JP3672782B2 - クランプ装置 - Google Patents
クランプ装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3672782B2 JP3672782B2 JP34866699A JP34866699A JP3672782B2 JP 3672782 B2 JP3672782 B2 JP 3672782B2 JP 34866699 A JP34866699 A JP 34866699A JP 34866699 A JP34866699 A JP 34866699A JP 3672782 B2 JP3672782 B2 JP 3672782B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure fluid
- rod member
- piston
- release piston
- action
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
- B23Q3/02—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine for mounting on a work-table, tool-slide, or analogous part
- B23Q3/06—Work-clamping means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
- B25B5/00—Clamps
- B25B5/16—Details, e.g. jaws, jaw attachments
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
- B25B5/00—Clamps
- B25B5/06—Arrangements for positively actuating jaws
- B25B5/12—Arrangements for positively actuating jaws using toggle links
- B25B5/122—Arrangements for positively actuating jaws using toggle links with fluid drive
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Jigs For Machine Tools (AREA)
- Actuator (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動手段の駆動作用下に所定角度回動するアームを介してワークをクランプすることが可能なクランプ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば、自動車等の構成部品を溶接する際に、その構成部品をクランプするためにクランプシリンダが用いられており、この種のクランプシリンダは、例えば、米国特許第４４５８８８９号公報等に開示されている。
【０００３】
この米国特許第４４５８８８９号公報に開示されたクランプシリンダでは、図８および図９に示されるように、分割された一組のボデイ１ａ、１ｂの間にシリンダ１ｃの駆動作用下にピストンロッド２が進退自在に配設され、前記ピストンロッド２の一端部にはカップリング３が連結されている。前記カップリング３の両側部には、第１シャフト４を介して一組のリンク５ａ、５ｂおよび一組のローラ６ａ、６ｂがそれぞれ軸着され、さらに、前記一組のリンク５ａ、５ｂの間には、第２シャフト７を介してアーム８が所定角度回動自在に連結される。
【０００４】
この場合、前記一組のローラ６ａ、６ｂは、孔部に装着された複数のニードル９ａを介して摺動自在に設けられ、前記ピストンロッド２は、ボデイ１ａ、１ｂにそれぞれ形成されたトラック溝９ｂに沿って摺動する前記ローラ６ａ、６ｂの案内作用下に、該ローラ６ａ、６ｂと一体的に変位するように設けられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記の従来技術に係る米国特許第４４５８８８９号公報に開示されたクランプシリンダでは、アーム８によって図示しないワークをクランプした際、例えば、シリンダ１ｃに供給される圧力流体が何らかの原因によって停止した場合にワークのクランプ状態を保持するための機構が設けられていないため、ワークのクランプ状態が解除されてワークが離脱するおそれがある。
【０００６】
本発明は、前記の問題点を考慮してなされたものであり、アームに対する駆動力の供給が停止した場合であってもワークのクランプ状態を確実に保持することが可能なクランプ装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、直方体状に形成されたボデイと、
前記ボデイの内部に設けられたロッド部材を該ボデイの軸線方向に沿って変位させる駆動手段と、
前記ロッド部材に連結されるリンク部材を含み、前記ロッド部材の直線運動を回動運動に変換するトグルリンク機構と、
前記トグルリンク機構に連結され、前記駆動手段の駆動作用下に所定角度回動するアームと、
前記ボデイの内部に設けられ、前記アームに対する前記駆動手段の駆動力の伝達の有無に拘わらず該アームによってワークがクランプされた状態を保持するロック機構と、
を備え、
前記ロック機構は、ロッド部材に係合する孔部が形成され、且つ支点ピンを支点として傾動自在に設けられたロックプレートと、圧力室に供給される圧力流体の作用下に変位し、ばね部材の弾発力に抗して前記ロックプレートを上方に押圧してアンロック状態とするリリースピストンとを有し、
前記圧力室に供給された圧力流体を大気中に放出した際、前記ばね部材の弾発力によって前記リリースピストンが変位して前記ロックプレートが前記支点ピンを支点としてアンロック状態から所定角度傾斜することにより、前記ロックプレートの孔部と前記ロッド部材との係合作用によって該ロッド部材の変位が阻止されたロック状態となることを特徴とする。
【０００９】
また、前記駆動手段を、一組の圧力流体出入ポートを介してシリンダ室に供給される圧力流体の作用下に変位するピストンを含むシリンダ部から構成するとよい。
【００１０】
さらに、前記圧力室に供給された圧力流体の作用下にリリースピストンが変位してロック状態が解除された後、前記圧力室と前記シリンダ室とを連通させる通路を設けると好適である。なお、前記リリースピストンの孔部に挿通する突起部材を設け、前記突起部材に、前記シリンダ室に連通する貫通孔と、前記貫通孔と前記圧力室とを連通させる通路を設けてもよい。
【００１１】
さらまた、前記リリースピストンに、ロック状態において前記通路を閉塞するとともに、アンロック状態となったときに前記通路を開放するシール部材を設けるとよい。
【００１２】
本発明によれば、何らかの原因によって駆動手段からの駆動力の伝達が停止した場合であっても、ロック機構が作動することによりワークのクランプ状態が確実に保持される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明に係るクランプ装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１４】
図１において、参照数字１０は、本発明の実施の形態に係るクランプ装置を示す。このクランプ装置１０は、ボデイ１２と、前記ボデイ１２の下端部に気密に連結されたシリンダ部（駆動手段）１４と、前記ボデイ１２に形成された略円形状の一組の開口部（図示せず）を介して外部に突出する断面矩形状の軸受部１８に連結されるアーム２０と、前記アーム２０によって図示しないワークがクランプされた状態を保持するロック機構２２とを備える。
【００１５】
シリンダ部１４は、エンドブロック２４と、断面略楕円形状の筒体からなり、その一端部が前記エンドブロック２４の凹部に気密に連結され他端部が前記ロック機構２２を構成するブロック体２５に気密に連結されたシリンダチューブ２６とを含む。
【００１６】
さらに、シリンダ部１４は、前記シリンダチューブ２６内に収装されシリンダ室２８に沿って往復動作するピストン３０と、前記ピストン３０の中央部に連結されて該ピストン３０と一体的に変位するロッド部材３２とを有する。前記ロッド部材３２は、図３に示されるように、軸線と略直交する断面形状が略円形状に形成されている。なお、前記エンドブロック２４の中央部には、ピストン３０に当接してその衝撃を吸収するダンパ部材３４が装着され、また、前記ピストン３０の外周面には、ピストンパッキン３６が装着されている。
【００１７】
前記エンドブロック２４の四隅角部には図示しない取付用孔部が穿孔され、前記取付用孔部に挿通された４本のシャフト（図示せず）を介してエンドブロック２４、シリンダチューブ２６およびブロック体２５がそれぞれ気密に組み付けられる。前記ブロック体２５およびエンドブロック２４には、それぞれ、シリンダ室２８に圧力流体（例えば、圧縮空気）を導入・導出するための一組の圧力流体出入ポート４２ａ、４２ｂが形成されている。
【００１８】
ボデイ１２は、第１ケーシング４６と図示しない第２ケーシングとが一体的に組み付けられて構成される。前記ボデイ１２内には、第１ケーシング４６および第２ケーシングにそれぞれ形成された凹部によって室が形成され、前記室内にロッド部材３２の自由端が臨むように設けられる。
【００１９】
ロッド部材３２の一端部には、ナックルジョイント６２を介して、該ロッド部材３２の直線運動をアーム２０の回動運動に変換するトグルリンク機構６４が設けられる。前記ナックルジョイント６２は、所定間隔離間し略平行に分岐する二股部を有するナックルブロック５６と、前記二股部に形成された孔部に軸着されるナックルピン７０とから構成される。
