JP3799441B2 - クランプ装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、ワークのなす角度に応じて、任意の角度を以って使用することのできるクランプ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
特定の角度をなす2つのワークをクランプする為の公知のクランプ装置としては、例えば、ドイツ特許第3244022号から知ることができる。すなわち、2つの支持ジョーを持つ基板、その各々が支持ジョーの1つに設けられている2つの支持面、1つの加圧面を持つ加圧片及び基板に相対的に加圧片を摺動せしめる為の1つのスピンドルから成るクランプ装置であり、かつこの場合に少なくとも支持面又は加圧面は平坦な芯出し面の形態を持ち、それに接触するワークの角度を以って芯出しすることができる。
【0003】
しかしながら、上記のような公知のクランプ装置は、特定の角度でのクランプを可能にするに過ぎず、従って、ワークの角度が異なる毎に夫々1つ宛クランプ装置を必要とする。
【0004】
【発明が解決しょうとする課題】
従って、本発明の根底にある課題は、クランプする角度が異なったワークの場合にも、共通に使用し得るクランプ装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は次のような構成とした。すなわち、本発明のクランプ装置は、互いの間に任意の角度をなす2個のワークをクランプするための基板を有するクランプ装置であって、該基板上に、各1個の支持面を有する2個の支持ジョーと、各1個の加圧面を有する2個の加圧片とが設けられ前記2個の支持ジョーは、その支持面角度がワークの角度に応じて基板平面上で調節可能かつ固定可能に支持され、また前記2個の加圧片は、前記2個の支持ジョーの間にあって、基板平面に沿って摺動可能に設けられたスピンドルの先端に、該スピンドルの移動により移動自在に設けられ、かつワークの被加圧面に準じるように、基板平面と平行な平面に沿って回動自在にかつ固定可能に支持されていることを特徴としている。
【0006】
本発明によるクランプ装置を用いることにより、2つのワークを種々の角度を以って支持面に接触させることにより、芯出しすると同時にクランプ装置の中でクランプすることが可能となる。
【0007】
従って、種々のワークを唯一のクランプ装置を用い要求された角度で芯出しされた状態でクランプすることが可能となる。
【0008】
最も簡単な場合には、本発明によるクランプ装置は、芯出し面を種々の角度に調節可能であり、しかもこれらの角度で固定できる如くデザインされることが可能である。しかし、芯出し面が角度αを変更する際に、ある回動面で互いに相対的に回動することが可能な実施例が特に有利であることが実証されている。芯出し面が回動することにより、それらを希望の角度αに相互調節することが容易となる。
【0009】
本発明による解決法においては、ワークによって角度αを無段階に調節できるように芯出し面を調節可能とすれば、大きな融通性が得られることになる。角度αがほぼ45度からほぼ280度の領域にある場合が特に有利であることが実証されている。
【0010】
本発明においては、支持面、加圧面又は両者が共に芯出し面として作用することができる。クランプ装置を扱う上からは支持面が芯出し面である場合が有利であることが実証されている。
【0011】
支持ジョーの支持方法に関しては、例えば支持ジョーが芯出し面を持ち、基板に夫々回動支持体により保持されており、かつこの支持体は各支持ジョーに角度αの尖端に向かい合った領域で作用している構造の実施例が考えられている。これにより、一方では鋭角のみならず鈍角での巾の狭いワークのクランプが可能であり、又他方ではワークをクランプする際にクランプ力をできる限り回動支持体の近くに作用させる手段が提供される。
【0012】
基板に相対的な支持ジョーの固定に関しては、各種の方法が考えられる。例えば、回動支持体が固定できることが或る実施例では可能である。
【0013】
