JP3841856B2

JP3841856B2 - クランパ

Info

Publication number: JP3841856B2
Application number: JP27595495A
Authority: JP
Inventors: 晴雄八木
Original assignee: Akebono Brake Industry Co Ltd
Current assignee: Akebono Brake Industry Co Ltd
Priority date: 1995-10-24
Filing date: 1995-10-24
Publication date: 2006-11-08
Anticipated expiration: 2015-10-24
Also published as: JPH09108971A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークを係脱自在に保持するクランパに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、機械部品は様々な加工工程を経て製造される。例えば、穿孔加工をする場合には被加工物（ワーク）を治具（クランパ）に固定した上で、加工を行うようにしている。これらの加工は近年自動化されているのが普通であるため、クランパにワークを固定する際には位置精度が要求されるとともに、ワークの係脱を迅速かつ容易に行う必要がある。
【０００３】
ところで、ワークには種々の形状があるが、板や棒のように単純な形状のものであればそのクランパも比較的単純な構造のもので済む。しかし、凹部や孔部を有する複雑な形状のワークをクランプするには、例えば、２分割した治具の間にワークを挟む等の構造を採らざるを得なかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記した従来の２分割式クランパでは構造が複雑になることが避けられない。このためクランプ動作の不良や、ワーク及びクランパの破損の原因となっていた。また、クランパとワークとの係脱にも迅速性を欠くものであった。
【０００５】
本発明は前記事項に鑑みなされたものであり、構造が簡単で、動作不良やワーク・クランパ破損の虞れがないクランパを提供することを技術的課題とする。また、クランパとワークとの係脱も迅速に行えるようにしたクランパを提供することを技術的課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記技術的課題を解決するために、凹部２を有するワーク３を所定位置に保持するクランパにおいて以下のような構成とした。
【０００７】
すなわち、側面に開口４ａを有する筒状の本体部４と、前記本体部４内にスライド自在に設けられたピストン６と、このピストン６に連結された動力源１１と、前記ピストン６に軸支されその端部が前記開口４ａから突出可能に設けられたクランプ爪７と、このクランプ爪７を特定方向に付勢する付勢手段８と、ワークの一面側に当接可能な基台５とを備え、前記クランプ爪７で前記凹部２の他面側の縁を押圧することにより、クランプ爪７と基台５との間にワークを固定するよう構成した。
【０００８】
前記付勢手段８は、ピストン６の先端部３２に設けられたバネ体９を備えたものとすることができる。
また、前記クランプ爪７の一端に傾斜部１０を形成することができる。
【０００９】
また、前記本体部４にオフセットして設けられ、前記ワーク３における一方の凹部１を係止するポスト（基台）５を備え、このポスト５に前記基台及び位置決め具としての機能をもたせ、前記クランプ爪７で前記ワーク３の他方の凹部２の縁を押圧する構成とすることもできる。
〔本体部４〕
前記本体部４は、全体筒状をなしており、前記クランプ爪７を外部に露出させるための開口が設けられている。なお、本体部４の断面形状は円形あるいは角形とすることができる。
〔ピストン６〕
前記ピストン６は、前記本体部４内にスライド自在に設けられる。ピストン６の断面形状は必ずしも本体部４の内部断面と同一である必要はない。また、ピストン６には動力源１１が連結され、これによって強制的にスライドせしめられる。