【００２０】
トグルリンク機構６４は、ナックルピン７０を介してナックルジョイント６２の二股部の間に連結されるリンクプレート（リンク部材）７２と、第１ケーシング４６および第２ケーシングに形成された略円形状の一組の開口部にそれぞれ回動自在に軸支される支持レバー７４とを有する。
【００２１】
前記リンクプレート７２は、前記ナックルジョイント６２と支持レバー７４との間に介装され、前記ナックルジョイント６２と支持レバー７４とをリンクする機能を営む。すなわち、前記リンクプレート７２は、一端部側に形成された長孔７６と他端部側に形成された孔部７７とを有し、前記長孔７６に係合するナックルピン７０およびナックルジョイント６２を介してロッド部材３２の自由端に連結され、孔部７７に軸着されるリンクピン７８を介して支持レバー７４の二股部に連結される。また、前記リンクプレート７２の一端部には、後述するガイドローラ７９と接触する湾曲面８１が形成されている。
【００２２】
支持レバー７４は、リンクピン７８が軸着される孔部が形成された二股部と、ロッド部材３２の軸線と略直交する方向に突出形成され、図示しない開口部を介してボデイ１２から外部に露呈する断面矩形状の軸受部１８とを有する。前記軸受部１８には、図示しないワークをクランプするアーム２０が着脱自在に装着される。従って、前記支持レバー７４はアーム２０と一体的に回動動作するように設けられる。
【００２３】
ボデイ１２を構成する第１ケーシング４６および第２ケーシングの内壁面の上部側には、断面円弧状の凹部がそれぞれ形成され、前記凹部には、前記リンクプレート７２の湾曲面８１に接触することにより所定角度だけ回動するガイドローラ７９が設けられる。前記第１ケーシング４６および第２ケーシングに形成された孔部には、ガイドローラ７９を回動自在に軸支するピン部材８２が固着され、またガイドローラ７９の貫通孔には周方向に沿って複数のニードルベアリング８４が装着される。前記ニードルベアリング８４の転動作用下にガイドローラ７９が円滑に回動するように設けられている。
【００２４】
ロック機構は、図２に示されるように、ボデイ１２の一端部に連結されて閉塞された室８６を形成するブロック体２５と、前記室８６内に配設され、ロッド部材３２の断面形状よりも若干大きく形成された断面円形状の孔部８８を介して前記ロッド部材３２に外嵌されるロックプレート９０（図３参照）と、前記ロックプレート９０の一端側を支持する支点ピン９２と、前記ブロック体２５の凹部に固着され、前記支点ピン９２を保持する保持部材９４とを有する。なお、ロックプレート９０の孔部８８の内周面は縦断面円弧状に形成され、前記内周面の中央部には、ロッド部材３２の外表面に塗布された潤滑油の逃がし溝として機能する環状溝９６が形成されている（図２参照）。
【００２５】
さらに、ロック機構２２には、ブロック体２５とロックプレート９０との間に介装され、ロックプレート９０をブロック体２５側に向かって押圧するばね部材９８と、上面部にロックプレート９０に当接する突起部１００を有しブロック体２５の凹部１０２に沿って変位自在に設けられたリリースピストン１０４と、前記リリースピストン１０４によって閉塞され、一方の圧力流体出入ポート４２ａから圧力流体が供給される圧力室１０６とが設けられている。
【００２６】
前記ロックプレート９０は、支点ピン９２を支点として右下がりに所定角度傾斜した場合、ロッド部材３２と孔部８８とが係合してカジリが増大することによりロッド部材３２の下方側に対する変位を阻止するロック状態となり（図２の２点鎖線参照）、該ロックプレート９０がリリースピストン１０４の押圧作用下に、ばね部材９８の弾発力に抗して略水平状態となることにより、ロッド部材３２の下方側に対する変位がフリーとなってアンロック状態となる（図２の実線参照）。なお、前記リリースピストン１０４には、環状溝を介してピストンパッキン１０８が装着され、その底面部には周方向に沿って切り欠かれた環状切欠部１１０が形成されている。
【００２７】
また、一方の圧力流体出入ポート４２ａと圧力室１０６とを連通させる第１通路１１２が形成され、前記第１通路１１２は、左下がりに所定角度傾斜して形成することにより、リリースピストン１０４が凹部１０２に着座した状態であっても、前記環状切欠部１１０に圧力流体を供給して該リリースピストン１０４を上方側に向かって押圧することが可能なように設けられている。
【００２８】
さらに、圧力室１０６と上部側のシリンダ室２８（ロッド側シリンダ室）とを連通させる第２通路１１４が形成され、前記第２通路１１４は左下がりに所定角度傾斜して形成されている。リリースピストン１０４が凹部１０２に着座した場合、図４に示されるように、第２通路１１４はリリースピストン１０４の外周面によって閉塞されて圧力室１０６と上部側のシリンダ室２８との連通が遮断されることから、圧力室１０６内に導入された圧力流体が上部側のシリンダ室２８に供給されることが阻止される。これに対して、図１および図２に示されるように、前記リリースピストン１０４が上昇することにより、第２通路１１４を介して圧力室１０６と上部側のシリンダ室２８とが連通し、圧力室１０６内に導入された圧力流体が上部側のシリンダ室２８に供給される。
【００２９】
ブロック体２５には、ロッド部材３２の外周面を囲繞するロッドパッキン１１６が装着されている。また、前記ボデイ１２のフランジ部１１８には、図１に示されるように、アーム２０の回動を規制するストッパ１２０が連結されている。
【００３０】
本発明の実施の形態に係るクランプ装置１０は基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００３１】
先ず、図示しない固定手段を介してクランプ装置１０を所定位置に固定するとともに、図示しないチューブ等の管体の一端部を一組の圧力流体出入ポート４２ａ、４２ｂにそれぞれ接続し、前記管体の他端部を図示しない圧力流体供給源に接続する。
【００３２】
なお、図１はアンクランプ状態を、図４はクランプ状態をそれぞれ示すものであり、以下、図１のアンクランプ状態を初期位置として説明する。前記初期位置では、一方の圧力流体出入ポート４２ａを介して圧力室１０６に圧力流体が供給され、リリースピストン１０４が上昇してロックプレート９０が略水平状態となってロックが解除された状態にあるものとする。
【００３３】
前記のような準備作業を経た後、図１に示す初期位置において、図示しない圧力流体供給源を付勢して他方の圧力流体出入ポート４２ｂからピストン３０の下部側のシリンダ室２８に圧力流体（例えば、圧縮空気）を導入する。前記シリンダ室２８に導入された圧力流体の作用下にピストン３０が押圧され、該ピストン３０がシリンダ室２８に沿って上昇する。
【００３４】
前記ピストン３０の直線運動は、ロッド部材３２およびナックルジョイント６２を介してトグルリンク機構６４に伝達され、前記トグルリンク機構６４を構成する支持レバー７４の回動作用下にアーム２０の回転運動に変換される。
【００３５】
すなわち、ピストン３０の直線運動（上昇）によって、ロッド部材３２の自由端に係合するナックルジョイント６２およびリンクプレート７２を上方に向かって押圧する力が作用する。前記リンクプレート７２に対する押圧力は、ナックルピン７０を支点として該リンクプレート７２を所定角度回動させるとともに、前記リンクプレート７２のリンク作用下に支持レバー７４を回動させる。
【００３６】
従って、前記支持レバー７４の軸受部１８を支点としてアーム２０が矢印Ａ方向に向かって所定角度回動する。
【００３７】
このようにしてアーム２０が矢印Ａ方向に向かって回動している際、リンクプレート７２の湾曲面８１がガイドローラ７９に接触し、前記湾曲面８１と接触した状態を保持しながら該ガイドローラ７９がピン部材８２を中心として回動する。
【００３８】
さらにアーム２０が回動して、ワークに当接することにより、アーム２０の回動動作を停止する。この結果、アーム２０によってワークがクランプされるクランプ状態に至る。
【００３９】
なお、アーム２０が回動動作を停止してクランプ状態となった後、ピストン３０およびロッド部材３２は僅かだけさらに上昇することにより、ピストン３０およびロッド部材３２が停止して変位終端位置となる（図４参照）。
【００４０】
ワークがクランプ状態となったとき、図示しない切換弁の切換作用下に一方の圧力流体出入ポート４２ａを大気開放状態とすることにより、圧力室１０６に供給されていた圧力流体が大気中に放出され、ばね部材９８の弾発力によってリリースピストン１０４が凹部１０２に沿って下降する。従って、リリースピストン１０４が下降することにより、ロックプレート９０は、支点ピン９２を支点として所定角度傾斜した状態となる。その際、ロックプレート９０の孔部８８とロッド部材３２の外周面との間にカジリが発生してロッド部材３２の下方側に対する変位が阻止されたロック状態となる。
【００４１】
前記ロック状態では、他方の圧力流体出入ポート４２ｂも大気開放状態となっているため、ワークがクランプされた状態において、圧力流体の供給が何らかの原因によって停止した場合であっても、クランプ状態が解除されることなくロック機構２２によって確実に保持されている。
【００４２】
このように、本実施の形態では、ロック機構２２を設けることにより、駆動手段として機能するシリンダ部１４に対する圧力流体の供給が停止した場合であっても、ワークのクランプ状態を確実に保持することができる。
【００４３】
次に、前記ロック状態を解除する場合について説明する。
【００４４】
ロック状態において、他方の圧力流体出入ポート４２ｂを介して下部側のシリンダ室２８に圧力流体を供給してロッド部材３２をわずかだけ上昇させることにより、ロッド部材３２の外周面と孔部８８とのカジリ状態を解除する。続いて、図示しない切換弁の切換作用下に他方の圧力流体出入ポート４２ｂから一方の圧力流体出入ポート４２ａに圧力流体の供給を切り換える。
【００４５】
