JP6716081B2 - リンク式クランプ装置 - Google Patents

Description

この発明は、リンク式クランプ装置に関する。

この種のリンク式クランプ装置には、従来では、特許文献１(日本国・特表２０１４−５３４０８６号公報)に記載されたものがあり、次のように構成されている。
ハウジングにクランプロッドが上下方向に移動可能に挿入される。そのクランプロッドの上部にクランプアームの右端部が第１ピンを介して揺動可能に連結されると共に、クランプアームの長手方向の途中部が第２ピンを介してリンク部材の上端部に揺動可能に連結される。ハウジングの上部にリンク部材の下端部が揺動可能にピン連結される。第１ピンの端部に第１溝が周方向に形成されると共に、第２ピンの端部に第２溝が周方向に形成される。第１溝に止め輪が装着されることにより、第１ピンがクランプロッドおよびクランプアームから抜け止められる。また、第２溝に別の止め輪が装着されることにより、第２ピンがクランプアームおよびクランプロッドから抜け止めされる。

特表２０１４−５３４０８６号公報（図１を参照）

上記の従来技術では、リンク式クランプ装置のクランプアームをクランプロッドおよびリンク部材に着脱するときに、専用の工具によって拡径させた止め輪を第１溝と第２溝とに、それぞれ、取り付けおよび取り外しする必要があるので、クランプアームをクランプロッドおよびリンク部材に着脱する作業に手間がかかっていた。
本発明の目的は、リンク式クランプ装置のクランプアームをクランプロッド及びリンク部材に着脱する作業を容易にすることにある。

上記の目的を達成するため、本発明は、例えば、図１Ａおよび図１Ｂ,図２,図３,図４Ａおよび図４Ｂに示すように、リンク式クランプ装置を次のように構成した。
ハウジング１にクランプロッド５が軸方向に移動可能に挿入される。前記クランプロッド５が駆動手段Ｄによって軸方向に移動される。前記クランプロッド５の先端側にクランプアーム１０が配置される。前記クランプアーム１０の一端部１０ａが第１ピン１４を介して前記クランプロッド５の先端部５ａに揺動可能に連結されると共に、クランプアーム１０の他端部１０ｂに押圧部１５ａが設けられる。前記ハウジング１の先端壁１ａにリンク部材２０が揺動可能に連結される。また、リンク部材２０が第２ピン２５を介して前記クランプアーム１０の長手方向の途中部１０ｃに揺動可能に連結される。前記クランプアーム１０に抜け止め部材２８が固定具２９によって着脱可能に固定される。その抜け止め部材２８は、前記第１ピン１４を前記クランプロッド５および前記クランプアーム１０から抜け止めさせると共に、前記第２ピン２５を前記クランプアーム１０および前記リンク部材２０から抜け止めさせる。

本発明は次の作用効果を奏する。
リンク式クランプ装置のクランプアームをクランプロッドおよびリンク部材に着脱するときには、クランプアームに抜け止め部材を取り付け、および取り外しするだけで、第１ピンおよび第２ピンの両方のピンをほぼ同時に抜け止め、および抜け止め解除できる。このため、クランプアームをクランプロッドおよびリンク部材に着脱する作業を容易にできる。

本発明に係るリンク式クランプ装置には、下記の（１）から（３）の構成を加えることが好ましい。
（１）前記抜け止め部材２８に、基端側に開口した装着溝３０が形成される。前記装着溝３０の頂面が前記クランプアーム１０の先端面に当接可能となっている。前記装着溝３０の両側壁の内壁面が前記第１ピン１４の両端面および第２ピン２５の両端面に対面される。
この場合、抜け止め部材の装着溝の両側壁が、第１ピンおよび第２ピンの両方のピンを確実に抜け止めさせる。

（２）前記固定具２９が前記装着溝３０の両側壁のうちの少なくとも一方の側壁に装着される。
この場合、固定具によって抜け止め部材がクランプアームに確実に固定される。

（３）前記第１ピン１４が、前記クランプロッド５および前記クランプアーム１０に挿入されるピン本体１４ａと前記クランプアーム１０に受け止められるフランジ部１４ｂとを有する。前記第２ピン２５が、前記クランプアーム１０および前記リンク部材２０に挿入されるピン本体２５ａと前記リンク部材２０に受け止められるフランジ部２５ｂとを有する。前記抜け止め部材２８が、前記クランプアーム１０に前記固定具２９によって固定される本体部２８ａと前記本体部２８ａから基端側へ突設される壁部２８ｂとを有する。前記抜け止め部材２８の前記本体部２８ａが前記クランプアーム１０に固定されるときに、前記壁部２８ｂの壁面が前記第１ピン１４のフランジ部１４ｂ側の端面と前記第２ピン２５のフランジ部２５ｂ側の端面とに対面される。
この場合、抜け止め部材の壁部が、第１ピンおよび第２ピンの両方のピンをクランプアームおよびリンク部材から確実に抜け止めさせる。

