケータ28の下端部分が枢支されている。上記第1及び第2ロケータ26及び28は、上記支持部材14の2個の支持板16間に夫々の下端部分を挟装されて上記第1及び第2枢軸22及び24の回りに自在に廻動することができる。
【0016】
また、支持部材14には第3の枢軸30が配設され、同枢軸30の支持板16間の軸部分に、く字状をなす作動レバー32の下端部が枢支されている。さらに、同作動レバー32の中間屈曲部分と上記第2ロケータ28の上下方向中間部分とがトグルリンク34によって連結され、同トグルリンク34は両端部を夫々連結ピン36及び38によって上記作動レバー32及び第2ロケータ28に枢着されている。
【0017】
さらに、上記第1ロケータ26の第1枢軸22より上方の部分と、第2ロケータ28の第2枢軸24に関し第1ロケータ26とは反対側の部分とに、夫々部分円筒面からなる軸受部40及び42が形成され、同軸受部40及び42には、正面形状がS字状をなす連結レバー44の両端の円形端部46及び48が夫々相対回転自在に嵌装されており、同連結レバー44は、第1及び第2ロケータ26及び28を連動させる連結手段を構成している。
【0018】
第1ロケータ26及び第2ロケータ28の上端部分に、複数の凹凸部(図示の場合はp,q,r,sの4個)を有するプレス成形品からなるワークAを、その両側面から挟持して固定するように協働するクランプ部50及び52が固着されている。上記ワークAは治具上の支持部e(図1及び図2では、簡単のために三角形の支点として略示されている)に装架された自動車のフロアパネル等のプレス成形部材Bにスポット溶接54によって固着される。
【0019】
図1は、作動レバー32が緊締位置又は作動位置に操作され、第1及び第2ロケータ26及び28のクランプ部50及び52によって、ワークAが両側面から挟持され所定位置に固定されている状態を示す。このとき、作動レバー32の下端を枢支する第3枢軸30の中心と、トグルリンク34の上端を第2ロケータ28に枢着する連結ピン38の中心とを結ぶ中心線に対して、トグルリンク34の下端部と上記作動レバー32とを枢着する連結ピン36の中心が、図示のように僅かに反時計方向に位置している(即ち死点を超えている)ので、協働するクランプ部50及び52によるワークAの挟持力は十分大きく、かつ機構的に安定していて、外力が加えられない限り作動レバー32が時計方向即ち図1において実線矢印Fで示す方向に廻動することがない。
【0020】
図1の状態で、固定されたワークAと治具上に装架された他のプレス成形部材Bとがスポット溶接54その他の固定手段により固着されたのち、作動レバー32が図1に実線矢印で示されているように時計方向に廻動される。上記作動レバー32の時計方向の廻動により、トグルリンク34を介して第2ロケータ28が第2枢軸24の周りを同一方向、即ち時計方向に廻動される。
【0021】
上記第2ロケータ28の時計方向の廻動により、連結手段又はS字状の連結レバー44を介して第1ロケータ26が第1枢軸22の回りに反時計方向(即ち第2ロケータ28とは反対方向)に廻動し、図2に示されているように、クランプ部50及び52が図中に実線で示されているように、互いに離隔する方向に開動する。この結果、1個以上の凹凸部p,q,r及びsを有するワークAをプレス成形部材Bと一緒に、図2に矢印Lで示されているように簡単に上方に持ち上げて治具から取外すことができる。
【0022】
次に、新たなワークAを、図2に示す中央位置付近に作業者が持ち込み保持した状態、又は何れか一方のクランプ部50又は52に乗せた状態で、作動レバー32を第3枢軸30の回りに反時計方向に廻動させると、トグルリンク34を介して第2ロケータ28が第2枢軸24の回りを同方向に廻動すると共に、連結手段又はS字状連結レバー44を介して第1枢軸22の回りを反対方向即ち時計方向に廻動し、クランプ部50及び52が協働してワークAを両側面から挟持し固定して、図1の状態となり、以下同様の工程が繰り返される。
【0023】