一方の圧力流体出入ポート４２ａに供給された圧力流体は第１通路１１２を介して圧力室１０６に導入され、リリースピストン１０４の環状切欠部１１０を押圧することによりリリースピストン１０４が上方に向かって変位する。この場合、上部側のシリンダ室２８に連通する第２通路１１４はリリースピストン１０４の側壁によって閉塞されているため、上部側のシリンダ室２８に圧力流体が供給されることはなく、ロッド部材３２が下方側に向かって変位することが阻止される。
【００４６】
圧力室１０６内に供給された圧力流体の作用下にリリースピストン１０４が上昇し、ロックプレート９０を上方に向かって押圧することにより、ロックプレート９０は右下がりに傾斜した状態から支点ピン９２を支点として略水平状態に変位し、ロック状態が解除される。すなわち、ロックプレート９０は、右下がりに傾斜してその係合作用下にロッド部材３２の変位を阻止したロック状態が解除され、ロッド部材３２は下方側に対する変位がフリー状態となる。
【００４７】
リリースピストン１０４が上昇してロック状態が解除されると、上部側のシリンダ室２８に連通する第２通路１１４が開放され、圧力室１０６に供給された圧力流体は前記第２通路１１４を介して上部側のシリンダ室２８に導入され、ピストン３０を下方側に向かって押圧する。
【００４８】
このように、本実施の形態では、圧力室１０６と上部側のシリンダ室２８とを連通させる第２通路１１４を設け、リリースピストン１０４が上昇してロック状態が解除された後、前記第２通路１１４を介して上部側のシリンダ室２８に圧力流体が導入される。
【００４９】
従って、リリースピストン１０４に圧力流体を供給するための別個のポートを設ける必要がない。しかも、リリースピストン１０４が上昇してロック状態が解除された後に上部側のシリンダ室２８に圧力流体を供給することができるため、リリースピストン１０４とピストン３０とが変位するタイミングを調整する機構を設ける必要がなく、クランプ装置１０全体を簡素な構造とすることができる。
【００５０】
さらに、圧力室１０６内に供給する圧力流体と上部側のシリンダ室２８に供給する圧力流体とを共通化して使用することができるため、圧力流体の浪費を防止して使用する圧力流体の流量を削減することができる。
【００５１】
この場合、上部側のシリンダ室２８に圧力流体を供給することによりピストン３０が下降する。さらにロッド部材３２の下降作用下にリンクプレート７２を介して支持レバー７４が前記とは逆方向に回動することにより、アーム２０がワークから離間する方向に回動して図１に示す初期位置に復帰する。
【００５２】
本実施の形態では、ワークをクランプしたときにロック機構２２を作動させるように説明しているが、例えば、初期位置等のようにワークがアンクランプ状態にあるときに、図示しない切換弁の切換作用下に圧力室１０６内の圧力流体を大気中に放出してリリースピストン１０４を下降させ、ロックプレート９０を傾動させることによりロック状態としてもよいことは勿論である。
【００５３】
また、図６に示されるように、ブロック体２５にマニュアル用孔部１２２を穿孔し、前記マニュアル用孔部１２２を介してボルト１２４をロックプレート９０の側部に形成されたねじ穴１２６に螺入し、前記ボルト１２４を手動操作することによりロック状態を解除するようにしてもよい。
【００５４】
次に、ロック機構の変形例を図７および図８に示す。なお、図２に示す構成要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付しその詳細な説明を省略する。
【００５５】
図７はロック状態にあり、図８はロック状態が解除された状態を示している。
【００５６】
変形例に係るロック機構１３０では、リリースピストン１３２の略中央部に有底円筒状の孔部１３４を形成するとともに、前記孔部１３４に対して所定のクリアランス１３６を有する突起部材１３８を挿通している。前記突起部材１３８は、ブロック体２５の孔部を介して所定長だけ圧力室１０６側に突出するように設けられ、ねじ部材１４０によってブロック体２５に締結されるプレート１４２を介して保持されている。また、前記突起部材１３８には、軸線方向に沿って貫通する貫通孔１４４が形成され、前記貫通孔１４４には圧力室１０６に連通する通路１４６が係止されている。
【００５７】
前記リリースピストン１３２の孔部１３４には突起部材１３８の外周面を囲繞するシール部材１４８が装着されている。リリースピストン１３２が上昇して通路１４６を通過する前は、前記シール部材１４８のシール作用によって通路１４６が閉塞され、上部側のシリンダ室２８に対する圧力流体の供給が阻止される。これに対して、さらにリリースピストン１３２が上昇して通路１４６を通過した後は、前記通路１４６が開放されて圧力室１０６と上部側のシリンダ室２８とが連通することにより、上部側のシリンダ室２８に圧力流体が導入される。
【００５８】
なお、リリースピストン１３２の孔部１３４と突起部材１３８との間のクリアランス１３６を介して前記通路１４６に圧力流体が供給される。
【００５９】
変形例に係るロック機構１３０では、リリースピストン１３２の上昇作用下にロックプレート９０が変位しロック状態が解除されるまでの間はシール部材１４８によって通路１４６が閉塞されているため、圧力室１０６に供給された圧力流体が上部側のシリンダ室２８に導入することが確実に阻止される。従って、ロック状態が解除される前に上部側のシリンダ室２８内に圧力流体が導入されることがなく、ロック状態を確実に解除した後にロッド部材３２が下降するように設けられている。
【００６０】
換言すると、リリースピストン１３２が作動してロック状態が解除される前にピストン３０が作動することが阻止される。従って、ロック状態が解除される前にロッド部材３２が下降することを阻止することにより、ロック状態を確実に解除することができる。けだし、ロック状態が解除される前にロッド部材３２が下降することにより、ロッド部材３２に対するロックプレート９０のカジリ状態が強固となり、ロック状態の解除が困難となるからである。
【００６１】
その他の作用効果は、図２に示すロック機構２２と同一であるため、その詳細な説明を省略する。
【００６２】
なお、本実施の形態では、駆動手段としてシリンダを用いているがこれに限定されるものではなく、図示しないリニアアクチュエータ、電動モータ等を用いてロッド部材３２を変位させるように構成してもよい。
【００６３】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００６４】
すなわち、ロック機構を設けることにより、駆動手段として機能するシリンダ部に対する圧力流体の供給が停止した場合であっても、ワークのクランプ状態を確実に保持することができる。
【００６５】
また、圧力室内に供給する圧力流体と上部側のシリンダ室に供給する圧力流体とを共通化して使用することができるため、圧力流体の浪費を防止して使用する圧力流体の流量を削減することができる。
【００６６】
さらに、ロック状態を解除した後にピストンが変位するように設けられているため、確実にロック状態を解除することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るクランプ装置の軸線方向に沿った縦断面図である。
【図２】前記クランプ装置を構成するロック機構を示す一部省略拡大縦断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った横断面構成図である。
【図４】図１の初期状態からアームが回動してワークがクランプされた状態を示す動作説明図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿った横断面図である。
【図６】マニュアル用孔部を介して挿入されるボルトによってロック状態を手動によって解除するための動作説明図である。
【図７】ロック機構の変形例を示す一部省略拡大縦断面図である。
【図８】図７のロック状態が解除された状態を示す一部省略拡大縦断面図である。
【図９】従来技術に係るクランプシリンダの要部分解斜視図である。
【図１０】図９に示すクランプシリンダの一部断面側面図である。
【符号の説明】
１０…クランプ装置 １２…ボデイ
１４…シリンダ部 ２０…アーム
２２、１３０…ロック機構 ２８…シリンダ室
３０…ピストン ３２…ロッド部材
４２ａ、４２ｂ…圧力流体出入ポート
５６…ナックルブロック ６４…トグルリンク機構
７０…ナックルピン ７２…リンクプレート
７９…ガイドローラ ８１…湾曲面
８８…孔部 ９０…ロックプレート
９２…支点ピン ９８…ばね部材
１０４、１３２…リリースピストン
１０６…圧力室 １１２、１１４、１４６…通路
１４４…貫通孔 １４８…シール部材
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動手段の駆動作用下に所定角度回動するアームを介してワークをクランプすることが可能なクランプ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば、自動車等の構成部品を溶接する際に、その構成部品をクランプするためにクランプシリンダが用いられており、この種のクランプシリンダは、例えば、米国特許第４４５８８８９号公報等に開示されている。
【０００３】
この米国特許第４４５８８８９号公報に開示されたクランプシリンダでは、図８および図９に示されるように、分割された一組のボデイ１ａ、１ｂの間にシリンダ１ｃの駆動作用下にピストンロッド２が進退自在に配設され、前記ピストンロッド２の一端部にはカップリング３が連結されている。前記カップリング３の両側部には、第１シャフト４を介して一組のリンク５ａ、５ｂおよび一組のローラ６ａ、６ｂがそれぞれ軸着され、さらに、前記一組のリンク５ａ、５ｂの間には、第２シャフト７を介してアーム８が所定角度回動自在に連結される。