図１Ａと図１Ｂは、本発明の第１実施形態を示している。図１Ａは、リンク式クランプ装置のクランプ状態を示す立面視の部分断面図である。図１Ｂは、図１Ａ中の１Ｂ−１Ｂ線の矢視図に相当する図である。 図２は、本発明の第２実施形態を示し、図１Ｂに類似する図である。 図３は、本発明の第３実施形態を示し、リンク式クランプ装置のクランプ状態の背面視の部分断面図である。 図４Ａと図４Ｂは、本発明の第４実施形態を示している。図４Ａは、リンク式クランプ装置のクランプ状態を示す正面視の立面図である。図４Ｂは、図４Ａ中の４Ｂ−４Ｂ線の矢視図に相当する図である。

図１Ａおよび図１Ｂは、本発明の第１実施形態を示している。
まず、本発明のリンク式クランプ装置の構造を図１Ａ及び図１Ｂで説明する。

図１Ａに示すように、固定台としてのテーブルＴにリンク式クランプ装置のハウジング１が装着される。そのハウジング１の内部にシリンダ孔２が形成される。そのシリンダ孔２にピストン３が上下方向（軸方向）に移動可能で保密状に挿入される。そのピストン３からクランプロッド５が上方（先端方向）へ突設される。そのクランプロッド５はハウジング１の上壁（先端壁）１ａに保密状に挿入される。前記ピストン３の上側（先端側）にアンクランプ室６が形成される。また、ピストン３の下側（基端側）にクランプ室７が形成される。アンクランプ室６に圧油（圧力流体）を供給および排出する給排路８が、ハウジング１の上壁１ａに形成される。クランプ室７に圧油を供給および排出する別の給排路９が、ハウジング１の下壁（基端壁）１ｂに形成される。
なお、本実施形態において、上記のピストン３とアンクランプ室６とクランプ室７とによって、駆動手段としての油圧シリンダＤが構成される。

図１Ｂに示すように、上記のクランプロッド５の上端部（先端部）５ａが、クランプアーム１０の左端部（一端部）１０ａに形成された案内溝１１に外嵌めされる。クランプロッド５の上端部５ａに挿通孔１２が形成される。案内溝１１の両側壁に挿通孔１３,１３が形成される。クランプロッド５の挿通孔１２とクランプアーム１０の挿通孔１３,１３とに第１ピン１４が挿入される。これにより、クランプアーム１０が第１ピン１４を介してクランプロッド５に垂直面内で揺動可能に連結される。

図１Ａに示すように、上記のクランプアーム１０の右端部（他端部）１０ｂに押しボルト１５が装着されると共に、その押しボルト１５の上部にはロックナットが取り付けられる。その押しボルト１５の下端部に押圧部１５ａが形成され、その押圧部１５ａがワーク（クランプ対象物）Ｗの上部に当接可能となっている。この場合、押しボルト１５の突出長さを調節することによって厚さの異なるワークＷを適切にクランプできる。

前記クランプロッド５の右側でハウジング１の上壁１ａに支持部１８が上方へ突設される。その支持部１８に連結ピン１９を介してリンク部材２０の下端部が垂直面内で揺動可能に連結される。その連結ピン１９の端部の外周壁に溝が周方向に形成され、その溝に止め輪２１が装着される。これにより、連結ピン１９が止め輪２１によって支持部１８およびリンク部材２０から抜け止めされる。

上記クランプアーム１０の長手方向の途中部１０ｃに挿通孔２３が形成される。図１Ｂに示すように、各リンク部材２０の上端部に挿通孔２４が形成される。クランプアーム１０の挿通孔２３とリンク部材２０,２０の挿通孔２４,２４とに第２ピン２５が挿入される。これにより、クランプアーム１０が第２ピン２５を介してリンク部材２０,２０に垂直面内で揺動可能に連結される。