上記クランプ装置10によれば、単一の作動レバー32の操作により、第1ロケータ26と第2ロケータ28とが連動して互いに反対方向に廻動し、近接して縮閉することによりクランプ部50及び52間にワークAを挟持して固定し、かつ開動することによってクランプ部50及び52間からワークAを矢印L方向に取出すことができるので、ワークAに矢印L方向の変位を妨げる凹凸や段部がある場合でも、第1ロケータ26にアクチュエータを設けてワークAから離隔させ、もしくは第2の作動レバー機構を設けて第1ロケータ26を退避廻動させる必要がなく、又はワークAとプレス成形部材Bの組立体を上記凹凸や段部と干渉しない位置に移動させたのち矢印L方向に変位させて治具から取外す面倒な作業の必要がない。
【0024】
この結果、クランプ装置10の構造が簡単で安価に製作することができ、図3に示したようにクランプ装置10の厚さが小さいので、治具或いは治具近傍の支持構造物に対する取付スペースが小さく、従って複数のクランプ装置10を並設する場合等に、配置上の自由度が大きく、かつ十分な作業スペースを確保し得る利点があり、さらに、ワークAのプレス成形部材B等に対する固着及びその後の取出し作業のサイクルタイムが短く、作業能率を向上し得る利点がある。なお、図1及び図2に示したクランプ装置10を治具や取付部材12に対して任意の角度に傾けて配置し得ることは、自明である。また、作動レバー32に適宜のアクチュエータを連結して作業の自動化を図り得ることも明らかである。
【0025】
【発明の効果】
叙上のように、本発明に係るクランプ装置は、支持部材上に間隔を存し配設された第1及び第2の枢軸と、上記第1及び第2の枢軸に枢支され夫々の一端に協働してワークを両側面から挟持するクランプ部を備えた第1及び第2のロケータと、上記支持部材上の第3の枢軸に枢支されて上記第1及び第2のロケータの何れか一方に連結され、その廻動により上記一方のロケータを連動して廻動させる作動レバーと、その両端が上記第1及び第2のロケータにそれぞれ枢着され上記一方のロケータが一方向に廻動したとき他方のロケータを反対方向に廻動させるS字状の連結レバーとを具備したことを特徴とし、通常のクランプ装置では、他のプレス成形部材等と組付けたのち、クランプ装置から取外すことが容易でない凹凸や段部を有するワークを、簡単かつ容易にクランプし、組付け後取出すことができる構造簡単で操作が容易であり、しかも安価な小型のクランプ装置を提供し得る利点がある。
【0026】
また、本発明に係るクランプ装置は、ワークのクランプ及び他のプレス成形部材等への組付け終了後、組立体の取出しを容易かつ迅速に行うことができるので、ワーク組付け工程のサイクルタイムを短縮し作業能率を向上させ得る利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好ましい実施形態を示すクランプ装置のワーク固定時の状態を示した概略正面図である。
【図2】図1に示したクランプ装置のワーク取出し時の状態を示した概略正面図である。
【図3】図1のIII−III線に沿う部分的断面図である。
【図4】従来のクランプ装置の概略構成図である。
【図5】図4に示したクランプ装置を、異る断面形状を有するワークに適用した場合の概略構成図である。
【符号の説明】
10…クランプ装置、12…取付部材、14…支持部材、16…支持板、22…第1枢軸、24…第2枢軸、26…第1ロケータ、28…第2ロケータ、30…第3枢軸、32…作動レバー、34…トグルリンク、36及び38…連結ピン、40及び42…軸受部、44…連結レバー(連結手段)、50及び52…クランプ部、54…スポット溶接、A…ワーク、B…他のプレス成形部材。
Claims (1)
- 支持部材上に間隔を存し配設された第1及び第2の枢軸と、上記第1及び第2の枢軸に枢支され夫々の一端に協働してワークを両側面から挟持するクランプ部を備えた第1及び第2のロケータと、上記支持部材上の第3の枢軸に枢支されて上記第1及び第2のロケータの何れか一方に連結され、その廻動により上記一方のロケータを連動して廻動させる作動レバーと、その両端が上記第1及び第2のロケータにそれぞれ枢着され上記一方のロケータが一方向に廻動したとき他方のロケータを反対方向に廻動させるS字状の連結レバーとを具備したことを特徴とするクランプ装置。
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