【０００４】
この場合、前記一組のローラ６ａ、６ｂは、孔部に装着された複数のニードル９ａを介して摺動自在に設けられ、前記ピストンロッド２は、ボデイ１ａ、１ｂにそれぞれ形成されたトラック溝９ｂに沿って摺動する前記ローラ６ａ、６ｂの案内作用下に、該ローラ６ａ、６ｂと一体的に変位するように設けられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記の従来技術に係る米国特許第４４５８８８９号公報に開示されたクランプシリンダでは、アーム８によって図示しないワークをクランプした際、例えば、シリンダ１ｃに供給される圧力流体が何らかの原因によって停止した場合にワークのクランプ状態を保持するための機構が設けられていないため、ワークのクランプ状態が解除されてワークが離脱するおそれがある。
【０００６】
本発明は、前記の問題点を考慮してなされたものであり、アームに対する駆動力の供給が停止した場合であってもワークのクランプ状態を確実に保持することが可能なクランプ装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、直方体状に形成されたボデイと、
前記ボデイの内部に設けられたロッド部材を該ボデイの軸線方向に沿って変位させる駆動手段と、
前記ロッド部材に連結されるリンク部材を含み、前記ロッド部材の直線運動を回動運動に変換するトグルリンク機構と、
前記トグルリンク機構に連結され、前記駆動手段の駆動作用下に所定角度回動するアームと、
前記ボデイの内部に設けられ、前記アームに対する前記駆動手段の駆動力の伝達の有無に拘わらず該アームによってワークがクランプされた状態を保持するロック機構と、
を備え、
前記ロック機構は、ロッド部材に係合する孔部が形成され、且つ支点ピンを支点として傾動自在に設けられたロックプレートと、圧力室に供給される圧力流体の作用下に変位し、ばね部材の弾発力に抗して前記ロックプレートを上方に押圧してアンロック状態とするリリースピストンとを有し、
前記圧力室に供給された圧力流体を大気中に放出した際、前記ばね部材の弾発力によって前記リリースピストンが変位して前記ロックプレートが前記支点ピンを支点としてアンロック状態から所定角度傾斜することにより、前記ロックプレートの孔部と前記ロッド部材との係合作用によって該ロッド部材の変位が阻止されたロック状態となることを特徴とする。
【０００９】
また、前記駆動手段を、一組の圧力流体出入ポートを介してシリンダ室に供給される圧力流体の作用下に変位するピストンを含むシリンダ部から構成するとよい。
【００１０】
さらに、前記圧力室に供給された圧力流体の作用下にリリースピストンが変位してロック状態が解除された後、前記圧力室と前記シリンダ室とを連通させる通路を設けると好適である。なお、前記リリースピストンの孔部に挿通する突起部材を設け、前記突起部材に、前記シリンダ室に連通する貫通孔と、前記貫通孔と前記圧力室とを連通させる通路を設けてもよい。
【００１１】
さらまた、前記リリースピストンに、ロック状態において前記通路を閉塞するとともに、アンロック状態となったときに前記通路を開放するシール部材を設けるとよい。
【００１２】
本発明によれば、何らかの原因によって駆動手段からの駆動力の伝達が停止した場合であっても、ロック機構が作動することによりワークのクランプ状態が確実に保持される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明に係るクランプ装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１４】
図１において、参照数字１０は、本発明の実施の形態に係るクランプ装置を示す。このクランプ装置１０は、ボデイ１２と、前記ボデイ１２の下端部に気密に連結されたシリンダ部（駆動手段）１４と、前記ボデイ１２に形成された略円形状の一組の開口部（図示せず）を介して外部に突出する断面矩形状の軸受部１８に連結されるアーム２０と、前記アーム２０によって図示しないワークがクランプされた状態を保持するロック機構２２とを備える。
【００１５】
シリンダ部１４は、エンドブロック２４と、断面略楕円形状の筒体からなり、その一端部が前記エンドブロック２４の凹部に気密に連結され他端部が前記ロック機構２２を構成するブロック体２５に気密に連結されたシリンダチューブ２６とを含む。
【００１６】
さらに、シリンダ部１４は、前記シリンダチューブ２６内に収装されシリンダ室２８に沿って往復動作するピストン３０と、前記ピストン３０の中央部に連結されて該ピストン３０と一体的に変位するロッド部材３２とを有する。前記ロッド部材３２は、図３に示されるように、軸線と略直交する断面形状が略円形状に形成されている。なお、前記エンドブロック２４の中央部には、ピストン３０に当接してその衝撃を吸収するダンパ部材３４が装着され、また、前記ピストン３０の外周面には、ピストンパッキン３６が装着されている。
【００１７】
前記エンドブロック２４の四隅角部には図示しない取付用孔部が穿孔され、前記取付用孔部に挿通された４本のシャフト（図示せず）を介してエンドブロック２４、シリンダチューブ２６およびブロック体２５がそれぞれ気密に組み付けられる。前記ブロック体２５およびエンドブロック２４には、それぞれ、シリンダ室２８に圧力流体（例えば、圧縮空気）を導入・導出するための一組の圧力流体出入ポート４２ａ、４２ｂが形成されている。
【００１８】
ボデイ１２は、第１ケーシング４６と図示しない第２ケーシングとが一体的に組み付けられて構成される。前記ボデイ１２内には、第１ケーシング４６および第２ケーシングにそれぞれ形成された凹部によって室が形成され、前記室内にロッド部材３２の自由端が臨むように設けられる。
【００１９】
ロッド部材３２の一端部には、ナックルジョイント６２を介して、該ロッド部材３２の直線運動をアーム２０の回動運動に変換するトグルリンク機構６４が設けられる。前記ナックルジョイント６２は、所定間隔離間し略平行に分岐する二股部を有するナックルブロック５６と、前記二股部に形成された孔部に軸着されるナックルピン７０とから構成される。
【００２０】
トグルリンク機構６４は、ナックルピン７０を介してナックルジョイント６２の二股部の間に連結されるリンクプレート（リンク部材）７２と、第１ケーシング４６および第２ケーシングに形成された略円形状の一組の開口部にそれぞれ回動自在に軸支される支持レバー７４とを有する。
【００２１】
前記リンクプレート７２は、前記ナックルジョイント６２と支持レバー７４との間に介装され、前記ナックルジョイント６２と支持レバー７４とをリンクする機能を営む。すなわち、前記リンクプレート７２は、一端部側に形成された長孔７６と他端部側に形成された孔部７７とを有し、前記長孔７６に係合するナックルピン７０およびナックルジョイント６２を介してロッド部材３２の自由端に連結され、孔部７７に軸着されるリンクピン７８を介して支持レバー７４の二股部に連結される。また、前記リンクプレート７２の一端部には、後述するガイドローラ７９と接触する湾曲面８１が形成されている。
【００２２】
支持レバー７４は、リンクピン７８が軸着される孔部が形成された二股部と、ロッド部材３２の軸線と略直交する方向に突出形成され、図示しない開口部を介してボデイ１２から外部に露呈する断面矩形状の軸受部１８とを有する。前記軸受部１８には、図示しないワークをクランプするアーム２０が着脱自在に装着される。従って、前記支持レバー７４はアーム２０と一体的に回動動作するように設けられる。
【００２３】
ボデイ１２を構成する第１ケーシング４６および第２ケーシングの内壁面の上部側には、断面円弧状の凹部がそれぞれ形成され、前記凹部には、前記リンクプレート７２の湾曲面８１に接触することにより所定角度だけ回動するガイドローラ７９が設けられる。前記第１ケーシング４６および第２ケーシングに形成された孔部には、ガイドローラ７９を回動自在に軸支するピン部材８２が固着され、またガイドローラ７９の貫通孔には周方向に沿って複数のニードルベアリング８４が装着される。前記ニードルベアリング８４の転動作用下にガイドローラ７９が円滑に回動するように設けられている。
【００２４】
ロック機構は、図２に示されるように、ボデイ１２の一端部に連結されて閉塞された室８６を形成するブロック体２５と、前記室８６内に配設され、ロッド部材３２の断面形状よりも若干大きく形成された断面円形状の孔部８８を介して前記ロッド部材３２に外嵌されるロックプレート９０（図３参照）と、前記ロックプレート９０の一端側を支持する支点ピン９２と、前記ブロック体２５の凹部に固着され、前記支点ピン９２を保持する保持部材９４とを有する。なお、ロックプレート９０の孔部８８の内周面は縦断面円弧状に形成され、前記内周面の中央部には、ロッド部材３２の外表面に塗布された潤滑油の逃がし溝として機能する環状溝９６が形成されている（図２参照）。
【００２５】
さらに、ロック機構２２には、ブロック体２５とロックプレート９０との間に介装され、ロックプレート９０をブロック体２５側に向かって押圧するばね部材９８と、上面部にロックプレート９０に当接する突起部１００を有しブロック体２５の凹部１０２に沿って変位自在に設けられたリリースピストン１０４と、前記リリースピストン１０４によって閉塞され、一方の圧力流体出入ポート４２ａから圧力流体が供給される圧力室１０６とが設けられている。
【００２６】
前記ロックプレート９０は、支点ピン９２を支点として右下がりに所定角度傾斜した場合、ロッド部材３２と孔部８８とが係合してカジリが増大することによりロッド部材３２の下方側に対する変位を阻止するロック状態となり（図２の２点鎖線参照）、該ロックプレート９０がリリースピストン１０４の押圧作用下に、ばね部材９８の弾発力に抗して略水平状態となることにより、ロッド部材３２の下方側に対する変位がフリーとなってアンロック状態となる（図２の実線参照）。なお、前記リリースピストン１０４には、環状溝を介してピストンパッキン１０８が装着され、その底面部には周方向に沿って切り欠かれた環状切欠部１１０が形成されている。