上記クランプアーム１０の上部に抜け止め部材２８が締結ボルト（固定具）２９によって着脱可能に固定される。その締結ボルト２９は、一般的な工具、たとえばドライバーや六角レンチなどによって簡単に締め付け、および、緩められる。上記の抜け止め部材２８は、その下方に向けて開口される装着溝３０を有する。図１Ｂに示すように、装着溝３０は、左側から順に形成された第１溝３０ａとその第１溝３０ａの溝幅よりも大きな溝幅を有する第２溝３０ｂとを備える。その装着溝３０の頂面がクランプアーム１０の上面に当接されている。その第１溝３０ａの側壁の内壁面が嵌合隙間をあけて第１ピン１４の端面に対面されると共に、第２溝３０ｂの側壁の内壁面が嵌合隙間をあけて第２ピン２５の端面に対面される。これにより、第１ピン１４が抜け止め部材２８によってクランプロッド５およびクランプアーム１０から抜け止めされると共に、第２ピン２５が抜け止め部材２８によってクランプアーム１０およびリンク部材２０,２０から抜け止めされる。また、その抜け止め部材２８は、第１ピン１４とクランプアーム１０との摺動部分及び第２ピン２５とリンク部材２０,２０との摺動部分に切粉等の異物が落下するのを防いで、動作不具合を防止する。

上記のリンク式クランプ装置は次のように作動する。
アンクランプ状態では、クランプ室７から圧油（圧力流体）が排出されると共に、アンクランプ室６に圧油が供給される。これにより、アンクランプ室６の圧油によってピストン３が下限位置に移動されている。

上記のアンクランプ状態から図１Ａのクランプ状態へクランプ駆動するときには、アンクランプ室６から圧油が排出されると共に、クランプ室７に圧油が供給される。すると、まず、ピストン３がクランプロッド５を下限位置から上昇位置へ上昇させていく。これと同時に、リンク部材２０,２０が第１ピン１４を中心に時計回りの方向に揺動されると共に、クランプアーム１０がアンクランプ位置から図１Ａに示すクランプ位置へ時計回りの方向に揺動されていく。すると、クランプアーム１０の押圧部１５ａがワークＷを上方から押圧する。これにより、リンク式クランプ装置がアンクランプ状態から図１Ａのクランプ状態に切換えられる。

上記クランプ装置を図１Ａのクランプ状態からアンクランプ状態へ切り換えるときには、クランプ室７の圧油が排出されると共に、アンクランプ室６へ圧油が供給される。これにより、クランプ装置は、上述したクランプ動作とはほぼ逆の手順でアンクランプ状態へ切り換えられる。

上記の第１実施形態は次の長所を奏する。
上記の第１実施形態では、クランプアーム１０をクランプロッド５およびリンク部材２０に着脱するときには、クランプアーム１０に抜け止め部材２８を取り付け、および取り外しするだけで、第１ピン１４および第２ピン２５の両方のピンをほぼ同時に抜け止め、および抜け止め解除できる。このため、クランプアーム１０をクランプロッド５およびリンク部材２０に着脱する作業を容易にできる。

図２,図３,図４Ａおよび図４Ｂは、本発明の第２実施形態,第３実施形態,第４実施形態を示し、上記の第１実施形態の構成部材と同じ部材(または類似する部材)には原則として同一の参照数字を付けて説明する。

図２の第２実施形態が上記の第１実施形態と異なる点は次の通りである。
図２に示すように、固定台としての壁面にリンク式クランプ装置が横向き姿勢で固定される。なお、下記の構成部材の説明においては、図２中の上方を上側として説明すると共に、図中の下方を下側として説明する。

第１ピン１４は、下側から順に形成されたピン本体１４ａとそのピン本体１４ａよりも大径のフランジ部１４ｂとを有する。その第１ピン１４のピン本体１４ａが、クランプアーム１０に上下方向に形成された挿通孔１３,１３とクランプロッド５に上下方向に形成された挿通孔１２とに上側から挿入される。その第１ピン１４のフランジ部１４ｂの下面がクランプアーム１０の挿通孔１３の周壁に受け止められることにより、第１ピン１４が挿通孔１２,１３から下方に抜け落ちるのを防止できる。

第２ピン２５は、下側から順に形成されたピン本体２５ａとそのピン本体２５ａよりも大径のフランジ部２５ｂとを有する。その第２ピン２５のピン本体２５ａが、リンク部材２０に上下方向に形成された挿通孔２４,２４とクランプアーム１０に上下方向に形成された挿通孔２３とに上方から挿入される。その第２ピン２５のフランジ部２５ｂの下面がリンク部材２０の挿通孔２４の周壁に下方から受け止められることにより、第２ピン２５が挿通孔２３,２４から下方に抜け落ちるのを防止できる。