〔クランプ爪７〕
前記クランプ爪７は、前記ピストン６に取り付けられており、ピストン６の長手方向軸に直交する軸７ａによって揺動可能に設けられている。
【００１０】
この軸７ａからクランプ爪７の一端部までの長さは、軸７ａから本体部４の外周部までの長さよりも長く設定されている。したがって、クランプ爪７がピストン６の長手方向に直交する位置にあるときには、クランプ爪７の一端部は本体部４から突出することとなる。一方、クランプ爪７がピストン６の長手方向と平行に位置したときには、クランプ爪７は前記本体部４内に収容される。ここで、クランプ爪７は、前記本体部４内に完全に収容される必要はなく、ワーク３の内幅よりも内側（ワーク３のクランパへの脱着が可能な幅）に納まればよい。
【００１１】
なお、前記クランプ爪７の両端部が本体部４から突出可能に形成することもできる。
また、このクランプ爪７の一端に傾斜部１０を設けることで、クランプ爪７の本体部４内への収容が容易になるとともに、ワーク３のクランパへの脱着も容易となる。
〔付勢手段８〕
前記付勢手段８は、前記クランプ爪７の端部が本体部４内から外部に突出するよう、クランプ爪７を付勢するものである。この付勢手段８は、前記クランプ爪７を軸支する部分にバネ等を設けて前記クランプ爪７を常時付勢してもよいし、本体部４の端部、あるいはピストン６の先端部内にバネ体９を設けて、ピストン６が最大ストローク付近にあるときにだけクランプ爪７に当接して付勢させるようにしてもよい。
〔動力源１１〕
動力源１１は前記ピストン６をスライドさせるためのもので、あらゆるアクチューエータを使用することができる。即ち、油圧等の液圧装置、モータ等の電気装置、その他空圧装置を使用することができる。
【００１２】
なお、前記ワーク３は部品としての機能を持つよう、切削あるいは穿設等の加工が施される。このような加工に際して、ワーク３が本クランパに保持されるものである。
【００１３】
また、前記凹部１、２はワーク３に形成されたものであり、ワーク３を部品として機能させるために設けられたものである。ただし、本クランパに保持させることを目的に凹部を設けることを妨げない。前記凹部１、２は、切り欠きあるいは孔部を例示することができる。
【００１４】
また、前記ポスト５は、前記凹部１が内接する形状に形成することができる。前記凹部１が孔部である場合には、ポスト５を前記孔部に内嵌する円柱状に形成するのが好適である。また、前記凹部１が切り欠き部である場合には、ポスト５をその切り欠き部に接触するような形状にするのが好適である。このポスト５は前記本体部４にオフセットして取り付けられているが、前記本体部４から離反して設けることができるのは勿論、本体部４と一体的に設けてもよい。
【００１５】
前記した構成において、ワーク３をクランプするに際しては、ワーク３の凹部２を本体部４に合わせて挿入（あるいは係合）する。このとき動力源１１によってピストン６は最大ストロークで押し出された状態にあり、クランプ爪７は本体部４内に収容されている。ワーク３が所定位置まで挿入された位置で、ピストン６が引き戻されると同時にクランプ爪７は付勢手段８によって回転せしめられ、クランプ爪７の先端が本体部４外に露出する。この状態でピストン６をさらに引き戻すと、クランプ爪７の先端がワーク３の縁部に当接しつつ直角（本体部４の長手方向に対して直角）になり、ワーク３に圧着した状態で停止し、ワーク３は固定される。前記ワーク３の固定を解除する際には、前記した動作を逆に行えば、クランプ爪７がピストン６の前進に伴い、開口４ａの端部４ｃに押圧されつつ本体部４内に収容され、ワーク３の固定が解除される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図１に基づいて説明する。
この装置は、少なくとも２カ所以上の凹部１、２を有するワーク（被加工物）３を所定位置に保持するクランパである。保持されたワーク３は、図示しない工作機械で加工された後、本装置から解除される。
【００１７】