【００２７】
また、一方の圧力流体出入ポート４２ａと圧力室１０６とを連通させる第１通路１１２が形成され、前記第１通路１１２は、左下がりに所定角度傾斜して形成することにより、リリースピストン１０４が凹部１０２に着座した状態であっても、前記環状切欠部１１０に圧力流体を供給して該リリースピストン１０４を上方側に向かって押圧することが可能なように設けられている。
【００２８】
さらに、圧力室１０６と上部側のシリンダ室２８（ロッド側シリンダ室）とを連通させる第２通路１１４が形成され、前記第２通路１１４は左下がりに所定角度傾斜して形成されている。リリースピストン１０４が凹部１０２に着座した場合、図４に示されるように、第２通路１１４はリリースピストン１０４の外周面によって閉塞されて圧力室１０６と上部側のシリンダ室２８との連通が遮断されることから、圧力室１０６内に導入された圧力流体が上部側のシリンダ室２８に供給されることが阻止される。これに対して、図１および図２に示されるように、前記リリースピストン１０４が上昇することにより、第２通路１１４を介して圧力室１０６と上部側のシリンダ室２８とが連通し、圧力室１０６内に導入された圧力流体が上部側のシリンダ室２８に供給される。
【００２９】
ブロック体２５には、ロッド部材３２の外周面を囲繞するロッドパッキン１１６が装着されている。また、前記ボデイ１２のフランジ部１１８には、図１に示されるように、アーム２０の回動を規制するストッパ１２０が連結されている。
【００３０】
本発明の実施の形態に係るクランプ装置１０は基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００３１】
先ず、図示しない固定手段を介してクランプ装置１０を所定位置に固定するとともに、図示しないチューブ等の管体の一端部を一組の圧力流体出入ポート４２ａ、４２ｂにそれぞれ接続し、前記管体の他端部を図示しない圧力流体供給源に接続する。
【００３２】
なお、図１はアンクランプ状態を、図４はクランプ状態をそれぞれ示すものであり、以下、図１のアンクランプ状態を初期位置として説明する。前記初期位置では、一方の圧力流体出入ポート４２ａを介して圧力室１０６に圧力流体が供給され、リリースピストン１０４が上昇してロックプレート９０が略水平状態となってロックが解除された状態にあるものとする。
【００３３】
前記のような準備作業を経た後、図１に示す初期位置において、図示しない圧力流体供給源を付勢して他方の圧力流体出入ポート４２ｂからピストン３０の下部側のシリンダ室２８に圧力流体（例えば、圧縮空気）を導入する。前記シリンダ室２８に導入された圧力流体の作用下にピストン３０が押圧され、該ピストン３０がシリンダ室２８に沿って上昇する。
【００３４】
前記ピストン３０の直線運動は、ロッド部材３２およびナックルジョイント６２を介してトグルリンク機構６４に伝達され、前記トグルリンク機構６４を構成する支持レバー７４の回動作用下にアーム２０の回転運動に変換される。
【００３５】
すなわち、ピストン３０の直線運動（上昇）によって、ロッド部材３２の自由端に係合するナックルジョイント６２およびリンクプレート７２を上方に向かって押圧する力が作用する。前記リンクプレート７２に対する押圧力は、ナックルピン７０を支点として該リンクプレート７２を所定角度回動させるとともに、前記リンクプレート７２のリンク作用下に支持レバー７４を回動させる。
【００３６】
従って、前記支持レバー７４の軸受部１８を支点としてアーム２０が矢印Ａ方向に向かって所定角度回動する。
【００３７】
このようにしてアーム２０が矢印Ａ方向に向かって回動している際、リンクプレート７２の湾曲面８１がガイドローラ７９に接触し、前記湾曲面８１と接触した状態を保持しながら該ガイドローラ７９がピン部材８２を中心として回動する。
【００３８】
さらにアーム２０が回動して、ワークに当接することにより、アーム２０の回動動作を停止する。この結果、アーム２０によってワークがクランプされるクランプ状態に至る。
【００３９】
なお、アーム２０が回動動作を停止してクランプ状態となった後、ピストン３０およびロッド部材３２は僅かだけさらに上昇することにより、ピストン３０およびロッド部材３２が停止して変位終端位置となる（図４参照）。
【００４０】
ワークがクランプ状態となったとき、図示しない切換弁の切換作用下に一方の圧力流体出入ポート４２ａを大気開放状態とすることにより、圧力室１０６に供給されていた圧力流体が大気中に放出され、ばね部材９８の弾発力によってリリースピストン１０４が凹部１０２に沿って下降する。従って、リリースピストン１０４が下降することにより、ロックプレート９０は、支点ピン９２を支点として所定角度傾斜した状態となる。その際、ロックプレート９０の孔部８８とロッド部材３２の外周面との間にカジリが発生してロッド部材３２の下方側に対する変位が阻止されたロック状態となる。
【００４１】
前記ロック状態では、他方の圧力流体出入ポート４２ｂも大気開放状態となっているため、ワークがクランプされた状態において、圧力流体の供給が何らかの原因によって停止した場合であっても、クランプ状態が解除されることなくロック機構２２によって確実に保持されている。
【００４２】
このように、本実施の形態では、ロック機構２２を設けることにより、駆動手段として機能するシリンダ部１４に対する圧力流体の供給が停止した場合であっても、ワークのクランプ状態を確実に保持することができる。
【００４３】
次に、前記ロック状態を解除する場合について説明する。
【００４４】
ロック状態において、他方の圧力流体出入ポート４２ｂを介して下部側のシリンダ室２８に圧力流体を供給してロッド部材３２をわずかだけ上昇させることにより、ロッド部材３２の外周面と孔部８８とのカジリ状態を解除する。続いて、図示しない切換弁の切換作用下に他方の圧力流体出入ポート４２ｂから一方の圧力流体出入ポート４２ａに圧力流体の供給を切り換える。
【００４５】
一方の圧力流体出入ポート４２ａに供給された圧力流体は第１通路１１２を介して圧力室１０６に導入され、リリースピストン１０４の環状切欠部１１０を押圧することによりリリースピストン１０４が上方に向かって変位する。この場合、上部側のシリンダ室２８に連通する第２通路１１４はリリースピストン１０４の側壁によって閉塞されているため、上部側のシリンダ室２８に圧力流体が供給されることはなく、ロッド部材３２が下方側に向かって変位することが阻止される。
【００４６】
圧力室１０６内に供給された圧力流体の作用下にリリースピストン１０４が上昇し、ロックプレート９０を上方に向かって押圧することにより、ロックプレート９０は右下がりに傾斜した状態から支点ピン９２を支点として略水平状態に変位し、ロック状態が解除される。すなわち、ロックプレート９０は、右下がりに傾斜してその係合作用下にロッド部材３２の変位を阻止したロック状態が解除され、ロッド部材３２は下方側に対する変位がフリー状態となる。
【００４７】
リリースピストン１０４が上昇してロック状態が解除されると、上部側のシリンダ室２８に連通する第２通路１１４が開放され、圧力室１０６に供給された圧力流体は前記第２通路１１４を介して上部側のシリンダ室２８に導入され、ピストン３０を下方側に向かって押圧する。
【００４８】
このように、本実施の形態では、圧力室１０６と上部側のシリンダ室２８とを連通させる第２通路１１４を設け、リリースピストン１０４が上昇してロック状態が解除された後、前記第２通路１１４を介して上部側のシリンダ室２８に圧力流体が導入される。
【００４９】
従って、リリースピストン１０４に圧力流体を供給するための別個のポートを設ける必要がない。しかも、リリースピストン１０４が上昇してロック状態が解除された後に上部側のシリンダ室２８に圧力流体を供給することができるため、リリースピストン１０４とピストン３０とが変位するタイミングを調整する機構を設ける必要がなく、クランプ装置１０全体を簡素な構造とすることができる。
【００５０】
さらに、圧力室１０６内に供給する圧力流体と上部側のシリンダ室２８に供給する圧力流体とを共通化して使用することができるため、圧力流体の浪費を防止して使用する圧力流体の流量を削減することができる。
【００５１】
この場合、上部側のシリンダ室２８に圧力流体を供給することによりピストン３０が下降する。さらにロッド部材３２の下降作用下にリンクプレート７２を介して支持レバー７４が前記とは逆方向に回動することにより、アーム２０がワークから離間する方向に回動して図１に示す初期位置に復帰する。
【００５２】
本実施の形態では、ワークをクランプしたときにロック機構２２を作動させるように説明しているが、例えば、初期位置等のようにワークがアンクランプ状態にあるときに、図示しない切換弁の切換作用下に圧力室１０６内の圧力流体を大気中に放出してリリースピストン１０４を下降させ、ロックプレート９０を傾動させることによりロック状態としてもよいことは勿論である。
【００５３】
また、図６に示されるように、ブロック体２５にマニュアル用孔部１２２を穿孔し、前記マニュアル用孔部１２２を介してボルト１２４をロックプレート９０の側部に形成されたねじ穴１２６に螺入し、前記ボルト１２４を手動操作することによりロック状態を解除するようにしてもよい。
【００５４】
次に、ロック機構の変形例を図７および図８に示す。なお、図２に示す構成要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付しその詳細な説明を省略する。
【００５５】
図７はロック状態にあり、図８はロック状態が解除された状態を示している。
【００５６】