上記の第２実施形態は次の長所を奏する。
上記の第２実施形態では、クランプアーム１０をクランプロッド５およびリンク部材２０に着脱するときには、クランプアーム１０に抜け止め部材２８を取り付け、および取り外しするだけで、第１ピン１４および第２ピン２５の両方のピンをほぼ同時に抜け止め、および抜け止め解除できる。このため、クランプアーム１０をクランプロッド５およびリンク部材２０に着脱する作業を容易にできる。

図３の第３実施形態が上記の第１実施形態と異なる点は次の通りである。
抜け止め部材２８の側壁に装着孔３４が形成される。その装着孔３４に、固定具２９が装着され、その右端部にロックナット３６が取り付けられる。その固定具２９のケーシング２９ａ内に係合ボール２９ｂが左右方向に移動可能に挿入され、その係合ボール２９ｂが装着溝３０の内側に向けて突設される。その係合ボール２９ｂが、ケーシング２９ａ内に装着された進出バネ（付勢手段）２９ｃによって装着溝３０の内側に向けて付勢される。その係合ボール２９ｂがクランプアーム１０の側壁に形成された凹部３８に係合される。これにより、抜け止め部材２８がクランプアーム１０に固定される。

上記の第３実施形態は次の長所を奏する。
上記の第３実施形態では、クランプアーム１０をクランプロッド５およびリンク部材２０に取り付けるときに、固定具２９の係合ボール２９ｂがクランプアーム１０の凹部３８に係合されることにより、抜け止め部材２８がクランプアーム１０に固定される。このため、従来技術のように、抜け止め部材をクランプアームに取り付ける専用の工具を必要としないので、クランプアーム１０をクランプロッド５およびリンク部材２０に取り付ける作業を容易にできる。
また、クランプアーム１０をクランプロッド５およびリンク部材２０から取り外すときに、抜け止め部材２８がクランプアーム１０から、工具を使用せずに手動で取り外されることにより、固定具２９の係合ボール２９ｂがクランプアーム１０の凹部３８から係合解除される。これにより、抜け止め部材２８がクランプアーム１０から固定解除される。その結果、クランプアーム１０をクランプロッド５およびリンク部材２０から取り外す作業を容易にできる。

図４Ａおよび図４Ｂの第４実施形態が上記の第１実施形態と異なる点は次の通りである。
図４Ｂに示すように、第１ピン１４は、クランプロッド５の挿通孔１２およびクランプアーム１０の挿通孔１３に挿入されるピン本体１４ａとクランプアーム１０の挿通孔１３の周壁に受け止められるフランジ部１４ｂとを有する。
また、第２ピン２５は、クランプアーム１０の挿通孔２３およびリンク部材２０の挿通孔２４に挿入されるピン本体２５ａとリンク部材２０の挿通孔２４の周壁に受け止められるフランジ部２５ｂとを有する。

抜け止め部材２８が、本体部２８ａとその本体部２８ａから下方に突設された１つの壁部２８ｂとを有する。その抜け止め部材２８の本体部２８ａがクランプアーム１０の上部に締結ボルト２９によって固定されるときに、抜け止め部材２８の壁部２８ｂの内壁面が第１ピン１４のフランジ部１４ｂ側の端面および第２ピン２５のフランジ部２５ａ側の端面に当接可能に対面される。これにより、抜け止め部材２８の壁部２８ｂの内壁面が第１ピン１４および第２ピン２５を確実に抜け止めさせる。

図４Ａに示すように、ハウジング１の上壁１ａに、上方に開口した案内溝４０が形成される。その案内溝４０にリンク部材２０の下端部が挿入される。その案内溝４０の両側壁に形成される挿通孔４１,４１と、リンク部材２０の下端部に形成される挿通孔４２とに連結ピン１９が挿入される。これにより、リンク部材２０が連結ピン１９を介してハウジング１の上壁１ａに垂直面内で揺動可能に連結される。

上記の第４実施形態は次の長所を奏する。
上記の第４実施形態では、クランプアーム１０をクランプロッド５およびリンク部材２０に着脱するときには、クランプアーム１０に抜け止め部材２８を取り付け、および取り外しするだけで、第１ピン１４および第２ピン２５の両方のピンをほぼ同時に抜け止め、および抜け止め解除できる。このため、クランプアーム１０をクランプロッド５およびリンク部材２０に着脱する作業を容易にできる。