本装置は外見上、筒状の本体部４の一端に流体圧式の動力源１１を連結してあり、両者の接続部分からアーム５ａを延出し、このアーム５ａの先端部から円柱状の基台としてのポスト５を本体部４と平行に取り付けたものとなっている。前記ポスト５は、ボルト５ｂ、ワッシャ５ｃ、及びライナー５ｄを介してアーム５ａに取り付けられている。
【００１８】
前記本体部４にはその長手方向と平行に２つの開口４ａ、４ｂが形成されている。そして、一方の開口４ａは他方の開口４ｂよりも、本体部４の長手方向において短く形成されている。また、本体部４と動力源１１との間にはフランジ（クランパガイド）２９が突設されている。
【００１９】
前記本体部４の内部にはピストン６がスライド自在に設けられている。このピストン６はその一端が前記動力源１１の一部に接続されており、動力源１１によって矢示Ｆ方向及びその逆方向にスライドするものである。
【００２０】
前記ピストン６の先端部にはクランプ爪７が設けられている。このクランプ爪７は、ピストン６の長手方向軸に直交する軸７ａによって揺動可能に設けられている。クランプ爪７の全長は前記ピストン６の幅よりも長く設定されており、クランプ爪７がピストン６の長手方向に直交する位置にあるときには、クランプ爪７の両端が本体部４の開口４ａ、４ｂから突出するようになっている。また、クランプ爪７がピストン６の長手方向と平行に位置したときには、クランプ爪７は前記本体部４内に収容される。
【００２１】
また、このクランプ爪７の一端には、クランプ爪７がピストン６と直交する位置にあるときに、ピストン６の先端方向に傾斜面が臨む傾斜部１０が設けられている。
【００２２】
前記本体部４の先端には、付勢手段８が内装されている。この付勢手段８は本体部４の中心線に対して略４５度の角度に設けられており、ピストン６が矢示Ｆ方向の最大ストローク状態から後退を開始した際に、クランプ爪７を押してクランプ爪７を少許回転させて本体部４から露出させるものである。
【００２３】
この付勢手段８は本体部４の先端に設けられた栓体３２内に設置されており、この栓体３２に穿設された部屋内に押しピン３１を挿入し、次にバネ体９としてのコイルスプリングを挿入し、さらにこれらを封じ込める止めボルト３０を螺入して構成してある。
【００２４】
前記動力源１１は、シリンダ２０内に流体圧ピストン２１を内嵌してあり、シリンダ２０の外端は蓋２２で閉塞してある。前記シリンダ２０と蓋２２との間にはスペーサ２３が設けられているとともに、Ｏリング２４によって密閉性を確保してある。
【００２５】
前記蓋２２には圧力源（図示せず）に接続する第１ポート２５が設けられている。一方、シリンダ２０の側面には圧力源に接続する第２ポート２６が設けられている。前記流体圧ピストン２１は第１ポート２５と第２ポート２６との間にあり、第１ポート２５と第２ポート２６から作動流体を給排することにより、前記流体圧ピストン２１が作動するようになっている。また、前記シリンダ２０とピストン６との間にはＯリング２７、２８が設けられており、作動流体が漏洩しないように構成されている。
【００２６】
なお、前記アーム５ａはボルト３６、カギ座金３３、ブッシュ３４によって作業基台（図示せず）に固定されている。また、前記ブッシュ３４は緩み止めのビス３５によって固定されている。
【００２７】
前記した構成においてその動作を説明する。
まず、ワーク３を本装置にクランプするに際しては、ワーク３の凹部１、２を夫々ポスト５及び本体部４に合わせて挿入（あるいは係合）する。このとき動力源１１によってピストン６は最大ストロークで押し出された状態にあり、クランプ爪７は前記開口４ａの端部４ｃに当接することで倒れ、本体部４内に収容されている（図１においてクランプ爪７を二点鎖線で示す位置）。したがって、ワーク３は円滑に本体部４の奥まで進行できる。なお、このクランプ爪７が本体部４内に収容されている状態では、押しピン３１はクランプ爪７の他端部に圧接している。
【００２８】
次に、ワーク３が所定位置まで挿入された時点で、動力源１１を作動させ、ピストン６の引き戻しを開始する。このピストン６の後退開始と同時に前記押しピン３１の付勢力によりクランプ爪７が軸７ａを中心に少許回転し、クランプ爪７の前記傾斜部１０が開口４ａから外部に露出する。この状態で動力源１１の作動によりピストン６の引き戻しが続行すると、クランプ爪７の先端がワーク３の縁部に当接しつつ直角（本体部４の長手方向に対して直角）になり、クランプ爪７の一端部（開口４ａ側）及び他端部（開口４ｂ側）がワーク３に圧着した状態で停止する（図１においてクランプ爪７を実線で示す位置）。
【００２９】
これにより、ワーク３はポスト５とクランプ爪７の間に固定される。ワーク３を解除する際には、前記した動作を逆に行えばよい。即ち、ピストン６を矢示Ｆ方向にストロークさせクランプ爪７を前記開口４ａの端部４ｃに当接せしめて倒し、ワーク３を装置から抜き出す。
【００３０】
なお、前記ポスト５をワーク３の位置決めにのみ作用させ、ワーク３をクランプ爪７とフランジ２９との間にて押圧固定するように構成してもよい。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、構造が簡単であり、装置の動作不良や、ワーク及びクランパ破損の虞れがないクランパを提供することができる。
【００３２】
また、装置の可動部分が小型なため、ワークの係脱も迅速に行うことができる。
さらに、付勢手段を本体部の端部に設けたバネ体とした場合には、クランプ爪の起こしをより確実に行うことができる。
【００３３】
また、クランプ爪の一端に傾斜部を形成すれば、クランプ爪の必要揺動角度が小さくなるため、装置をさらに小型化できるとともに、ワークの装置への係脱もさらに容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す装置全体の断面図である。
【符号の説明】
１、２・・凹部
３・・被加工物（ワーク）
４・・本体部
４ａ・・（一方の）開口
４ｂ・・（他方の）開口
４ｃ・・端部
５・・ポスト（基台）
５ａ・・アーム
５ｂ・・ボルト
５ｃ・・ワッシャ
５ｄ・・ライナー
６・・ピストン
７・・クランプ爪
７ａ・・軸
８・・付勢手段
９・・バネ体
１０・・傾斜部
１１・・動力源
２０・・シリンダ
２１・・流体圧ピストン
２２・・蓋
２３・・スペーサ
２４・・Ｏリング
２５・・第１ポート
２６・・第２ポート
２７、２８・・Ｏリング
２９・・フランジ
３０・・ボルト
３１・・押しピン
３２・・栓体
３３・・カギ座金
３４・・ブッシュ
３５・・ビス
３６・・ボルト

Claims

凹部を有するワークを所定位置に保持するクランパであって、
側面に開口を有する筒状の本体部と、
前記本体部内にスライド自在に設けられたピストンと、
このピストンに連結された動力源と、
前記ピストンに軸支され、全長が前記ピストンの幅よりも長く設定されたクランプ爪と、
このクランプ爪を特定方向に付勢する付勢手段と、
ワークの一面側に当接可能な基台とを備え、
前記付勢手段は、前記ピストンが最大ストローク付近にあるときだけ前記クランプ爪に当接し、前記ピストンを最大ストローク状態から後退を開始した際に前記クランプ爪を押して前記本体部の開口から露出させ、
前記開口は、前記本体部の長手方向と平行に形成された前記クランプ爪の両端を突出可能とする２つの開口からなり、該開口のうち一方の開口は他方の開口よりも前記本体部の長手方向において短く形成され、
前記クランプ爪の両端は、前記クランプ爪が前記ピストンの長手方向に直交する位置にあるときには前記本体部の前記開口から突出し、前記クランプ爪が前記ピストンの長手方向と平行に位置したときには前記ワークの内幅よりも内側に収まるものであり、
前記クランプ爪で前記凹部の他面側の縁を押圧することにより、クランプ爪と基台との間にワークを固定するよう構成したことを特徴とするクランパ。
前記付勢手段は、バネ体を備え、前記本体部の中心軸に対して略４５度の角度で前記本体部の先端部に設けられていることを特徴とする請求項１記載のクランパ。
前記クランプ爪の一端に、該クランプ爪が前記ピストンの長手方向と直交する位置にあるときに該ピストンの先端方向に傾斜面が臨む傾斜部を形成したことを特徴とする請求項１または２に記載のクランパ。