変形例に係るロック機構１３０では、リリースピストン１３２の略中央部に有底円筒状の孔部１３４を形成するとともに、前記孔部１３４に対して所定のクリアランス１３６を有する突起部材１３８を挿通している。前記突起部材１３８は、ブロック体２５の孔部を介して所定長だけ圧力室１０６側に突出するように設けられ、ねじ部材１４０によってブロック体２５に締結されるプレート１４２を介して保持されている。また、前記突起部材１３８には、軸線方向に沿って貫通する貫通孔１４４が形成され、前記貫通孔１４４には圧力室１０６に連通する通路１４６が係止されている。
【００５７】
前記リリースピストン１３２の孔部１３４には突起部材１３８の外周面を囲繞するシール部材１４８が装着されている。リリースピストン１３２が上昇して通路１４６を通過する前は、前記シール部材１４８のシール作用によって通路１４６が閉塞され、上部側のシリンダ室２８に対する圧力流体の供給が阻止される。これに対して、さらにリリースピストン１３２が上昇して通路１４６を通過した後は、前記通路１４６が開放されて圧力室１０６と上部側のシリンダ室２８とが連通することにより、上部側のシリンダ室２８に圧力流体が導入される。
【００５８】
なお、リリースピストン１３２の孔部１３４と突起部材１３８との間のクリアランス１３６を介して前記通路１４６に圧力流体が供給される。
【００５９】
変形例に係るロック機構１３０では、リリースピストン１３２の上昇作用下にロックプレート９０が変位しロック状態が解除されるまでの間はシール部材１４８によって通路１４６が閉塞されているため、圧力室１０６に供給された圧力流体が上部側のシリンダ室２８に導入することが確実に阻止される。従って、ロック状態が解除される前に上部側のシリンダ室２８内に圧力流体が導入されることがなく、ロック状態を確実に解除した後にロッド部材３２が下降するように設けられている。
【００６０】
換言すると、リリースピストン１３２が作動してロック状態が解除される前にピストン３０が作動することが阻止される。従って、ロック状態が解除される前にロッド部材３２が下降することを阻止することにより、ロック状態を確実に解除することができる。けだし、ロック状態が解除される前にロッド部材３２が下降することにより、ロッド部材３２に対するロックプレート９０のカジリ状態が強固となり、ロック状態の解除が困難となるからである。
【００６１】
その他の作用効果は、図２に示すロック機構２２と同一であるため、その詳細な説明を省略する。
【００６２】
なお、本実施の形態では、駆動手段としてシリンダを用いているがこれに限定されるものではなく、図示しないリニアアクチュエータ、電動モータ等を用いてロッド部材３２を変位させるように構成してもよい。
【００６３】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００６４】
すなわち、ロック機構を設けることにより、駆動手段として機能するシリンダ部に対する圧力流体の供給が停止した場合であっても、ワークのクランプ状態を確実に保持することができる。
【００６５】
また、圧力室内に供給する圧力流体と上部側のシリンダ室に供給する圧力流体とを共通化して使用することができるため、圧力流体の浪費を防止して使用する圧力流体の流量を削減することができる。
【００６６】
さらに、ロック状態を解除した後にピストンが変位するように設けられているため、確実にロック状態を解除することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るクランプ装置の軸線方向に沿った縦断面図である。
【図２】前記クランプ装置を構成するロック機構を示す一部省略拡大縦断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った横断面構成図である。
【図４】図１の初期状態からアームが回動してワークがクランプされた状態を示す動作説明図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿った横断面図である。
【図６】マニュアル用孔部を介して挿入されるボルトによってロック状態を手動によって解除するための動作説明図である。
【図７】ロック機構の変形例を示す一部省略拡大縦断面図である。
【図８】図７のロック状態が解除された状態を示す一部省略拡大縦断面図である。
【図９】従来技術に係るクランプシリンダの要部分解斜視図である。
【図１０】図９に示すクランプシリンダの一部断面側面図である。
【符号の説明】
１０…クランプ装置 １２…ボデイ
１４…シリンダ部 ２０…アーム
２２、１３０…ロック機構 ２８…シリンダ室
３０…ピストン ３２…ロッド部材
４２ａ、４２ｂ…圧力流体出入ポート
５６…ナックルブロック ６４…トグルリンク機構
７０…ナックルピン ７２…リンクプレート
７９…ガイドローラ ８１…湾曲面
８８…孔部 ９０…ロックプレート
９２…支点ピン ９８…ばね部材
１０４、１３２…リリースピストン
１０６…圧力室 １１２、１１４、１４６…通路
１４４…貫通孔 １４８…シール部材
Claims (5)
- 直方体状に形成されたボデイと、
前記ボデイの内部に設けられたロッド部材を該ボデイの軸線方向に沿って変位させる駆動手段と、
前記ロッド部材に連結されるリンク部材を含み、前記ロッド部材の直線運動を回動運動に変換するトグルリンク機構と、
前記トグルリンク機構に連結され、前記駆動手段の駆動作用下に所定角度回動するアームと、
前記ボデイの内部に設けられ、前記アームに対する前記駆動手段の駆動力の伝達の有無に拘わらず該アームによってワークがクランプされた状態を保持するロック機構と、
を備え、
前記ロック機構は、ロッド部材に係合する孔部が形成され、且つ支点ピンを支点として傾動自在に設けられたロックプレートと、圧力室に供給される圧力流体の作用下に変位し、ばね部材の弾発力に抗して前記ロックプレートを上方に押圧してアンロック状態とするリリースピストンとを有し、
前記圧力室に供給された圧力流体を大気中に放出した際、前記ばね部材の弾発力によって前記リリースピストンが変位して前記ロックプレートが前記支点ピンを支点としてアンロック状態から所定角度傾斜することにより、前記ロックプレートの孔部と前記ロッド部材との係合作用によって該ロッド部材の変位が阻止されたロック状態となることを特徴とするクランプ装置。 - 請求項１記載の装置において、
前記駆動手段は、一組の圧力流体出入ポートを介してシリンダ室に供給される圧力流体の作用下に変位するピストンを含むシリンダ部からなることを特徴とするクランプ装置。 - 請求項２記載の装置において、
前記圧力室に供給された圧力流体の作用下にリリースピストンが変位してロック状態が解除された後、前記圧力室と前記シリンダ室とを連通させる通路が設けられることを特徴とするクランプ装置。 - 請求項２記載の装置において、
前記リリースピストンの孔部に挿通する突起部材が設けられ、前記突起部材には、前記シリンダ室に連通する貫通孔と、前記貫通孔と前記圧力室とを連通させる通路が形成されることを特徴とするクランプ装置。 - 請求項４記載の装置において、
前記リリースピストンには、ロック状態において前記通路を閉塞するとともに、アンロック状態となったときに前記通路を開放するシール部材が設けられることを特徴とするクランプ装置。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34866699A JP3672782B2 (ja) | 1999-12-08 | 1999-12-08 | クランプ装置 |
| US09/725,075 US6435494B2 (en) | 1999-12-08 | 2000-11-29 | Clamp apparatus |
| TW089125746A TW450876B (en) | 1999-12-08 | 2000-12-04 | Clamp apparatus |
| DE10060611A DE10060611C2 (de) | 1999-12-08 | 2000-12-05 | Klemmvorrichtung |
| KR10-2000-0074179A KR100377537B1 (ko) | 1999-12-08 | 2000-12-07 | 클램프장치 |
| FR0015955A FR2802138B1 (fr) | 1999-12-08 | 2000-12-08 | Appareil de serrage |
| CNB001352806A CN1195605C (zh) | 1999-12-08 | 2000-12-08 | 夹具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34866699A JP3672782B2 (ja) | 1999-12-08 | 1999-12-08 | クランプ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001162473A JP2001162473A (ja) | 2001-06-19 |
| JP3672782B2 true JP3672782B2 (ja) | 2005-07-20 |
Family
ID=18398548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34866699A Expired - Fee Related JP3672782B2 (ja) | 1999-12-08 | 1999-12-08 | クランプ装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6435494B2 (ja) |
| JP (1) | JP3672782B2 (ja) |
| KR (1) | KR100377537B1 (ja) |
| CN (1) | CN1195605C (ja) |