上記の各実施形態は次のように変更可能である。
上記の駆動手段は、例示の油圧シリンダＤに換えて、空圧シリンダや電動アクチュエータであってもよい。また、駆動手段は、複動式のシリンダに換えて単動式のシリンダであってもよい。具体的には、クランプ室にクランプばねを装着する場合と、アンクランプ室にリリース（復帰）ばねを装着する場合とが考えられる。
上記の固定具２９は、例示したように、抜け止め部材２８の装着溝３０の両側壁に、それぞれ、装着されることに代えて、抜け止め部材２８の装着溝３０の両側壁のうちの一方に装着されてもよい。
上記の付勢手段は、例示した進出バネ２９ｃに代えて、ゴムや樹脂等によって構成される弾性部材であってもよく、また、空圧シリンダや油圧シリンダ等の流体圧シリンダであってもよい。
その他に、当業者が想定できる範囲で種々の変更を行えることは勿論である。

Ｄ：油圧シリンダ（駆動手段）,１：ハウジング,１ａ：上壁（先端壁）,５：クランプロッド,５ａ：上端部（先端部）,１０：クランプアーム,１０ａ：左端部（一端部）,１０ｂ：右端部（他端部）,１０ｃ：途中部,１４：第１ピン,１４ａ：ピン本体,１４ｂ：フランジ部,１５ａ：押圧部,２０：リンク部材,２５：第２ピン,２５ａ：ピン本体,２５ｂ：フランジ部,２８：抜け止め部材,２８ａ：本体部,２８ｂ：壁部,２９：締結ボルト（固定具） ,３０：装着溝.

Claims (4)

1. ハウジング（１）に軸方向に移動可能に挿入されるクランプロッド（５）と、
   前記クランプロッド（５）を軸方向に移動させる駆動手段（Ｄ）と、
   前記クランプロッド（５）の先端側に配置されるクランプアーム（１０）であって、そのクランプアーム（１０）の一端部（１０ａ）が前記クランプロッド（５）の先端部（５ａ）に第１ピン（１４）を介して揺動可能に連結されると共に、クランプアーム（１０）の他端部（１０ｂ）に押圧部（１５ａ）が設けられるクランプアーム（１０）と、
   前記ハウジング（１）の先端壁（１ａ）に揺動可能に連結されると共に、前記クランプアーム（１０）の長手方向の途中部（１０ｃ）に第２ピン（２５）を介して揺動可能に連結されるリンク部材（２０）と、
   前記第１ピン（１４）を前記クランプロッド（５）および前記クランプアーム（１０）から抜け止めさせると共に、前記第２ピン（２５）を前記クランプアーム（１０）および前記リンク部材（２０）から抜け止めさせる抜け止め部材（２８）であって、前記クランプアーム（１０）に固定具（２９）によって着脱可能に固定される抜け止め部材（２８）と、を備える、
   ことを特徴とするリンク式クランプ装置。
2. 請求項１のリンク式クランプ装置において、
   前記抜け止め部材（２８）に、基端側に開口した装着溝（３０）が形成され、
   前記装着溝（３０）の頂面が前記クランプアーム（１０）の先端面に当接可能となっており、
   前記装着溝（３０）の両側壁の内壁面が前記第１ピン（１４）の両端面および前記第２ピン（２５）の両端面に対面される、
   ことを特徴とするリンク式クランプ装置。
3. 請求項２のリンク式クランプ装置において、
   前記固定具（２９）が前記装着溝（３０）の両側壁のうちの少なくとも一方の側壁に装着される、
   ことを特徴とするリンク式クランプ装置。
4. 請求項１のリンク式クランプ装置において、
   前記第１ピン（１４）が、前記クランプロッド（５）および前記クランプアーム（１０）に挿入されるピン本体（１４ａ）と前記クランプアーム（１０）に受け止められるフランジ部（１４ｂ）とを有し、
   前記第２ピン（２５）が、前記クランプアーム（１０）および前記リンク部材（２０）に挿入されるピン本体（２５ａ）と前記リンク部材（２０）に受け止められるフランジ部（２５ｂ）とを有し、
   前記抜け止め部材（２８）が、前記クランプアーム（１０）に前記固定具（２９）によって固定される本体部（２８ａ）と前記本体部（２８ａ）から基端側へ突設される壁部（２８ｂ）とを有し、
   前記抜け止め部材（２８）の前記本体部（２８ａ）が前記クランプアーム（１０）に固定されるときに、前記壁部（２８ｂ）の壁面が前記第１ピン（１４）のフランジ部（１４ｂ）側の端面と前記第２ピン（２５）のフランジ部（２５ｂ）側の端面とに対面される、
   ことを特徴とするリンク式クランプ装置。