力を受け止めることに関しては、支持ジョーが角度αで芯出し面を固定する為に、基板に回動支持体とは距離を隔てて設けられた固定エレメントにより固定されることができるようにするのが有利と考える。これによれば、各固定された支持ジョーは、2つの互いに間隔を隔てて設けられた位置、即ち一方では回動支持体を用いて、又他方では固定エレメントを用いて、夫々固定されているから、これらに伝えられたクランプ力が支持ジョーに望まざる変移を生ぜしめることはなくなる。特に固定エレメントは、回動支持体とは間隔を隔てて設けられている為に、支持ジョーに作用するモーメントを受け止める力が極めて大きい。
【0014】
本発明によるクランプ装置に於ける特に有利な形状は、固定エレメントが角度αの尖端に対面する回動支持体の例で、支持ジョーに作用する場合に得られる。これにより、角度αの尖端に向かい合う領域が開放され、従って角度αの尖端の近くに於て両ワークに接近することが可能となる。
【0015】
固定エレメントの種類については、例えば形状によりロック作用が働くようにデザインすることが考えられ、かつこの事は固定を容易にする長所をもたらすが同時に支持ジョーが単一角度にしか設定できないという短所を持つ。
【0016】
この為に、特に固定エレメントによって各支持ジョーはあらゆる角度位置に固定されることのできることが望ましい。
【0017】
この事は、特に力によりロック作用を及ぼす固定エレメントを用いることにより簡単に果たされる。
【0018】
この場合に、特に望ましい実施形態は、固定エレメントが基板の保持部分に裏側から固定されるが、支持ジョーを固定した状態に於てこのセクションを基板に対して、特にその支持面に対して押し付けるのである。
【0019】
スピンドルの支持に関しては、スピンドルナットを用いて基板に保持されることが好ましい。
【0020】
加圧片を各種のワークに適合させる為に、上記のスピンドルナットはスピンドルが支持面に平行に回動可能なように基板に保持されることが望ましい。
【0021】
加圧面の配置に関しては、例えば加圧面は互いに独立して自由に回動できることが好ましい。
【0022】
この場合、加圧面が種々な角度αのワークに対して適切な角度位置(360−α)をとることができるのが好ましい。
【0023】
このことは、2つの互いに独立して回動できる加圧面を持つ加圧片を備える場合に望ましい形で実現することができる。
【0024】
この場合、2つの加圧片は互いに独立して相対的に回動できる形でスピンドルヘッド支持体に連結されている加圧片支持体を持つことが望ましい。
【0025】
加圧片支持体とスピンドルヘッド支持体との接続は種々の方法のデザインが考えられる。加圧片支持体は少なくとも1つのヒンジによりスピンドルヘッド支持体と接続されているときに有利といえる。
【0026】
クランプを容易にし、かつ加圧片が誤ってワークから外れることを防止する為にヒンジは動き難いデザインのものにすることが望ましい。
【0027】
特に、クランプの際に加圧片が滑ることは、少なくとも加圧片支持体のヒンジが少なくともある回動位置で固定できるときに防止することができる。
【0028】
加圧片支持体のヒンジがあらゆる回動位置に於て固定できるときにはさらに有利である。
【0029】
限定されたクランプ目的に対しては、2つの加圧片が共通の軸心の回りにスピンドルヘッド支持体に相対的に回動することのできることで充分である。
【0030】
しかし、各種のワークのクランプを可能にするためには、加圧片は加圧片支持体上の互いに隔てて設けられたヒンジによって、夫々独立して回動可能に支持されているときに更に有利である。特に2つのヒンジの間の間隔の示す方向は、基板平面に平行な方向である。
【0031】
加圧片支持体は、この場合、スピンドルヘッド支持体と固定的に結合されることが可能であるが、加圧片支持体が基板面に直角に走行する回動軸の周りにスピンドルヘッド支持体に回動自在に支持されてることにより、クランプ目的に関してさらに大きな柔軟性が実現され得る。
【0032】
特に加圧片支持体における2つの加圧片自体が同様に回動可能であるときには、ワークをクランプする場合に2つの加圧面がワークに沿って滑り、かつ加圧片が傾いた位置でワークのクランプが行われる可能性が存在する。
【0033】
この理由から、加圧片支持体は任意の回動位置においてスピンドルヘッド支持体に相対的に固定できることが好ましい。加圧片支持体がこの様に固定し得る場合には、加圧面がワークの面で滑ることの危険性は、加圧片支持体を固定することにより防止可能であり、かつこの場合には、なお加圧片はヒンジが設けられていることによって加圧片支持体に相対的に回動することができる。
【0034】
加圧片支持体が、各種の回動位置においてスピンドルヘッド支持体に固定することのできるときには、本発明による解決法はさらに柔軟性を増すことになる。このことは、例えばスピンドルヘッド支持体における加圧片支持体の固定を種々な回動位置に於てロック作用の働く方法で行うことによって可能となる。
【0035】
加圧片支持体が任意の回動位置においてスピンドルヘッド支持体に固定できるときにはさらに有利となる。
【0036】
このためには、ロック作用の生じるように作用する固定装置を用いることが望ましい。
【0037】
加圧片支持体がスピンドルヘッド支持体に対して相対的に回動可能な場合には、その回動運動が困難である方が有利である。
【0038】
加圧片自身のデザインに関しては、例えば加圧片がそのヒンジからワークの角度αの尖端の方向に延びる距離がそれとは逆の方向に延びる距離よりも短い場合に有利と考える。
【0039】
この実施例は、特定の角度位置に於てワークをクランプする場合に、加圧片が倒れて外れることを防止できる長所を持つ。
【0040】
本発明による解決法の別の特徴と長所は、下記のいくつかの実施例の記述及び図面から知ることができる。
【0041】
【実施例】
その全体を図1として平面図で示されている本発明によるクランプ装置の1つの実施例には、基板10が設けられ、かつその平面12はクランプすべきワークを支持する役割を果たす。
【0042】
基板10には、2つの支持ジョー14及び16が基板平面12に直角な回動軸18又は20の周りに、かつ基板平面12に平行な平面内で回動し得る如く支持されており、かつこの場合に支持ジョー14及び16の各々は支持面22又は24を持ち、かつこの面は基板平面12の上に直角に立ち、かつある角度をなすワーク26又は28の支持面として用いられる。
【0043】
回動軸18及び20は、この場合基板平面12の上に突き出ているステーボルト30又は32により限定され、かつこれらのボルトは支持ジョー14又は16の軸受アイ38又は40の穴34又は36に挿入されている。軸受アイ38は、支持ジョー14の基端側の領域で、特に支持ジョー14又は16の基端部42又は44の近くに設けられている。
【0044】
支持ジョー14又は16は、軸受アイ38又は40から、支持ジョーの先端46又は48まで延びている。
【0045】
支持ジョー14及び16は、従って回動軸18の周りに基板10の対称軸50に相対的に22.5度から70度の範囲で回動することができ、かつ本発明によれば何れの任意の回動位置に於ても固定し得ることができる。支持ジョー14又は16の各々に於てその基端部42又は44と先端46又は48との間のほぼ中央に保持アイ52又は54が形成されており、かつ図2に示された如くその穴56には固定スクリュー58が通されており、かつこの固定スクリューのネジ部60がスライドナット62の中にネジ込まれている。固定スクリュー58とスライドナット62は、この場合にその全体を64の記号で示されており、支持ジョー14、16の各々に対する固定エレメントを構成する。
【0046】
スライドナット62は、この場合に夫々が基板10の中の円弧の形態を持つぬすみ66又は68の中を摺動し、かつ各ぬすみ66又は68の基板平面とは反対側の突起70又は72にその頭部74に於て接している。
【0047】
基板10は、更に図2に示された如く側面辺縁76を調節面78に当てられており、よってスライドナット62の頭74が自由に動き得る如く支持されている。
【0048】
固定スクリュー58を締めることにより夫々の保持アイ52又は54はぬすみ66又は68の縁の基板面12に対して加圧することが可能であり、従って摩擦力によって固定することができる。
【0049】
支持面22又は24の角度位置の目安が容易に得られるように、ぬすみ66又は68の傍に、かつ基板10の基板面12に設けられた陥凹80にスケール82が設けられている。
【0050】
基板10の図1における上端部分には、スピンドル92の為のスピンドルナット90が、基板面12に直角に立上がる軸94の周りで回動可能に支持されている。この為に、スピンドルナット90は両側にピン96又は98を備え、かつこの場合に下側のピン96は基板10の中の穴100の中に陥入し、かつピン98はスピンドルナット90の両側で基板面12から立上がり、かつスピンドルナットを両側面でその間に囲む突起106及び108上で保持されているカバープレート104の穴102の中に陥入している。
【0051】
スピンドルナット90からは、スピンドル92がスピンドルヘッド支持体110にまで延び、かつこの支持体内ではスピンドルは、スピンドルヘッド112を以って陥入し、かつ例えばワッシヤー114によりその軸心116の方向には動き得ぬように保持されつつ回転し得る如く支持されている。
【0052】
スピンドルヘッド支持体110は下方に突き出ているピン118と上方に突き出ているピン120を持ち、かつこの場合にピン120は更に上方に延びてネジ部分122に続く。
【0053】
ピン118及び120には、その全体を124で示されている加圧片支持体が保持され、かつこの支持体は下側の加圧片支持プレート126及び上側の加圧片支持プレート128を備え、かつこの場合に下側のプレート126はピン118に於て又上側のプレート128はピン120に於て回ることのできる如く支持されており、かつこの場合にピン118及び120は同軸的に配置されている為に加圧片支持体124は基板面12に直交する回動軸130の周りに回転することができる。
【0054】
加圧片支持体124自体は、2つの加圧片132及び134を備え、かつこれらには加圧面136及び138が設けられている。加圧片132又は134の各々は、この場合に加圧片支持体124に於て揺動し得る如く支持されており、かつこの為に加圧片132又は134は夫々2つのスリット型のぬすみ140又は142を持ち、かつこの中には加圧片支持プレート126又は128が支持突起144又は146を以って嵌入し、かつヒンジ状の結合が夫々の加圧片132又は134の間に、かつ支持突起144又は146の中では夫々ボルト148又は150により形成され、かつこのボルトは加圧片132又は134を貫通する穴152又は154並びに加圧片支持プレート126又は128の支持体突起144又は146を貫通する穴156又は158を通って延び、かつ夫々の加圧片132又は134の中で成型されたヘッドにより保持されている。
【0055】
ボルト148又は150により、2つの加圧片132又は134は互いに平行な軸心160又は162の周りに加圧片支持体124に相対的に回動することができ、更に加圧片支持体自体は同様に軸心160及び162に平行に走行し、かつ基板平面12上に立上がる回動軸130の周りに回動することができる。
【0056】
加圧片支持体124と加圧片132、134が一体となって加圧片を形成する。
【0057】
2個のワーク26又は28を特定の角度を以ってクランプする場合に、加圧片支持体124がコントロールし得ぬ状態でスピンドルヘッド支持体110に相対的に、又加圧片132又は134がコントロールし得ぬ状態で加圧片支持体124に相対的に滑りを起こすことを防止する為に、本発明による解決法では加圧片支持体124のスピンドルヘッド支持体110に対する滑りの可能性を防止する為の手段を設けることが望ましい。この為に、ネジ部分132に固定スリーブを、それが締め付けられた状態では端面フランジ166を以って加圧片支持プレート128の上面168を加圧し、又他方では加圧片支持プレート128がその下面170を以ってスピンドルヘッド支持体110の上面を加圧し、従って上側の加圧片支持プレート128は端面側のフランジ166とスピンドルヘッド支持体110の上側172の間にクランプされ、従ってスピンドルヘッド支持体110との間の滑り動作を防止し得る如くネジ込むことができる。これにより、加圧片支持体124全体も又回動軸130の周りで廻ることを固定阻止されることができる。
【0058】
固定スリーブ164の締め付けを簡単にする為にこのスリーブは端面側のフランジ166とは反対側の端にクランプハンドル174を設けることが望ましく、かつこのハンドルは固定スリーブ164の穴176に通される。
【0059】
図6に示された本発明による解決法の一種では、補足的にあるいは代案としてスピンドルヘッド支持体110に相対的な滑りから加圧片支持体124を守る為に、加圧片132、134の加圧片支持体124に対する回動を止める手段が設けられている。
【0060】
この為に、ボルト148及び150は1つの固定エレメント180により置替えられるが、このエレメントは1つの締め付けボルト182を持ち、かつこのボルトは平行部分184を以って下側の加圧片支持プレート126の穴186の中を通り、かつ他方ではヘッド188をもって廻ることを防止されているのみならず、夫々の加圧片132又は134の中で上側の加圧片支持プレート128の軸方向へ移動することをも防止されている。
【0061】
平行部分184に続いて締め付けボルト182はネジ部190を持ち、かつこの部分にはネジスリーブ192がねじ込まれており、かつこのスリーブはその端面側194を以って下側の加圧片支持プレート126の上側196に接することが可能であり、従って下側の加圧片支持プレート126がその下面198を以ってスリット状のぬすみ140の底壁200を押し付けることにより摩擦によるロック作用を利用して各加圧片132,134を下側の加圧片支持プレート126に固定することが可能となる。
【0062】
スリーブ192は、上側の加圧片支持プレート128の穴202を通って延びており、上記の穴202は、スリーブの外側204を以って上側の加圧片支持プレート128および加圧片132又は134に対する別の回転支持体となり得る如く定められている。
【0063】
更に、スリーブ192は上側の加圧片支持プレート128を取り囲む加圧片132又は134の穴206を通って延び、従ってその外面204を以って同様に各加圧片132又は134の為の上側の回動軸受を形成する。
【0064】
スリーブ192には同様にハンドル208を設けることが望ましい。このハンドルは穴の中を通ってスリーブを貫通しているから、スリーブを簡単に締め付けることにより加圧片支持体124に各加圧片132又は134を簡単に締め付けることができる。
【0065】
更に、ワーク26又は28の角度の先端側に接近することを可能にする為に、ステーボルト30又は32の間にある基板10の一部を解放し、スピンドルナット90の方向に延びるぬすみ210が設けられている。
【0066】
スピンドルヘッド支持体110に相対的な加圧片支持体124の回転を止めることについての代案または補足案として、スピンドルヘッド支持体110に相対的な加圧片支持体124の回動運動を動き難くすることができる。この為には、スピンドルヘッド支持体110の陥凹212の中に加圧エレメント214が入れられ、かつこのエレメントは1つのボール216を持ち、かつこのボール自体は弾性エレメント218により上側の加圧片支持プレート128の下面170に押し付けられる。
【0067】
同様にスピンドルヘッドの支持体に加圧エレメント216が入れられ、かつこのエレメントは同様に1つのボール218を下側の加圧片支持プレート126の上側196に押し付ける。
【0068】
ボール216及び218と加圧片支持プレート128及び126との間の摩擦があり、スピンドルヘッド支持体に相対的な加圧片支持体124の運動は動き難くなっている。
【0069】
同様に、加圧片支持体124に相対的な加圧片132及び134の回転運動を動き難くする為に加圧エレメント219又は220が用いられ、かつこれらのエレメントは同様に1つのボール222又は224を加圧片支持プレート128又は126の下側170又は上側196を押し付け、従って加圧片支持体124に相対的な加圧片132又は134の滑り易さを防止している。
【0070】
本発明の構成は前記の通りであるが、本発明において、前記支持面22、24および加圧面136、138は角度を変える為に回動平面12内で互いに回動することができることが好ましい。
【0071】
ワーク26、28の間の角度は無段的に変え得ることが好ましい。
【0072】
支持面22、24が芯出し面を形成することが好ましい。
【0073】
支持ジョー14、16が芯出し面である支持面22、24を持ち、かつ基板10に夫々回動軸受30、32、38、40により保持されており、かつこの回動軸受は、夫々の支持ジョー14、16に角度の基端側の領域42、44に於て作用することが好ましい。
【0074】
上記の支持ジョー14、16は芯出し面である支持面22、24を角度を以って固定する為に基板10に回動軸受30、32、38、40とは間隔を隔てて設けられた固定エレメント64を以って固定できることが好ましい。
【0075】
上記の固定エレメント64が回動軸受30、32、38、40の角度とは反対の側に於て支持ジョー14、16に作用することが好ましい。
【0076】
上記の固定エレメント64により各支持ジョー14、16は任意の回動位置に固定できることが好ましい。
【0077】
固定エレメント64は基板10の保持部分70、72に於て下側から固定されていることが好ましい。
【0078】
スピンドル92はスピンドルナット90を用いて基板10により保持されていることが好ましい。
【0079】
スピンドルナット90がスピンドル92の基板面12に平行な回動を許す基板軸受96、98、100、102により基板10に保持されていることが好ましい。
【0080】
加圧面136、138は互いに自由に回動することのできることが好ましい。
【0081】
加圧面136、138は角度が変化する場合、対応するあらゆる角度に応じられることが好ましい。
【0082】
加圧片支持体124は互いに回動することのできる加圧面136、138を支持する加圧片132、134を備えていることが好ましい。
【0083】
上記の加圧片は互いに回動するこのできる形でスピンドルヘッド支持体110に接続されている加圧片132、134を備えていることが好ましい。
【0084】
各加圧片132、134が少なくとも1つのヒンジ160、162を介してスピンドルヘッド支持体110に接続されていることが好ましい。
【0085】
ヒンジ160、162は動き難いことが好ましい。
【0086】
1つの加圧片132、134のヒンジ160、162が少なくとも1つの回動位置に固定することのできることが好ましい。
【0087】
加圧片132、134の1つのヒンジ160、162があらゆる回動位置において固定できることが好ましい。
【0088】
加圧片132、134が互いに間隔を隔てて設けられたヒンジ160、162を用いて加圧片支持体124に夫々回動し得る如く支持されていることが好ましい。
【0089】
加圧片支持体124が基板12に直交する回動軸130の周りにスピンドルヘッド支持体110に相対的に回転できることが好ましい。
【0090】
加圧片支持体124がスピンドルヘッド支持体110に相対的に少なくとも1つの回動位置に固定できることが好ましい。
【0091】
加圧片支持体124がスピンドルヘッド支持体110に相対的に任意の回動位置に固定できることが好ましい。
【0092】
加圧片支持体124がスピンドルヘッド支持体110に対して回動するとき、抵抗を伴うことが好ましい。
【0093】
加圧片132、134はそのヒンジ160、162から角度の基端への方向にはその逆の方向の場合よりも僅かな距離しか延びていないことが好ましい。
【0094】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のクランプ装置によれば、2組の支持ジョーおよび加圧片により、45〜140度の範囲のワークに対して固定することが出来るので、実用性の高いことが明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるクランプ装置の平面図である。
【図2】図1の2−2に沿った断面図である。
【図3】図1の3−3に沿った部分断面図である。
【図4】図1の4−4に沿った断面図である。
【図5】図1の5−5に沿った断面図である。
【図6】図1から図5に示された実施例とは別のものの図3に類似の断面図である。
【符号の説明】
10 基板
12 基板面
14 支持ジョー
16 支持ジョー
18 回動軸
58 固定スクリュー
62 スライドナット
90 スピンドルナット
92 スピンドル
112 スピンドヘッド
126 加圧片支持プレート
132 加圧片
134 加圧片
180 固定エレメント
200 底壁
208 ハンドル
216 加圧エレメント

Claims (1)

  1. 互いの間に任意の角度をなす2個のワークをクランプするための基板を有するクランプ装置であって、該基板上に、各1個の支持面を有する2個の支持ジョーと、各1個の加圧面を有する2個の加圧片とが設けられ前記2個の支持ジョーは、その支持面角度がワークの角度に応じて基板平面上で調節可能かつ固定可能に支持され、また前記2個の加圧片は、前記2個の支持ジョーの間にあって、基板平面に沿って摺動可能に設けられたスピンドルの先端に、該スピンドルの移動により移動自在に設けられ、かつワークの被加圧面に準じるように、基板平面と平行な平面に沿って回動自在にかつ固定可能に支持されていることを特徴とするクランプ装置。
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