| DE (1) | DE10060611C2 (ja) |
| FR (1) | FR2802138B1 (ja) |
| TW (1) | TW450876B (ja) |
Families Citing this family (48)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7021687B2 (en) | 1998-08-04 | 2006-04-04 | Phd, Inc. | Clamp assembly |
| JP3602433B2 (ja) * | 2000-11-27 | 2004-12-15 | Ｓｍｃ株式会社 | クランプ装置 |
| US6557840B2 (en) * | 2001-06-14 | 2003-05-06 | Btm Corporation | Powered clamp with unlocking feature |
| US6832539B2 (en) * | 2002-07-15 | 2004-12-21 | Delaware Capital Formation, Inc. | Cylinder lock |
| US6902160B1 (en) * | 2003-01-22 | 2005-06-07 | Zaytran, Inc. | Locating pin with integrated clamp |
| ITBS20040011A1 (it) * | 2004-01-28 | 2004-04-28 | Gimatic Spa | Dispositivo pneumatico per lo staffaggio |
| US6869068B2 (en) * | 2003-01-31 | 2005-03-22 | Smc Corporation | Electric clamping device |
| US6931980B1 (en) * | 2003-03-21 | 2005-08-23 | Zaytran, Inc. | Pneumatic device with cushioning mechanism |
| GB0308170D0 (en) * | 2003-04-09 | 2003-05-14 | Rolls Royce Plc | A mounting arrangement and method |
| US7815176B2 (en) | 2003-09-11 | 2010-10-19 | Phd, Inc. | Lock mechanism for pin clamp assembly |
| JP2007512142A (ja) * | 2003-11-24 | 2007-05-17 | ミサティ ソシエダード リミターダ | 自動化溶接設備用のクランプ |
| US7516948B2 (en) | 2004-04-02 | 2009-04-14 | Phd, Inc. | Pin clamp accessories |
| US7182326B2 (en) | 2004-04-02 | 2007-02-27 | Phd, Inc. | Pin clamp |
| US7448607B2 (en) | 2004-12-15 | 2008-11-11 | Phd, Inc. | Pin clamp assembly |
| DE102006041707B4 (de) * | 2006-05-10 | 2009-01-02 | Tünkers Maschinenbau Gmbh | Kolben-Zylinder-Einheit (Arbeitszylinder) zum Spannen, und/oder Pressen, und/oder Fügen, und/oder Stanzen, und/oder Prägen, und/oder Lochen und/oder Schweißen, zum Beispiel unter Zwischenschaltung einer Kniehebelgelenkanordnung |
| GB0616589D0 (en) * | 2006-08-21 | 2006-09-27 | Instron Ltd | Linear motor brake |
| KR100793879B1 (ko) * | 2006-09-11 | 2008-01-15 | 현대자동차주식회사 | 지그 실린더 장치 |
| WO2008089145A2 (en) | 2007-01-15 | 2008-07-24 | Phd, Inc. | Armover clamp assembly |
| JP4892668B2 (ja) * | 2007-02-15 | 2012-03-07 | Ｓｍｃ株式会社 | クランプ装置 |
| US20080197553A1 (en) * | 2007-02-19 | 2008-08-21 | Erick William Rudaitis | Power clamp having dimension determination assembly |
| CA2690801C (en) | 2007-06-19 | 2015-05-26 | Bruce D. Mcintosh | Pin clamp assembly |
| JP5152896B2 (ja) * | 2007-10-10 | 2013-02-27 | 津田駒工業株式会社 | 工作機械における回転割出し装置 |
| JP4737456B2 (ja) * | 2007-11-22 | 2011-08-03 | Ｓｍｃ株式会社 | グリッパ機構 |
| EP2303505B1 (en) | 2008-06-18 | 2019-02-27 | PHD, Inc. | Strip off pin clamp |
| ITTO20080736A1 (it) * | 2008-10-08 | 2010-04-09 | Vep Automation Srl | Dispositivo d'arresto dell'oscillazione del braccio di un'attrezzatura di movimentazione del tipo a leva oscillabile. |
| US8186733B2 (en) * | 2009-01-02 | 2012-05-29 | Delaware Capital Formation, Inc. | Solenoid gripper |
| JP5283000B2 (ja) * | 2009-01-19 | 2013-09-04 | 株式会社パボット技研 | クランプ装置 |
| KR101080693B1 (ko) | 2009-02-16 | 2011-11-08 | (주) 티피씨 메카트로닉스 | 스토퍼 실린더 |
| JP5482994B2 (ja) * | 2009-09-09 | 2014-05-07 | キクカワエンタープライズ株式会社 | 加工材用板材の保持装置及びこれを用いた歪み材加工用テーブル |
| US8459626B2 (en) | 2010-05-28 | 2013-06-11 | Btm Corporation | Pin clamp |
| US8918968B2 (en) * | 2010-11-11 | 2014-12-30 | Delaware Capital Formation, Inc. | Link clamp |
| CN102211281B (zh) * | 2011-04-13 | 2013-01-09 | 南车戚墅堰机车有限公司 | 控制加强套机加工变形的装夹方法 |
| DE102011115366A1 (de) * | 2011-10-10 | 2013-04-11 | Günther Zimmer | Greifvorrichtung mit Haltevorrichtung |
| JP6160922B2 (ja) * | 2014-02-24 | 2017-07-12 | Smc株式会社 | クランプ装置 |
| JP6119052B2 (ja) * | 2014-04-01 | 2017-04-26 | Smc株式会社 | クランプ装置 |
| JP6288768B2 (ja) * | 2014-04-04 | 2018-03-07 | パスカルエンジニアリング株式会社 | クランプ装置 |
| JP6240981B2 (ja) * | 2014-05-08 | 2017-12-06 | Smc株式会社 | 溶接ガン |
| ES1140856Y (es) * | 2015-06-08 | 2015-09-30 | Trilla Miquel Sarabia | Pinza mejorada para prensa de estampacion con sistema transfer |
| KR101911234B1 (ko) * | 2016-07-28 | 2018-12-31 | 에너지움 주식회사 | 전동 클램핑 장치 |
| EP3278793A1 (de) * | 2016-08-04 | 2018-02-07 | ppsph. GmbH | Zusammensetzung zur behandlung von veisalgia |
| US10786886B2 (en) * | 2016-11-01 | 2020-09-29 | Dominion Technologies Group, Inc. | Pneumatic crankshaft clamp assembly |
| CN106862303B (zh) * | 2017-03-16 | 2018-09-11 | 安徽江淮汽车集团股份有限公司 | 一种检具夹紧装置 |
| CN107228104B (zh) * | 2017-07-20 | 2018-10-12 | 昆山煜辉自动化科技有限公司 | 翻转断气夹紧气缸 |
| US20190232464A1 (en) * | 2018-01-29 | 2019-08-01 | Delaware Capital Formation, Inc. | Lock Rod For Pneumatic Swing Clamp |
| CN109578371B (zh) * | 2018-12-05 | 2020-06-16 | 陕西理工大学 | 一种锁紧气缸 |
| CN110429755B (zh) * | 2019-07-27 | 2024-05-10 | 巨力自动化设备（浙江）有限公司 | 电机旋转摆动机构 |
| IT202000006721A1 (it) * | 2020-03-31 | 2021-10-01 | Hydroblock S R L | Apparecchio per il bloccaggio di pezzi su macchine utensili |
| CN115070934B (zh) * | 2021-03-16 | 2023-07-25 | 广东博智林机器人有限公司 | 转钎装置及板材生产系统 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1965077B2 (de) * | 1969-12-27 | 1971-12-23 | Dudeins Industriegeräte-Handelsges. mbH, 4000 Düsseldorf | Klemmvorrichtung fuer die kolbenstange einer doppelseitig beaufschlagbaren pneumatischen oder hydraulischen zylinder kolbenanordnung |
| US4214795A (en) * | 1977-11-25 | 1980-07-29 | Shoketsu Kinzoku Kogyo Kabushiki Kaisha | Piston braking device for hydraulic or pneumatic cylinders |
| US4458889A (en) | 1982-09-29 | 1984-07-10 | Dover Corporation (De-Sta-Co. Div.) | Locking power clamp |
| DE3403961C2 (de) | 1984-02-04 | 1987-01-29 | Josef Gerhard 4030 Ratingen Tünkers | Pneumatisch oder hydraulisch betätigbare Kniehebelspannvorrichtung zum Spannen von Karosserieteilen |
| WO1992008057A1 (fr) | 1990-11-01 | 1992-05-14 | Ckd Corporation | Dispositif de freinage de cylindre |
| WO1996023979A1 (en) * | 1995-01-31 | 1996-08-08 | Pubot Giken Co., Ltd. | Brake system for linearly movable bodies |
| DE19719952C2 (de) * | 1997-05-14 | 2003-03-20 | Johann Weiss Maschb | Kolbenstangenbremse mit Klemmhebelsystem |
| DE29713944U1 (de) * | 1997-08-05 | 1997-10-02 | Tünkers Maschinenbau GmbH, 40880 Ratingen | Druckmittelbetätigbare Kniehebelspannvorrichtung |
-
1999
- 1999-12-08 JP JP34866699A patent/JP3672782B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-11-29 US US09/725,075 patent/US6435494B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-12-04 TW TW089125746A patent/TW450876B/zh not_active IP Right Cessation
- 2000-12-05 DE DE10060611A patent/DE10060611C2/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-12-07 KR KR10-2000-0074179A patent/KR100377537B1/ko not_active Expired - Lifetime
- 2000-12-08 CN CNB001352806A patent/CN1195605C/zh not_active Expired - Lifetime
- 2000-12-08 FR FR0015955A patent/FR2802138B1/fr not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE10060611A1 (de) | 2001-07-05 |
| US20010003388A1 (en) | 2001-06-14 |
| FR2802138A1 (fr) | 2001-06-15 |
| CN1195605C (zh) | 2005-04-06 |
| DE10060611C2 (de) | 2003-07-03 |
| KR20010062212A (ko) | 2001-07-07 |
| FR2802138B1 (fr) | 2006-02-03 |
| CN1298783A (zh) | 2001-06-13 |
| JP2001162473A (ja) | 2001-06-19 |
| KR100377537B1 (ko) | 2003-03-26 |
| US6435494B2 (en) | 2002-08-20 |
| TW450876B (en) | 2001-08-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3672782B2 (ja) | クランプ装置 | |
| JP3662476B2 (ja) | クランプ装置 | |
| JP4310525B2 (ja) | シリンダ装置 | |
| JP2001001274A (ja) | クランプ装置 | |
| KR101056636B1 (ko) | 클램프 장치 | |
| JP4789006B2 (ja) | クランプ装置 | |
| US6540217B2 (en) | Clamp apparatus | |
| JP3810604B2 (ja) | ゲートバルブ | |
| KR101643374B1 (ko) | 클램프 장치 | |
| KR100338120B1 (ko) | 클램프장치 | |
| CN110621454B (zh) | 带锁定机构的气动夹具 | |
| JP3644882B2 (ja) | クランプ装置 | |
| JP3904979B2 (ja) | 流体圧シリンダおよびクランプ装置 | |
| JP3688592B2 (ja) | ロック解除状態保持機構 | |
| KR100496744B1 (ko) | 유체 동력 파지기 | |
| JP3618263B2 (ja) | クランプ装置 | |
| JP3996524B2 (ja) | 流体圧シリンダ | |
| JP2761780B2 (ja) | パーキング切換え弁 | |
| JP2004130452A (ja) | クランプ装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040126 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040224 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040426 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041207 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050204 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050329 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050420 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080428 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090428 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100428 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110428 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120428 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130428 Year of fee payment: 8 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |