JP7485283B2 - Clamping Device - Google Patents

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Description

この発明は、ワークやツール等を固定台やロボット等に固定するためのクランプ装置に関する。 This invention relates to a clamping device for fixing a workpiece, tool, etc. to a fixed table, robot, etc.

この種のクランプ装置には、従来では、特許文献1(国際公開第2012/073723号)に記載されたものがある。その従来技術は、次のように構成されている。
ハウジング内に形成された空間に筒状のキャップ部材が上下方向および水平方向に移動可能となるように挿入され、そのキャップ部材の上部がハウジングの上壁から上方に突設される。そのキャップ部材は、クランプ対象物の孔に挿入可能となっている。そのキャップ部材の筒孔内にクランプロッドが当該筒孔に沿って摺動可能に挿入される。そのクランプロッドが上下方向へ移動されることにより、クランプ対象物を押圧する係合部材が水平方向へ移動される。ハウジングに上下方向に移動可能に挿入されるピストンロッドに、クランプロッドが水平方向へ移動可能となるようにピン連結される。
A conventional clamping device of this type is described in Patent Document 1 (International Publication No. WO 2012/073723). This conventional technology is configured as follows.
A cylindrical cap member is inserted into a space formed in the housing so as to be movable in the vertical and horizontal directions, and an upper portion of the cap member protrudes upward from the upper wall of the housing. The cap member is insertable into a hole in an object to be clamped. A clamp rod is inserted into the cylindrical hole of the cap member so as to be slidable along the cylindrical hole. As the clamp rod is moved up and down, an engaging member that presses the object to be clamped is moved horizontally. The clamp rod is pin-connected to a piston rod that is inserted into the housing so as to be movable up and down, so as to be movable horizontally.

国際公開第2012/073723号International Publication No. 2012/073723

上記の従来技術は、キャップ部材の軸心とクランプ対象物の孔の軸心が水平方向に位置ずれしている場合であっても、クランプ対象物にキャップ部材を挿入するときに、クランプロッドの軸心がクランプ対象物の孔の軸心に近づけられるようにクランプ対象物がキャップ部材を介してクランプロッドを水平方向へ押して可動範囲内で移動させる。このため、キャップ部材の軸心とクランプ対象物の軸心とをほぼ一致させた状態でクランプ装置がクランプ対象物を確実にクランプできる点で優れている。しかしながら、そのクランプロッドおよびキャップ部材の可動範囲を超えて位置ずれしたクランプ対象物の孔にキャップ部材を挿入することにより、当該クランプ対象物がキャップ部材の可動範囲内となるように水平に移動される場合には、クランプ対象物が水平方向に強力に押圧する力がキャップ部材およびクランプロッドに作用する。この場合、キャップ部材とハウジング内の前記空間との間に摺動隙間が形成されていることにより、前記押圧力によってキャップ部材が摺動隙間の寸法分だけ傾斜される。このため、傾斜されたキャップ部材が挿入されたクランプ対象物が所望する位置や状態からずれて固定されるおそれがある点で改良の余地があった。
本発明の目的は、クランプ対象物を所定範囲内の位置で確実に固定できるクランプ装置を提供することにある。
In the above-mentioned conventional technology, even if the axis of the cap member and the axis of the hole of the clamp object are misaligned in the horizontal direction, when the cap member is inserted into the clamp object, the clamp object pushes the clamp rod horizontally through the cap member to move it within the movable range so that the axis of the clamp rod approaches the axis of the hole of the clamp object. Therefore, the clamp device is excellent in that the clamp object can be reliably clamped in a state where the axis of the cap member and the axis of the clamp object are almost aligned. However, when the cap member is inserted into the hole of the clamp object that is misaligned beyond the movable range of the clamp rod and the cap member, and the clamp object is moved horizontally to be within the movable range of the cap member, a strong horizontal pressing force of the clamp object acts on the cap member and the clamp rod. In this case, since a sliding gap is formed between the cap member and the space in the housing, the cap member is tilted by the pressing force by the dimension of the sliding gap. Therefore, there is room for improvement in that the clamp object into which the tilted cap member is inserted may be fixed in a position or state that is different from the desired position or state.
An object of the present invention is to provide a clamping device that can reliably fix an object to be clamped within a predetermined range of position.

上記の目的を達成するため、本発明は、例えば、図1Aから図18に示すように、クランプ装置を次のように構成した。
ハウジング1の先端壁から筒状のキャップ部材3,37が先端側に突設される。そのキャップ部材3,37がクランプ対象物4の孔5に挿入可能となっている。前記ハウジング1内で出力部材9が移動可能に挿入される。前記キャップ部材3,37の筒孔8,36内でクランプロッド17が軸方向および径方向に移動可能となるように挿入され、そのクランプロッド17が前記出力部材9に当該出力部材9の径方向に移動可能となるように連結される。前記キャップ部材3,37の筒壁に貫通される案内孔24に係合部材22が挿入され、その係合部材22が前記クランプロッド17によって前記案内孔24に沿って移動される。
In order to achieve the above object, the present invention provides a clamp device configured as follows, for example, as shown in FIGS. 1A to 18.
A cylindrical cap member 3, 37 protrudes toward the tip side from the tip wall of the housing 1. The cap member 3, 37 is insertable into a hole 5 of an object to be clamped 4. An output member 9 is movably inserted within the housing 1. A clamp rod 17 is inserted into a cylindrical hole 8, 36 of the cap member 3, 37 so as to be movable in the axial and radial directions, and the clamp rod 17 is connected to the output member 9 so as to be movable in the radial direction of the output member 9. An engagement member 22 is inserted into a guide hole 24 penetrating the cylindrical wall of the cap member 3, 37, and the engagement member 22 is moved along the guide hole 24 by the clamp rod 17.

本発明は、次のような作用効果を奏する。
上記キャップ部材がクランプ対象物の孔に挿入されるときに、クランプ装置に対してクランプ対象物が水平方向の所定範囲内の位置にキャップ部材によって移動される。また、出力部材に対してクランプロッドが水平方向に移動可能となっていることにより、ロック駆動時にクランプロッドの軸心がワークの孔の軸心に近づくように移動される。これにより、クランプ対象物が水平方向へ押す力をキャップ部材が受け止めた状態で、クランプロッドの軸心がクランプ対象物の孔の軸心にほぼ一致した位置で、クランプ装置がクランプ対象物を確実に押圧してクランプできる。
The present invention provides the following advantageous effects.
When the cap member is inserted into the hole of the clamping object, the clamping object is moved by the cap member to a position within a predetermined range in the horizontal direction relative to the clamping device. In addition, since the clamp rod is movable in the horizontal direction relative to the output member, the axis of the clamp rod is moved to approach the axis of the hole in the workpiece during locking. As a result, with the cap member receiving the force of the clamping object pushing in the horizontal direction, the clamping device can reliably press and clamp the clamping object at a position where the axis of the clamp rod is approximately aligned with the axis of the hole in the clamping object.

本発明は、下記(1)から(8)の構成を加えることが好ましい。
(1) 例えば、図1Aから図3B,図4,図5に示すように、前記出力部材9の先端部に挿入孔16が形成され、その挿入孔16に前記クランプロッド17が挿入される。前記クランプロッド17の外周壁から位置決め部28が径方向の外方に突設される。前記クランプロッド17の外周壁であって、前記位置決め部28とは別の場所に逃がし部30が形成される。前記挿入孔16の内周壁に基準部31が形成される。前記出力部材9に対して水平方向、および、軸方向に移動可能となるように、前記クランプロッド17が前記出力部材9に連結される。前記出力部材9に対して前記クランプロッド17が軸方向に移動されて、前記位置決め部28が前記基準部31に対面または当接するときに、前記クランプロッド17の径方向への移動が制限される。前記出力部材9に対して前記クランプロッド17が軸方向に移動されて、前記逃がし部30が前記基準部31に対面するときに、前記クランプロッド17が径方向へ移動可能となる。
この場合、クランプ装置をロック駆動して、逃がし部が基準部に対面するときに、出力部材に対してクランプロッドが水平方向へ移動可能となっている。また、クランプ装置をリリース駆動して、位置決め部が基準部に対面するときに、クランプロッドの所定位置(例えば、軸心)が、キャップ部材の所定位置(例えば、軸心)に一致する方向へ移動される。従って、キャップ部材にワークを取り付けおよび取り外しするときに、ワークが係合部材に接触して摩耗したり、衝突して破損したりするのを防止できる。
The present invention preferably includes the following configurations (1) to (8).
(1) For example, as shown in Figs. 1A to 3B, 4 and 5, an insertion hole 16 is formed at the tip of the output member 9, and the clamp rod 17 is inserted into the insertion hole 16. A positioning portion 28 is provided to protrude radially outward from the outer circumferential wall of the clamp rod 17. A relief portion 30 is formed on the outer circumferential wall of the clamp rod 17 at a location separate from the positioning portion 28. A reference portion 31 is formed on the inner circumferential wall of the insertion hole 16. The clamp rod 17 is connected to the output member 9 so as to be movable horizontally and axially relative to the output member 9. When the clamp rod 17 is moved axially relative to the output member 9 and the positioning portion 28 faces or abuts against the reference portion 31, the radial movement of the clamp rod 17 is restricted. When the clamp rod 17 is moved axially relative to the output member 9 and the relief portion 30 faces the reference portion 31, the clamp rod 17 is movable radially.
In this case, when the clamp device is driven to lock and the relief portion faces the reference portion, the clamp rod is movable horizontally relative to the output member. Also, when the clamp device is driven to release and the positioning portion faces the reference portion, the predetermined position (e.g., axis) of the clamp rod is moved in a direction that coincides with the predetermined position (e.g., axis) of the cap member. Therefore, when the workpiece is attached to and detached from the cap member, the workpiece can be prevented from coming into contact with the engaging member and becoming worn, or from colliding with and being damaged.

(2) 例えば、図1Aから図3Bに示すように、前記クランプロッド17に長孔19が軸方向に長くなるように径方向に貫通される。前記挿入孔16の周壁から連結ピン20が前記挿入孔16内に向けて突設される。その連結ピン20が長孔19に挿入されている。
この場合、連結ピンが長孔にクランプロッドの軸方向および当該長孔の貫通方向に沿って相対移動することができる。
(2) For example, as shown in Figures 1A to 3B, a long hole 19 is radially inserted through the clamp rod 17 so as to be elongated in the axial direction. A connecting pin 20 is provided on the peripheral wall of the insertion hole 16 and protrudes toward the inside of the insertion hole 16. The connecting pin 20 is inserted into the long hole 19.
In this case, the connecting pin can move relative to the long hole along the axial direction of the clamp rod and the penetrating direction of the long hole.

(3) 例えば、図4に示すように、前記挿入孔16の周壁に孔19Aが径方向に貫通される。前記クランプロッド17から連結ピン20Aが当該クランプロッド17の径方向の外方に突設され、その連結ピン20Aが前記孔19Aに挿入される。
この場合、連結ピンが長孔にクランプロッドの軸方向および前記軸方向に交差する方向に相対移動することができる。
(3) For example, as shown in Fig. 4, a hole 19A is formed radially through the peripheral wall of the insertion hole 16. A connecting pin 20A protrudes radially outward from the clamp rod 17, and the connecting pin 20A is inserted into the hole 19A.
In this case, the connecting pin can move relative to the long hole in the axial direction of the clamp rod and in a direction intersecting the axial direction.

(4) 例えば、図5に示すように、前記挿入孔16の周壁に長孔19Bが軸方向に長くなるように径方向に貫通される。前記クランプロッド17から連結ピン20Bが当該クランプロッド17の径方向の外方に突設され、その連結ピン20Bが前記長孔19Bに軸方向および前記クランプロッド17の径方向に相対移動可能に挿入される。
この場合、連結ピンが長孔にクランプロッドの軸方向および当該長孔の貫通方向に沿って相対移動することができる。
(4) For example, as shown in Fig. 5, a long hole 19B is radially inserted into the peripheral wall of the insertion hole 16 so as to be elongated in the axial direction. A connecting pin 20B protrudes radially outward from the clamp rod 17, and the connecting pin 20B is inserted into the long hole 19B so as to be movable axially and radially relative to the clamp rod 17.
In this case, the connecting pin can move relative to the long hole along the axial direction of the clamp rod and the penetrating direction of the long hole.

(5) 例えば、図6から図18に示すように、前記クランプロッド17の外周壁から位置決め部47が径方向の外方に突設される。前記クランプロッド17の外周壁であって、前記位置決め部47とは別の場所に逃がし部49が形成される。前記キャップ部材37の前記筒孔36の内周壁に基準部50が形成される。前記クランプロッド17が軸方向に移動されて、前記位置決め部47が前記基準部50に対面するときに、前記クランプロッド17の径方向への移動が制限される。前記クランプロッド17が軸方向に移動されて前記逃がし部49が前記基準部31に対面するときに、前記クランプロッド17が径方向へ移動可能となっている。 (5) For example, as shown in Figures 6 to 18, a positioning portion 47 protrudes radially outward from the outer peripheral wall of the clamp rod 17. A relief portion 49 is formed on the outer peripheral wall of the clamp rod 17 at a location separate from the positioning portion 47. A reference portion 50 is formed on the inner peripheral wall of the cylindrical hole 36 of the cap member 37. When the clamp rod 17 is moved axially and the positioning portion 47 faces the reference portion 50, the radial movement of the clamp rod 17 is restricted. When the clamp rod 17 is moved axially and the relief portion 49 faces the reference portion 31, the clamp rod 17 is able to move radially.

(6) 例えば、図6から図10,図15および図16に示すように、前記ハウジング1の先端壁に環状のストッパ46が径方向に移動可能となるように装着され、そのストッパ46の内周壁に前記係合部材22の外面が当接可能となっている。
この場合、クランプロッドが係合部材を当該クランプロッドの径方向の外方へ移動させて、ストッパに当接させた後は、クランプロッドと係合部材とが一体となって当該クランプロッドの軸方向に移動される。クランプロッドに対して係合部材が当該クランプロッドの径方向の外方へ移動することがストッパによって確実に制限される。
(6) For example, as shown in Figures 6 to 10, 15 and 16, an annular stopper 46 is attached to the tip wall of the housing 1 so as to be movable in the radial direction, and the outer surface of the engaging member 22 can abut against the inner circumferential wall of the stopper 46.
In this case, after the clamp rod moves the engaging member radially outward of the clamp rod and abuts against the stopper, the clamp rod and the engaging member move together in the axial direction of the clamp rod, and the stopper reliably limits the radial outward movement of the engaging member relative to the clamp rod.

(7) 例えば、図11および図12に示すように、クランプロッド17からストッパ56が外方に突設され、そのストッパ56が係合部材22の先端面に当接可能に所定の隙間をあけて対面される。
この場合、クランプロッドが係合部材を当該クランプロッドの径方向の外方へ移動させて、ストッパが係合部材に当接した後は、クランプロッドと係合部材とが一体となって当該クランプロッドの軸方向に移動される。クランプロッドに対して係合部材が当該クランプロッドの径方向の外方へ移動することがストッパによって確実に制限される。
(7) For example, as shown in FIGS. 11 and 12, a stopper 56 is provided to protrude outward from the clamp rod 17 and faces the tip surface of the engaging member 22 with a predetermined gap therebetween so as to be able to come into contact with the tip surface of the engaging member 22.
In this case, after the clamp rod moves the engaging member outward in the radial direction of the clamp rod and the stopper abuts against the engaging member, the clamp rod and the engaging member move together in the axial direction of the clamp rod, and the stopper reliably limits the radial outward movement of the engaging member relative to the clamp rod.

(8) 例えば、図13および図14に示すように、前記キャップ部材37の筒壁に長孔57が軸方向に長くなるように径方向に貫通される。前記出力部材9と前記クランプロッド17とを連結させる連結ピン20Cの端部が前記長孔57内に当該長孔57に沿って移動可能となるように挿入される。
この場合、係合部材を当該クランプロッドの径方向に移動させるために、クランプロッドを軸方向に所定距離だけ移動させると、連結ピンがキャップ部材の長孔の端部に当接する。これにより、クランプロッドがキャップ部材を介して係合部材を軸方向へ移動させていく。その結果、上記当接後、クランプロッドに対して係合部材が当該クランプロッドの径方向の外方へ移動することが確実に制限される。
13 and 14, for example, a long hole 57 is formed in the cylindrical wall of the cap member 37 so as to extend radially and axially. An end of a connecting pin 20C that connects the output member 9 and the clamp rod 17 is inserted into the long hole 57 so as to be movable along the long hole 57.
In this case, when the clamp rod is moved axially a predetermined distance to move the engaging member radially of the clamp rod, the connecting pin abuts against the end of the long hole in the cap member. This causes the clamp rod to move the engaging member axially via the cap member. As a result, after the abutment, the engaging member is reliably restricted from moving radially outward relative to the clamp rod.

図1Aは、本発明の第1実施形態を示す断面視の模式図である。図1Bは、図1A中の1B-1B線の部分断面図である。Fig. 1A is a schematic cross-sectional view showing a first embodiment of the present invention, and Fig. 1B is a partial cross-sectional view taken along line 1B-1B in Fig. 1A. 図2Aは、上記クランプ装置のリリース状態を示す断面図であって、上記図1に類似する図である。図2Bは、図2A中の2B-2B線の部分断面図である。Fig. 2A is a cross-sectional view showing the clamp device in a released state, and is a view similar to Fig. 1. Fig. 2B is a partial cross-sectional view taken along line 2B-2B in Fig. 2A. 図3Aは、上記クランプ装置のロック状態を示す断面図であって、図1に類似する図である。図3Bは、図3A中の3B-3B線の部分断面図である。Fig. 3A is a cross-sectional view showing the clamp device in a locked state, and is a view similar to Fig. 1. Fig. 3B is a partial cross-sectional view taken along line 3B-3B in Fig. 3A. 図4は、上記の第1実施形態の第1変形例を示し、図1Bに類似する部分断面図である。FIG. 4 shows a first modification of the first embodiment, and is a partial cross-sectional view similar to FIG. 1B. 図5は、上記の第1実施形態の第2変形例を示し、上記図1Aに類似する断面図である。FIG. 5 shows a second modified example of the first embodiment, and is a cross-sectional view similar to FIG. 1A. 図6は、本発明の第2実施形態を示す断面視の模式図である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a second embodiment of the present invention. 図7Aは、上記クランプ装置のリリース状態を示す断面図であって、上記図6に類似する部分図である。図7Bは、図7A中の7B-7B線の部分断面図である。Fig. 7A is a cross-sectional view showing the clamp device in a released state, and is a partial view similar to Fig. 6. Fig. 7B is a partial cross-sectional view taken along line 7B-7B in Fig. 7A. 図8は、上記クランプ装置の動作説明図であって、上記図6に類似する図である。FIG. 8 is an explanatory view of the operation of the clamp device, and is a view similar to FIG. 図9は、上記クランプ装置の動作説明図であって、上記図6に類似する図である。FIG. 9 is an explanatory view of the operation of the clamp device, and is a view similar to FIG. 図10は、上記クランプ装置のロック状態を示す断面図であって、上記図6に類似する図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing the clamp device in a locked state, and is a view similar to FIG. 図11は、上記の第2実施形態の第1変形例を示し、クランプ装置のリリース状態を示す断面図である。FIG. 11 shows a first modified example of the second embodiment, and is a cross-sectional view showing a released state of the clamp device. 図12は、上記クランプ装置のロック状態を示す断面図であって、図11に類似する図である。FIG. 12 is a cross-sectional view similar to FIG. 11, showing the clamp device in a locked state. 図13は、上記の第2実施形態の第2変形例を示し、クランプ装置のリリース状態を示す断面図である。FIG. 13 shows a second modified example of the second embodiment, and is a cross-sectional view showing the clamp device in a released state. 図14は、上記クランプ装置のロック状態を示す断面図であって、図13に類似する図である。FIG. 14 is a cross-sectional view similar to FIG. 13, showing the clamp device in a locked state. 図15は、上記の第2実施形態の第3変形例を示し、クランプ装置のリリース状態を示す断面図である。FIG. 15 shows a third modified example of the second embodiment, and is a cross-sectional view showing the clamp device in a released state. 図16は、上記クランプ装置のロック状態を示す断面図であって、図15に類似する図である。FIG. 16 is a cross-sectional view similar to FIG. 15, showing the clamp device in a locked state. 図17は、上記の第2実施形態の第4変形例を示し、クランプ装置のリリース状態を示す断面図である。FIG. 17 shows a fourth modified example of the second embodiment, and is a cross-sectional view showing the clamp device in a released state. 図18は、上記クランプ装置のロック状態を示す断面図であって、図17に類似する図である。FIG. 18 is a cross-sectional view similar to FIG. 17, showing the clamp device in a locked state.

以下、本発明の第1実施形態を図1Aから図3Bによって説明する。
この実施形態では、クランプ装置をホールクランプに適用した場合を例示してある。
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1A to 3B.
In this embodiment, the clamp device is applied to a hole clamp.

固定台としてのテーブルTにハウジング1がボルト固定されている。ハウジング本体2から筒状のキャップ部材3が当該ハウジング本体2と一体となるように上方へ突設される。そのキャップ部材3がワーク(クランプ対象物)4の孔5に挿入可能となっている。なお、本実施形態のキャップ部材3の外径寸法は、ワーク4の孔5の内径寸法より小さく設定されている。また、ハウジング1内にシリンダ孔7が上下方向に形成され、そのシリンダ孔7がキャップ部材3の筒孔8に連通される。そのシリンダ孔7に出力部材9が上下方向(当該シリンダ孔7の軸方向)に移動可能に挿入される。その出力部材9は、シリンダ孔7に挿入されるピストン9aと、そのピストン9aの上面から上方に突設されるピストンロッド9bとを有する。 The housing 1 is fixed by bolts to a table T as a fixed base. A cylindrical cap member 3 protrudes upward from the housing body 2 so as to be integral with the housing body 2. The cap member 3 can be inserted into a hole 5 in a workpiece (object to be clamped) 4. In this embodiment, the outer diameter of the cap member 3 is set smaller than the inner diameter of the hole 5 in the workpiece 4. A cylinder hole 7 is formed in the housing 1 in the vertical direction, and the cylinder hole 7 is connected to a cylindrical hole 8 in the cap member 3. An output member 9 is inserted into the cylinder hole 7 so as to be movable in the vertical direction (axial direction of the cylinder hole 7). The output member 9 has a piston 9a inserted into the cylinder hole 7 and a piston rod 9b protruding upward from the upper surface of the piston 9a.

上記ピストン9aの上側にロック室11が形成されると共に、ピストン9aの下側にリリース室12が形成される。そのロック室11内に保持バネ13が装着され、その保持バネ13がピストン9aを下方に付勢する。また、圧油源からの圧油が、ハウジング1内に形成されるロック用給排路14を通ってロック室11に給排されると共に、リリース用給排路15を通ってリリース室12に給排される。 A lock chamber 11 is formed above the piston 9a, and a release chamber 12 is formed below the piston 9a. A retaining spring 13 is attached inside the lock chamber 11 and biases the piston 9a downward. In addition, pressure oil from a pressure oil source is supplied to and discharged from the lock chamber 11 through a lock supply/discharge passage 14 formed inside the housing 1, and is supplied to and discharged from the release chamber 12 through a release supply/discharge passage 15.

上記ピストンロッド9bの上端部(先端部)に挿入孔16が上下方向(軸方向)に形成され、その挿入孔16にクランプロッド17の下端部(基端部)18が水平方向に隙間をあけて挿入される。ピストンロッド9bに対してクランプロッド17が水平方向に移動可能となるようにピン連結される。なお、本実施形態では、ピストンロッド9bの筒壁から連結ピン20が径方向の内方に向けて突設される。その連結ピン20が、クランプロッド17に貫通される長孔19に水平方向および上下方向へ移動可能に挿入される。このため、クランプロッド17がピストンロッド9bに対して連結ピン20に沿って水平方向に移動可能、および、長孔19に沿って上下方向に移動可能となっている。 An insertion hole 16 is formed in the upper end (tip end) of the piston rod 9b in the vertical direction (axial direction), and the lower end (base end) 18 of the clamp rod 17 is inserted into the insertion hole 16 with a gap in the horizontal direction. The clamp rod 17 is connected to the piston rod 9b by a pin so that it can move horizontally. In this embodiment, a connecting pin 20 protrudes radially inward from the cylindrical wall of the piston rod 9b. The connecting pin 20 is inserted into a long hole 19 that penetrates the clamp rod 17 so that it can move horizontally and vertically. Therefore, the clamp rod 17 can move horizontally along the connecting pin 20 relative to the piston rod 9b, and can move vertically along the long hole 19.

上記クランプロッド17の外周壁に3つの楔部21が先端側に向かうにつれて広がる(径寸法が大きくなる)ように周方向に所定の間隔をあけて形成されている。各楔部21に係合部材22の受け部23が当接される。楔部21の傾斜面に沿ってアリ溝21aが設けられ、そのアリ溝21aには、受け部23に形成されるガイドレール23aが挿入される。また、係合部材22が、キャップ部材3の筒壁に形成される案内孔24に移動可能に挿入される。なお、本実施形態では、案内孔24の内周壁の天井部および底部には、係合部材22の上面および下面と摺動隙間をあけて挿入されると共に、案内孔24の内周壁の側面と係合部材22の側面との間に摺動隙間よりも大きな隙間をあけて係合部材22が挿入されている。その係合部材22の外壁に押圧部25が形成され、その押圧部25がワーク4の孔5の内周面に当接可能となっている。ここで、本実施形態のクランプ装置では、クランプロッド17の外周壁に所定の間隔をあけて3つの係合部材22a,22b,22cを備えることに代えて、2つの係合部材22a,22bを備えるようにしてもよい。 Three wedge portions 21 are formed on the outer peripheral wall of the clamp rod 17 at a predetermined interval in the circumferential direction so that they widen (the diameter dimension increases) toward the tip side. The receiving portion 23 of the engagement member 22 abuts against each wedge portion 21. A dovetail groove 21a is provided along the inclined surface of the wedge portion 21, and a guide rail 23a formed on the receiving portion 23 is inserted into the dovetail groove 21a. The engagement member 22 is movably inserted into a guide hole 24 formed in the cylindrical wall of the cap member 3. In this embodiment, the engagement member 22 is inserted into the ceiling and bottom of the inner peripheral wall of the guide hole 24 with a sliding gap between the upper and lower surfaces of the engagement member 22, and the engagement member 22 is inserted between the side surface of the inner peripheral wall of the guide hole 24 and the side surface of the engagement member 22 with a gap larger than the sliding gap. A pressing portion 25 is formed on the outer wall of the engagement member 22, and the pressing portion 25 can abut against the inner peripheral surface of the hole 5 of the workpiece 4. Here, in the clamp device of this embodiment, instead of providing three engaging members 22a, 22b, and 22c at a predetermined interval on the outer peripheral wall of the clamp rod 17, two engaging members 22a and 22b may be provided.

本実施形態のホールクランプは、リリース駆動するときにクランプロッド17の軸心をピストンロッド9bの軸心に一致させるように当該クランプロッド17を移動させる戻し機構Rを備える。その戻し機構Rは、クランプロッド17の外周壁とピストンロッド9bの挿入孔16の内周壁との間に設けられ、次のように構成される。 The hole clamp of this embodiment is equipped with a return mechanism R that moves the clamp rod 17 so that the axis of the clamp rod 17 coincides with the axis of the piston rod 9b when the clamp rod 17 is released. The return mechanism R is provided between the outer peripheral wall of the clamp rod 17 and the inner peripheral wall of the insertion hole 16 of the piston rod 9b, and is configured as follows.

上記クランプロッド17の下端部の外周面から位置決め部28が水平方向(当該クランプロッド17の径方向)に向けて周方向に連続して突設される。その位置決め部28の下側にテーパ部29と逃がし部30とが順に形成される。また、ピストンロッド9bの挿入孔16の内周壁に基準部31が形成される。上記クランプロッド17に対してピストンロッド9bが上方に移動されて、位置決め部28が基準部31に対面するときに、クランプロッド17の水平方向への移動が制限される。また、上記クランプロッド17に対してピストンロッド9bが下方に移動されて、逃がし部30が基準部31に対面するときに、クランプロッド17の水平方向への移動が許容される。本実施形態の戻し機構Rは、位置決め部28とテーパ部29と逃がし部30と基準部31とによって構成される。なお、本実施形態では、位置決め部28がクランプロッド17の外周面から水平方向に向けて周方向に連続して突設されるように構成したが、これに限られず、周方向に所定の間隔をあけて2つまたは3つ以上に分けて備えるようにしてもよい。これと同様に、本実施形態では、基準部31がピストンロッド9bの内周面に周方向に連続して突設されるように構成したが、これに限られず、周方向に所定の間隔をあけて2つまたは3つ以上に分けて備えるようにしてもよい。 A positioning portion 28 is continuously protruded from the outer peripheral surface of the lower end of the clamp rod 17 in the horizontal direction (diameter direction of the clamp rod 17). A tapered portion 29 and an escape portion 30 are formed in sequence below the positioning portion 28. A reference portion 31 is also formed on the inner peripheral wall of the insertion hole 16 of the piston rod 9b. When the piston rod 9b is moved upward relative to the clamp rod 17 and the positioning portion 28 faces the reference portion 31, the horizontal movement of the clamp rod 17 is restricted. When the piston rod 9b is moved downward relative to the clamp rod 17 and the escape portion 30 faces the reference portion 31, the horizontal movement of the clamp rod 17 is permitted. The return mechanism R of this embodiment is composed of the positioning portion 28, the tapered portion 29, the escape portion 30, and the reference portion 31. In this embodiment, the positioning portion 28 is configured to protrude continuously in the circumferential direction from the outer peripheral surface of the clamp rod 17 in the horizontal direction, but this is not limited to this, and it may be divided into two or three or more parts at a predetermined interval in the circumferential direction. Similarly, in this embodiment, the reference portion 31 is configured to protrude continuously in the circumferential direction from the inner peripheral surface of the piston rod 9b, but this is not limited to this, and it may be divided into two or three or more parts at a predetermined interval in the circumferential direction.

上記ホールクランプは、図1Aから図3Bに示すように、次のように作動する。
図1Aおよび図1Bの初期状態(リリース状態)では、ロック室11から圧油が排出されていると共に、リリース室12に圧油が供給されている。このため、リリース室12の圧油の押圧力が保持バネ13の付勢力に抗してピストン9aを上限位置に移動させている。従って、ピストン9aがピストンロッド9bを介してクランプロッド17を上限位置に移動させている。よって、クランプロッド17がアリ溝21aとガイドレール23aとを介して係合部材22を径方向の内方に移動させている。このとき、クランプロッド17の位置決め部28がピストンロッド9bの基準部31に対面しており、ピストンロッド9bに対するクランプロッド17の水平方向への移動が制限される。また、クランプロッド17の軸心がピストンロッド9bの軸心と略一致している。このため、係合部材22は、その外面がキャップ部材3の外周面より内側となるようにキャップ部材3内に収容されている。これにより、キャップ部材3がワーク4の孔5が外嵌めされるときに、ワーク4の孔5の周壁が係合部材22に衝突することが防止されている。その結果、衝突による係合部材22やワーク4の摩耗や破損が防止される。
The Hall clamp, as shown in Figures 1A to 3B, operates as follows.
In the initial state (release state) of Fig. 1A and Fig. 1B, pressure oil is discharged from the lock chamber 11 and pressure oil is supplied to the release chamber 12. Therefore, the pressing force of the pressure oil in the release chamber 12 moves the piston 9a to the upper limit position against the biasing force of the holding spring 13. Therefore, the piston 9a moves the clamp rod 17 to the upper limit position via the piston rod 9b. Therefore, the clamp rod 17 moves the engaging member 22 radially inward via the dovetail groove 21a and the guide rail 23a. At this time, the positioning portion 28 of the clamp rod 17 faces the reference portion 31 of the piston rod 9b, and the horizontal movement of the clamp rod 17 relative to the piston rod 9b is limited. In addition, the axis of the clamp rod 17 is approximately aligned with the axis of the piston rod 9b. Therefore, the engaging member 22 is accommodated in the cap member 3 so that its outer surface is located inside the outer circumferential surface of the cap member 3. This prevents the peripheral wall of the hole 5 in the work 4 from colliding with the engaging member 22 when the cap member 3 is fitted onto the hole 5 in the work 4. As a result, wear and damage to the engaging member 22 and the work 4 due to the collision is prevented.

上記リリース状態のホールクランプの上方にワーク4が移動される。このとき、ホールクランプのシリンダ孔7の軸心からワーク4の孔5の軸心が距離Aだけ水平方向に位置ずれしている。そのワーク4を下降させていくと、ワーク4の孔5の周壁がホールクランプのキャップ部材3のテーパ部3aに当接する。その後、ワーク4がキャップ部材3のテーパ部3aに沿って右方へ移動しながら下降されていく。そして、図2Aに示すように、ワーク4の孔5がキャップ部材3を外嵌めする。このとき、ホールクランプのシリンダ孔7の軸心からワーク4の孔5の軸心が距離Bだけ水平方向に位置ずれしている。ここで、本実施形態において、軸心間距離Aは、許容される位置ずれ許容範囲を超える距離であり、軸心間距離Bは、許容される位置ずれ許容範囲内の距離である。すなわち、キャップ部材3にワーク4の孔5を外嵌めすることにより、キャップ部材3がワーク4を位置ずれ許容範囲外から位置ずれ許容範囲内に移動させている。 The workpiece 4 is moved above the hole clamp in the released state. At this time, the axis of the hole 5 of the workpiece 4 is horizontally displaced by a distance A from the axis of the cylinder hole 7 of the hole clamp. When the workpiece 4 is lowered, the peripheral wall of the hole 5 of the workpiece 4 abuts against the tapered portion 3a of the cap member 3 of the hole clamp. After that, the workpiece 4 is lowered while moving rightward along the tapered portion 3a of the cap member 3. Then, as shown in FIG. 2A, the hole 5 of the workpiece 4 fits the cap member 3 from the outside. At this time, the axis of the hole 5 of the workpiece 4 is horizontally displaced by a distance B from the axis of the cylinder hole 7 of the hole clamp. Here, in this embodiment, the axis distance A is a distance that exceeds the allowable positional deviation tolerance range, and the axis distance B is a distance that is within the allowable positional deviation tolerance range. In other words, by fitting the hole 5 of the workpiece 4 to the cap member 3, the cap member 3 moves the workpiece 4 from outside the positional deviation tolerance range into the positional deviation tolerance range.

上記ホールクランプを図2Aおよび図2Bのリリース状態から図3Aおよび図3Bのロック状態にロック駆動するときに、リリース室12から圧油が排出されると共に、ロック室11に圧油が供給される。すると、ロック室11の圧油による押圧力と保持バネ13の付勢力がピストン9aとピストンロッド9bを介してクランプロッド17を下降していき、そのクランプロッド17が係合部材22を当該クランプロッド17の径方向の外方に移動させていく。このとき、クランプロッド17の位置決め部28がピストンロッド9bの挿入孔16から抜き出されて、テーパ部29または逃がし部30が基準部31に対面する。このため、クランプロッド17がキャップ部材3に対して水平方向に移動可能となる。次いで、図2Aおよび図2Bにおいて、クランプロッド17の軸心より右側にある係合部材22b,22cの押圧部25がワーク4の孔5の内周壁に受け止められる。その後、クランプロッド17が下降されると共に、左方へ移動されていく。この間に、クランプロッド17が、当該クランプロッド17の軸心より左側にある係合部材22aを左方に押し出していく。すると、左側の係合部材22aの押圧部25がワーク4の孔5の内周面に当接する。このとき、ハウジング1のシリンダ孔7の軸心に対してワーク4の軸心が水平方向に距離Bだけ位置ずれしているが、クランプロッド17の軸心とワーク4の孔5の軸心とは一致している。これにより、3つの係合部材22a,22b,22cがワーク4の孔5の内周壁を均等に押圧する。その結果、上記ホールクランプが図2Aのリリース状態から図3Aのロック状態に切り換えられる。 When the hole clamp is driven to lock from the release state of FIG. 2A and FIG. 2B to the lock state of FIG. 3A and FIG. 3B, pressure oil is discharged from the release chamber 12 and pressure oil is supplied to the lock chamber 11. Then, the pressing force of the pressure oil in the lock chamber 11 and the urging force of the holding spring 13 move the clamp rod 17 downward via the piston 9a and the piston rod 9b, and the clamp rod 17 moves the engaging member 22 radially outward of the clamp rod 17. At this time, the positioning portion 28 of the clamp rod 17 is pulled out of the insertion hole 16 of the piston rod 9b, and the tapered portion 29 or the relief portion 30 faces the reference portion 31. Therefore, the clamp rod 17 can move horizontally relative to the cap member 3. Next, in FIG. 2A and FIG. 2B, the pressing portion 25 of the engaging members 22b, 22c on the right side of the axis of the clamp rod 17 is received by the inner wall of the hole 5 of the workpiece 4. After that, the clamp rod 17 is lowered and moved leftward. During this time, the clamp rod 17 pushes the engaging member 22a, which is on the left side of the axis of the clamp rod 17, to the left. Then, the pressing portion 25 of the left engaging member 22a abuts against the inner peripheral surface of the hole 5 of the workpiece 4. At this time, the axis of the workpiece 4 is horizontally shifted by a distance B from the axis of the cylinder hole 7 of the housing 1, but the axis of the clamp rod 17 and the axis of the hole 5 of the workpiece 4 are aligned. As a result, the three engaging members 22a, 22b, and 22c press evenly against the inner peripheral wall of the hole 5 of the workpiece 4. As a result, the hole clamp is switched from the released state of FIG. 2A to the locked state of FIG. 3A.

上記ホールクランプを図3Aのロック状態から図2Aのリリース状態にリリース駆動するときには、ロック室11から圧油が排出されると共に、リリース室12に圧油が供給される。すると、リリース室12の圧油による押圧力が保持バネ13の付勢力に抗してピストン9aを上方に移動させていく。ピストン9aがピストンロッド9bを介してクランプロッド17を上方へ移動させていくと、クランプロッド17が3つの係合部材22a,22b,22cを当該クランプロッド17の径方向の内方に移動させていく。そして、クランプロッド17のテーパ面29がピストンロッド9bの筒状先端部の周壁に当接されると、クランプロッド17と3つの係合部材22a,22b,22cとが、クランプロッド17の軸心がハウジング1の軸心に一致するように右方に移動されていく。そして、クランプロッド17の位置決め面28が基準面31に対面されて、ピストンロッド17に対するクランプロッド17の水平方向への移動が制限される。その後、ピストン9aがハウジング1の上壁に受け止められて停止される。その結果、ホールクランプは、図3Aのロック状態から図2Aのリリース状態に切り換えられる。 When the hole clamp is released from the locked state of FIG. 3A to the released state of FIG. 2A, pressure oil is discharged from the lock chamber 11 and supplied to the release chamber 12. Then, the pressing force of the pressure oil in the release chamber 12 moves the piston 9a upward against the biasing force of the retaining spring 13. When the piston 9a moves the clamp rod 17 upward via the piston rod 9b, the clamp rod 17 moves the three engaging members 22a, 22b, 22c radially inward of the clamp rod 17. Then, when the tapered surface 29 of the clamp rod 17 abuts against the peripheral wall of the cylindrical tip of the piston rod 9b, the clamp rod 17 and the three engaging members 22a, 22b, 22c are moved to the right so that the axis of the clamp rod 17 coincides with the axis of the housing 1. Then, the positioning surface 28 of the clamp rod 17 faces the reference surface 31, and the horizontal movement of the clamp rod 17 relative to the piston rod 17 is restricted. The piston 9a is then received and stopped by the upper wall of the housing 1. As a result, the hole clamp is switched from the locked state of FIG. 3A to the released state of FIG. 2A.

上記の実施形態は次の長所を奏する。
ワーク4の孔5をキャップ部材3に外嵌めするときに、キャップ部材3がワーク4を許容範囲外の位置から許容範囲内の位置(所望する位置)となるように移動させる。このとき、ワーク4がキャップ部材3を水平方向(図中においては、左方)に押圧する力が作用するが、ハウジング本体2に一体に形成されているのでキャップ部材3が傾くことがない。このため、ワーク4が位置ずれしていても所定範囲の位置に着座される。また、出力部材9に対してクランプロッド17が水平方向に移動可能となっていることにより、ロック駆動時にクランプロッド17の軸心がワーク4の孔5の軸心に近づくように移動される。これにより、係合部材22がワーク4の孔5の内周壁を均等に押圧するので、クランプ装置はワーク4を確実にクランプできる。
The above embodiment has the following advantages.
When the hole 5 of the workpiece 4 is fitted onto the cap member 3, the cap member 3 moves the workpiece 4 from a position outside the allowable range to a position within the allowable range (desired position). At this time, the workpiece 4 exerts a force pressing the cap member 3 horizontally (to the left in the figure), but since the cap member 3 is integrally formed with the housing body 2, the cap member 3 does not tilt. Therefore, even if the workpiece 4 is misaligned, it is seated at a position within a predetermined range. In addition, since the clamp rod 17 is horizontally movable relative to the output member 9, the axis of the clamp rod 17 is moved to approach the axis of the hole 5 of the workpiece 4 during lock drive. As a result, the engaging member 22 presses the inner peripheral wall of the hole 5 of the workpiece 4 evenly, so that the clamp device can clamp the workpiece 4 reliably.

また、ロック状態からリリース状態に切り換えられるときに、テーパ面29が基準部31に当接してクランプロッド17の軸心がハウジング1の軸心に近づくように移動され、位置決め部28が基準部31に対面することによりクランプロッド17の軸心とハウジング1の軸心とが略一致する。これにより、これにより、リリース状態で、係合部材22がキャップ部材3内に収納される。その結果、キャップ部材3に対してワークを取り付けるとき、または、取り外すときに、ワーク4の孔5の周壁によって係合部材22が摩耗したり、破損したりするのを防止できる。 When switching from the locked state to the released state, the tapered surface 29 abuts against the reference portion 31, moving the axis of the clamp rod 17 closer to the axis of the housing 1, and the positioning portion 28 faces the reference portion 31, so that the axis of the clamp rod 17 and the axis of the housing 1 are approximately aligned. This allows the engaging member 22 to be stored in the cap member 3 in the released state. As a result, when a workpiece is attached to or removed from the cap member 3, the engaging member 22 can be prevented from being worn or damaged by the peripheral wall of the hole 5 in the workpiece 4.

上記第1実施形態のクランプ装置の連結ピン20や長孔19等の配置位置や形状を、図4および図5に示す第1実施形態の第1変形例及び第2変形例に示すようにしてもよい。 The positions and shapes of the connecting pin 20, the long hole 19, etc. of the clamp device of the first embodiment may be as shown in the first and second modified examples of the first embodiment shown in Figures 4 and 5.

図4に示す第1実施形態の第1変形例では、上記第1実施形態の長孔19を円形の孔19Aに変更している。すなわち、連結ピン20Aの直径寸法よりも大きい直径寸法となるように設定される円形の孔19Aがクランプロッド17に貫通され、その孔19Aに連結ピン20Aが、摺動隙間よりも大きい隙間をあけて挿入される。これにより、ピストンロッド9bに対してクランプロッド17が上下方向及び水平方向へ移動可能となっている。本変形例の孔19Aの形状は、円形に限られず、楕円形や略多角形などであってもよい。 In the first modified example of the first embodiment shown in FIG. 4, the long hole 19 of the first embodiment is changed to a circular hole 19A. That is, the clamp rod 17 is passed through the circular hole 19A, which is set to have a diameter larger than the diameter of the connecting pin 20A, and the connecting pin 20A is inserted into the hole 19A with a gap larger than the sliding gap. This allows the clamp rod 17 to move vertically and horizontally relative to the piston rod 9b. The shape of the hole 19A in this modified example is not limited to a circle, and may be an ellipse or an approximately polygonal shape, etc.

また、図5に示す第1実施形態の第2変形例では、ピストンロッド9bの筒状先端部の筒壁に長孔19Bが上下方向に長くなるように貫通される。また、クランプロッド17の下端部18の外周面から連結ピン20Bが当該クランプロッド17の径方向に突設されて、その連結ピン20Bが長孔19Bに上下方向へ摺動移動可能に挿入される。本変形例の孔19Bの形状は、例示した長孔に限られず、円形や楕円形や略多角形などであってもよい。 In a second modified example of the first embodiment shown in FIG. 5, a long hole 19B is inserted into the cylindrical wall of the cylindrical tip of the piston rod 9b so that it is longer in the vertical direction. A connecting pin 20B protrudes from the outer peripheral surface of the lower end 18 of the clamp rod 17 in the radial direction of the clamp rod 17, and the connecting pin 20B is inserted into the long hole 19B so that it can slide vertically. The shape of the hole 19B in this modified example is not limited to the long hole shown as an example, and may be circular, elliptical, or approximately polygonal.

図6から図10は、本発明の第2実施形態を示している。この第2実施形態においては、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。 Figures 6 to 10 show a second embodiment of the present invention. In this second embodiment, components that are the same as (or similar to) the components of the first embodiment described above are generally given the same reference numerals.

この第2実施形態は、上記の第1実施形態とは次の点で異なる。
ハウジング1の上部に支持筒35が突設される。その筒孔36に筒状のキャップ部材37が上下方向(筒孔36の軸心方向)に移動可能に挿入される。そのキャップ部材37は、支持筒35の筒孔36に挿入される大径部38と、その大径部38の上側に突設される小径部39とを有する。その小径部39がワーク4の孔5に挿入可能になっている。その大径部38の内部と小径部39の内部とにわたって筒孔が形成され、その筒孔内にピストンロッド9bの一部とクランプロッド17とが上下方向に移動可能に挿入される。その大径部38の外周壁に取り付け溝40が周方向に形成され、その取り付け溝40に弾性リング41が装着される。その弾性リング41は、金属によって形成されるリング状の弾性部材であって、周壁に形成されるスリット42を有する略C字形状の部材である。その弾性リング41が、支持筒35の筒孔36の内周壁に形成される係止溝43に挿入されるときに、その弾性リング41の弾性復元力によって拡径して、係止溝43と支持筒35の筒孔36の内周面との間に形成される段差部44に係合する。このとき、キャップ部材37の下方への移動が制限される。その弾性リング41が縮径するときに、キャップ部材37の下方への移動が許容される。本実施形態の弾性リング41が金属によって形成されることに限られず、ゴムや樹脂などによって形成されてもよく、また、スリット42を省略してもよい。
The second embodiment differs from the above-described first embodiment in the following respects.
A support cylinder 35 is provided on the upper part of the housing 1 to protrude. A cylindrical cap member 37 is inserted into the cylindrical hole 36 so as to be movable in the vertical direction (axial direction of the cylindrical hole 36). The cap member 37 has a large diameter portion 38 that is inserted into the cylindrical hole 36 of the support cylinder 35, and a small diameter portion 39 that protrudes above the large diameter portion 38. The small diameter portion 39 can be inserted into the hole 5 of the workpiece 4. A cylindrical hole is formed from the inside of the large diameter portion 38 to the inside of the small diameter portion 39, and a part of the piston rod 9b and the clamp rod 17 are inserted into the cylindrical hole so as to be movable in the vertical direction. An attachment groove 40 is formed in the outer peripheral wall of the large diameter portion 38 in the circumferential direction, and an elastic ring 41 is attached to the attachment groove 40. The elastic ring 41 is a ring-shaped elastic member formed of metal, and is a substantially C-shaped member having a slit 42 formed in the peripheral wall. When the elastic ring 41 is inserted into the locking groove 43 formed in the inner circumferential wall of the cylindrical hole 36 of the support tube 35, the elastic ring 41 expands in diameter due to its elastic restoring force, and engages with a step portion 44 formed between the locking groove 43 and the inner circumferential surface of the cylindrical hole 36 of the support tube 35. At this time, the downward movement of the cap member 37 is restricted. When the elastic ring 41 contracts in diameter, the downward movement of the cap member 37 is permitted. The elastic ring 41 of this embodiment is not limited to being made of metal, and may be made of rubber, resin, or the like, and the slit 42 may be omitted.

上記の支持筒35の上部にリング状のカバー45が当該支持筒35の上端面との間に隙間をあけて取り付けられ、その隙間にリング状のストッパ46が水平方向に移動可能に挿入される。そのストッパ46の内径寸法は、ワーク4の孔5の内径寸法と同じか、孔5の内径寸法よりも小さくなるように設定されている。そのストッパ46の内周面に2つの係合部材22a,22bの外周面が当接可能となっている。 A ring-shaped cover 45 is attached to the top of the support cylinder 35 with a gap between it and the upper end surface of the support cylinder 35, and a ring-shaped stopper 46 is inserted into the gap so that it can move horizontally. The inner diameter of the stopper 46 is set to be the same as or smaller than the inner diameter of the hole 5 in the workpiece 4. The outer peripheral surfaces of the two engaging members 22a, 22b can abut against the inner peripheral surface of the stopper 46.

本実施形態のクランプ装置は、リリース駆動するときにクランプロッド17の軸心をキャップ部材37の軸心に一致させるように当該クランプロッド17を移動させる戻し機構Rを備える。その戻し機構Rは、クランプロッド17の外周壁とキャップ部材37の内周壁との間に設けられ、次のように構成される。 The clamp device of this embodiment is equipped with a return mechanism R that moves the clamp rod 17 so that the axis of the clamp rod 17 coincides with the axis of the cap member 37 when the clamp device is released. The return mechanism R is provided between the outer peripheral wall of the clamp rod 17 and the inner peripheral wall of the cap member 37, and is configured as follows.

上記クランプロッド17の外周壁から位置決め部47が径方向の外方に突設されるように周方向に形成される。位置決め部47の上側にテーパ部48が上方に向かうにつれて先細るように形成される。そのテーパ部48の上側に逃がし部49が形成される。キャップ部材37の筒孔の内周壁に基準部50が形成される。基準部50に位置決め部47が対面するときに、クランプロッド17の水平方向への移動が制限される。クランプロッド17がキャップ部材37に対して下方へ移動されることにより、キャップ部材37の基準部50から位置決め部47が抜き出されて、基準部50に逃がし部49が対面するときに、クランプロッド17の水平方向への移動が許容される。本実施形態の戻し機構Rは、位置決め部47とテーパ部48と逃がし部49と基準部50とによって構成される。 The positioning portion 47 is formed in the circumferential direction so as to protrude radially outward from the outer peripheral wall of the clamp rod 17. A tapered portion 48 is formed on the upper side of the positioning portion 47 so as to taper upward. An escape portion 49 is formed on the upper side of the tapered portion 48. A reference portion 50 is formed on the inner peripheral wall of the cylindrical hole of the cap member 37. When the positioning portion 47 faces the reference portion 50, the horizontal movement of the clamp rod 17 is restricted. When the clamp rod 17 is moved downward relative to the cap member 37, the positioning portion 47 is extracted from the reference portion 50 of the cap member 37, and when the escape portion 49 faces the reference portion 50, the horizontal movement of the clamp rod 17 is permitted. The return mechanism R of this embodiment is composed of the positioning portion 47, the tapered portion 48, the escape portion 49, and the reference portion 50.

上記の係合部材22の外壁から突起部53が外方に向けて突設され、その突起部53の下面によって押圧部25が構成される。その押圧部25がワーク4の孔5の周壁に上方から当接可能となっている。 A protrusion 53 protrudes outward from the outer wall of the engagement member 22, and the lower surface of the protrusion 53 forms the pressing portion 25. The pressing portion 25 can abut against the peripheral wall of the hole 5 in the workpiece 4 from above.

上記ピンクランプは、図6から図10に示すように、次のように作動する。
図6の初期状態では、ピストン9aがピストンロッド9bを介してクランプロッド17を上限位置に移動させている。このとき、クランプロッド17の位置決め部47がキャップ部材37の基準部50に対面しており、キャップ部材37に対するクランプロッド17の水平方向への移動が制限される。また、クランプロッド17の軸心がキャップ部材37の軸心と略一致している。
The pin clamp operates as follows, as shown in Figures 6 to 10.
6, the piston 9a moves the clamp rod 17 to the upper limit position via the piston rod 9b. At this time, the positioning portion 47 of the clamp rod 17 faces the reference portion 50 of the cap member 37, so that the horizontal movement of the clamp rod 17 relative to the cap member 37 is restricted. In addition, the axis of the clamp rod 17 is substantially aligned with the axis of the cap member 37.

上記初期状態のピンクランプの上方にワーク4が移動されている。このとき、キャップ部材37の軸心からワーク4の孔5の軸心が距離Aだけ水平方向に位置ずれしている。そのワーク4を下降させていくと、ワーク4の孔5の周壁がキャップ部材37のテーパ部37aに当接する。その後、ワーク4がキャップ部材37のテーパ部37aに沿って右方へ移動しながら下降されていく。このとき、キャップ部材37の大径部38の外周面が支持筒35の筒孔36の内周面に広い面積で支持されるので、ワーク4がキャップ部材37を水平方向へ押してもキャップ部材37がハウジング1に対してほとんど傾斜されることがない。引き続いて、ワーク4の孔5がキャップ部材37を外嵌めする。このとき、キャップ部材37の軸心からワーク4の孔5の軸心が距離Bだけ水平方向に位置ずれしている。 The workpiece 4 is moved above the pin clamp in the initial state. At this time, the axis of the hole 5 of the workpiece 4 is horizontally displaced by a distance A from the axis of the cap member 37. When the workpiece 4 is lowered, the peripheral wall of the hole 5 of the workpiece 4 abuts against the tapered portion 37a of the cap member 37. After that, the workpiece 4 is lowered while moving rightward along the tapered portion 37a of the cap member 37. At this time, the outer peripheral surface of the large diameter portion 38 of the cap member 37 is supported by a wide area on the inner peripheral surface of the tube hole 36 of the support tube 35, so that even if the workpiece 4 pushes the cap member 37 horizontally, the cap member 37 is hardly tilted relative to the housing 1. Next, the hole 5 of the workpiece 4 fits the cap member 37 from the outside. At this time, the axis of the hole 5 of the workpiece 4 is horizontally displaced by a distance B from the axis of the cap member 37.

上記ピンクランプを図7Aおよび図7Bのリリース状態から図10のロック状態にロック駆動するときに、リリース室12から圧油が排出されると共に、ロック室11に圧油が供給される。すると、ロック室11の圧油による押圧力と保持バネ13の付勢力がピストン9aとピストンロッド9bとを介してクランプロッド17を下降させていき、そのクランプロッド17が係合部材22を当該クランプロッド17の径方向の外方に移動させていく。そのクランプロッド17が所定高さ位置まで下降されて、キャップ部材37の基準部50から位置決め部47が抜き出されて、基準部50に逃がし部49が対面する。このため、クランプロッド17がキャップ部材37に対して水平方向に移動可能となる。次いで、図8に示すように、右側の係合部材22bの外面がワーク4の孔5の内周壁に当接する。その後、クランプロッド17が下降されると共に、左方へ移動されていく。引き続いて、図9に示すように、左側の係合部材22aの外面がストッパ46の内周面に係合すると共に、右側の係合部材22bの外面もストッパ46の内周面に係合する。このため、左右両側の係合部材22a,22bとクランプロッド17との相対移動が制限される。この後、クランプロッド17と係合部材22とが一体に下降されていき、係合部材22がキャップ部材37を下方へ押していく。このため、キャップ部材37に装着される弾性リング41が支持筒35の筒孔36内の段差部44によって縮径されて、クランプロッド17と係合部材22とキャップ部材37とが一体に下降されていく。これにより、図10に示すように、係合部材22の押圧部25がワーク4の孔5の内周壁を上方から押圧する。その結果、キャップ部材37の軸心に対してワーク4の軸心が水平方向に距離Bだけ位置ずれすると共に、クランプロッド17の軸心がワーク4の孔5の軸心と略一致した状態で、上記ピンクランプが図7のリリース状態から図10のロック状態に切り換えられる。 When the pin clamp is driven to lock from the release state of Fig. 7A and Fig. 7B to the lock state of Fig. 10, pressure oil is discharged from the release chamber 12 and pressure oil is supplied to the lock chamber 11. Then, the pressing force of the pressure oil in the lock chamber 11 and the urging force of the holding spring 13 move the clamp rod 17 downward via the piston 9a and the piston rod 9b, and the clamp rod 17 moves the engaging member 22 radially outward of the clamp rod 17. The clamp rod 17 is lowered to a predetermined height position, the positioning portion 47 is extracted from the reference portion 50 of the cap member 37, and the relief portion 49 faces the reference portion 50. Therefore, the clamp rod 17 can move horizontally relative to the cap member 37. Next, as shown in Fig. 8, the outer surface of the right engaging member 22b abuts on the inner wall of the hole 5 of the workpiece 4. After that, the clamp rod 17 is lowered and moved leftward. 9, the outer surface of the left engaging member 22a engages with the inner peripheral surface of the stopper 46, and the outer surface of the right engaging member 22b also engages with the inner peripheral surface of the stopper 46. Therefore, the relative movement between the left and right engaging members 22a, 22b and the clamp rod 17 is restricted. After this, the clamp rod 17 and the engaging member 22 are lowered together, and the engaging member 22 presses the cap member 37 downward. Therefore, the elastic ring 41 attached to the cap member 37 is reduced in diameter by the step portion 44 in the cylindrical hole 36 of the support cylinder 35, and the clamp rod 17, the engaging member 22 and the cap member 37 are lowered together. As a result, the pressing portion 25 of the engaging member 22 presses the inner peripheral wall of the hole 5 of the workpiece 4 from above, as shown in FIG. As a result, the axis of the workpiece 4 is horizontally displaced by a distance B from the axis of the cap member 37, and the axis of the clamp rod 17 is approximately aligned with the axis of the hole 5 in the workpiece 4, and the pin clamp is switched from the released state shown in FIG. 7 to the locked state shown in FIG. 10.

上記ピンクランプを図10のロック状態から図7Aのリリース状態にリリース駆動するときには、ロック室11から圧油が排出されると共に、リリース室12に圧油が供給される。すると、リリース室12の圧油による押圧力が保持バネ13の付勢力に抗してピストン9aを上方に移動させていく。ピストン9aがピストンロッド9bを介してクランプロッド17を上方へ移動させていく。このとき、弾性リング41の弾性復元力が支持筒35の筒孔36の内周面に作用することにより、筒孔36の内周面と弾性リング41との間に摩擦力が生じる。この摩擦力によってキャップ部材37が下降位置に取り残される。このため、クランプロッド17が左右両側の係合部材22a,22bを当該クランプロッド17の径方向の内方に移動させていく。次いで、クランプロッド17のテーパ部48がキャップ部材37の基準部50に当接されると、クランプロッド17と左右両側の係合部材22a,22bとが、上昇されながら右方に移動されていく。このため、クランプロッド17の軸心がキャップ部材37の軸心に近づく。そして、クランプロッド17の位置決め部47がキャップ部材37の基準部50に対面されると、クランプロッド17の軸心がハウジング1の軸心にほぼ一致する。このとき、左右両側の係合部材22a,22bがキャップ部材37の内側に収納される。その後、ピストンロッド9bの上面がキャップ部材37を上方に押すと共に、そのキャップ部材37が係合部材22を上方へ押していく。キャップ部材37の大径部38の上面が支持筒35の上壁35aに受け止められて、ピストン9aの上昇が停止される。その結果、ピンクランプは図10のロック状態から図7Aのリリース状態に切り換えられる。 When the pin clamp is released from the locked state of FIG. 10 to the released state of FIG. 7A, pressure oil is discharged from the lock chamber 11 and supplied to the release chamber 12. Then, the pressing force of the pressure oil in the release chamber 12 moves the piston 9a upward against the biasing force of the retaining spring 13. The piston 9a moves the clamp rod 17 upward via the piston rod 9b. At this time, the elastic restoring force of the elastic ring 41 acts on the inner circumferential surface of the cylindrical hole 36 of the support cylinder 35, generating a frictional force between the inner circumferential surface of the cylindrical hole 36 and the elastic ring 41. This frictional force leaves the cap member 37 in the lowered position. As a result, the clamp rod 17 moves the engagement members 22a, 22b on both the left and right sides radially inward of the clamp rod 17. Next, when the tapered portion 48 of the clamp rod 17 abuts against the reference portion 50 of the cap member 37, the clamp rod 17 and the left and right engaging members 22a, 22b are moved to the right while being raised. As a result, the axis of the clamp rod 17 approaches the axis of the cap member 37. Then, when the positioning portion 47 of the clamp rod 17 faces the reference portion 50 of the cap member 37, the axis of the clamp rod 17 almost coincides with the axis of the housing 1. At this time, the left and right engaging members 22a, 22b are stored inside the cap member 37. After that, the upper surface of the piston rod 9b pushes the cap member 37 upward, and the cap member 37 pushes the engaging member 22 upward. The upper surface of the large diameter portion 38 of the cap member 37 is received by the upper wall 35a of the support tube 35, and the rise of the piston 9a is stopped. As a result, the pin clamp is switched from the locked state of FIG. 10 to the released state of FIG. 7A.

上記の実施形態は次の長所を奏する。
ワーク4の孔5をキャップ部材3に外嵌めするときに、キャップ部材3がワーク4を許容範囲外の位置から許容範囲内の位置(所望する位置)となるように移動させる。このとき、ワーク4がキャップ部材3を水平方向(図中においては、左方)に押圧する力が作用するが、支持筒35の筒孔36の内周面にキャップ部材37の大径部38の外周面が広い面で支持されるのでハウジング1に対して支持筒35がほとんど傾かない。また、出力部材9に対してクランプロッド17が水平方向に移動可能となっていることにより、ロック駆動時にクランプロッド17の軸心がワーク4の孔5の軸心に近づくように移動される。これにより、係合部材22がワーク4の孔5の周壁を均等に押圧するので、クランプ装置はワーク4を確実にクランプできる。
The above embodiment has the following advantages.
When the hole 5 of the workpiece 4 is fitted onto the cap member 3, the cap member 3 moves the workpiece 4 from a position outside the allowable range to a position within the allowable range (desired position). At this time, the workpiece 4 exerts a force pressing the cap member 3 horizontally (to the left in the drawing), but since the outer peripheral surface of the large diameter portion 38 of the cap member 37 is supported by a wide surface on the inner peripheral surface of the cylindrical hole 36 of the support cylinder 35, the support cylinder 35 hardly tilts relative to the housing 1. In addition, since the clamp rod 17 is horizontally movable relative to the output member 9, the axis of the clamp rod 17 is moved to approach the axis of the hole 5 of the workpiece 4 during the lock drive. As a result, the engaging member 22 presses the peripheral wall of the hole 5 of the workpiece 4 evenly, so that the clamp device can clamp the workpiece 4 reliably.

また、ロック状態からリリース状態に切り換えられるときに、テーパ面48が基準部50に当接してクランプロッド17の軸心がキャップ部材37の軸心に近づくように移動され、位置決め部47が基準部50に対面することによりクランプロッド17の軸心とキャプ部材37の軸心とが略一致する。これにより、これにより、リリース状態で、係合部材22がキャップ部材37内に収納される。その結果、キャップ部材3に対してワークを取り付けるとき、または、取り外すときに、ワーク4の孔5の周壁によって係合部材22が摩耗したり、破損したりするのを防止できる。 When switching from the locked state to the released state, the tapered surface 48 abuts against the reference portion 50, moving the axis of the clamp rod 17 closer to the axis of the cap member 37, and the positioning portion 47 faces the reference portion 50, so that the axis of the clamp rod 17 and the axis of the cap member 37 are approximately aligned. This allows the engaging member 22 to be stored within the cap member 37 in the released state. As a result, the engaging member 22 can be prevented from being worn or damaged by the peripheral wall of the hole 5 of the workpiece 4 when attaching or removing a workpiece from the cap member 3.

図11および図12は、上記の第2実施形態の第1変形例を示しており、その第2変形例は、上記の第1実施形態および第2実施形態とは次の点で異なる。
上記の第2実施形態のピンクランプがストッパ46を備えることに代えて、第1変形例のピンクランプでは、クランプロッド17の外周面からストッパピン56が径方向の外方に突設されている。そのストッパピン56が係合部材22を受け止め可能となるように構成されている。これにより、クランプロッド17が下降されて、図12に示すように、ストッパピン56が係合部材22に当接されると、その後、クランプロッド17と係合部材22とが一体に下降される。その結果、係合部材22が径方向の外方へ移動することが制限される。
11 and 12 show a first modified example of the second embodiment described above, and the second modified example differs from the first and second embodiments described above in the following respects.
Instead of the pin clamp of the second embodiment being provided with the stopper 46, the pin clamp of the first modified example has a stopper pin 56 protruding radially outward from the outer circumferential surface of the clamp rod 17. The stopper pin 56 is configured to be able to receive the engaging member 22. As a result, when the clamp rod 17 is lowered and the stopper pin 56 comes into contact with the engaging member 22 as shown in Fig. 12, the clamp rod 17 and the engaging member 22 are then lowered together. As a result, the radially outward movement of the engaging member 22 is restricted.

図13および図14は、上記の第2実施形態の第2変形例を示しており、その第2変形例は、上記の第1実施形態および第2実施形態とは次の点で異なる。
上記の第2実施形態のピンクランプがストッパ46を備えることに代えて、キャップ部材37の大径部38の周壁に長孔57が上下に長くなるように形成されると共に、連結ピン20Cの端部がその長孔57に挿入されるように構成される。これにより、クランプ装置をロック駆動させるときに、ピストンロッド9bが所定位置に下降されると、連結ピン20Cがキャップ部材37の長孔57の下端面に当接する。その後、ピストンロッド9bが連結ピン20Cを介してキャップ部材37を押し下げていき、そのキャップ部材37が係合部材22を下方へ押して下げていく。また、クランプ装置をリリース駆動させるときに、ピストンロッド9bが上昇されると、連結ピン20Cがキャップ部材37の長孔57の上端面に当接する。その後、ピストンロッド9bが連結ピン20Cを介してキャップ部材37を押し上げていき、そのキャップ部材37が係合部材22を押し上げていく。
13 and 14 show a second modified example of the second embodiment, which differs from the first and second embodiments in the following respects.
Instead of the pin clamp of the second embodiment being provided with the stopper 46, a long hole 57 is formed in the peripheral wall of the large diameter portion 38 of the cap member 37 so as to be vertically long, and the end of the connecting pin 20C is inserted into the long hole 57. As a result, when the clamp device is driven to be locked, if the piston rod 9b is lowered to a predetermined position, the connecting pin 20C abuts against the lower end surface of the long hole 57 of the cap member 37. Thereafter, the piston rod 9b pushes down the cap member 37 via the connecting pin 20C, and the cap member 37 pushes down the engaging member 22. Also, when the clamp device is driven to be released, if the piston rod 9b is raised, the connecting pin 20C abuts against the upper end surface of the long hole 57 of the cap member 37. Thereafter, the piston rod 9b pushes up the cap member 37 via the connecting pin 20C, and the cap member 37 pushes up the engaging member 22.

図15および図16は、上記の第2実施形態の第3変形例を示しており、その第3変形例は、上記の第1実施形態および第2実施形態とは次の点で異なる。
上記の第2実施形態のクランプ装置では、位置決め部47がクランプロッド17の外周面に当該クランプロッド17の軸方向に平行するようにストレートに形成される。これに対して、第3変形例の位置決め部47Aは、クランプロッド17の外周壁に上方(先端側)に向かうにつれて先細りするテーパ外周面によって構成される。本変形例では、キャップ部材37の内周壁に基準部50Aがテーパ状に形成されている。これにより、位置決め部47Aと基準部50Aとが全周にわたって係合するときに、ピストンロッド9bの軸心とクランプロッド17の軸心がほぼ一致するように構成されている。
15 and 16 show a third modified example of the second embodiment, which differs from the first and second embodiments in the following respects.
In the clamp device of the second embodiment described above, the positioning portion 47 is formed straight on the outer circumferential surface of the clamp rod 17 so as to be parallel to the axial direction of the clamp rod 17. In contrast, the positioning portion 47A of the third modified example is configured by a tapered outer circumferential surface that tapers upward (toward the tip) on the outer circumferential wall of the clamp rod 17. In this modified example, a reference portion 50A is formed in a tapered shape on the inner circumferential wall of the cap member 37. This allows the axis of the piston rod 9b and the axis of the clamp rod 17 to approximately coincide when the positioning portion 47A and the reference portion 50A engage over the entire circumference.

図17および図18は、上記の第2実施形態の第4変形例を示しており、その第4変形例は、上記の第1実施形態および第2実施形態とは次の点で異なる。
上記の第2実施形態のクランプ装置では、キャップ部材37に弾性リング41が装着される。これに対して、第2変形例のクランプ装置では、支持筒35の筒孔36内であって、キャップ部材37の下端面とハウジング本体2の上端面との間にバネ64が装着される。このため、ハウジング1に対してバネ64がキャップ部材37を上方へ付勢している。
17 and 18 show a fourth modified example of the second embodiment, which differs from the first and second embodiments in the following respects.
In the clamp device of the second embodiment described above, an elastic ring 41 is attached to the cap member 37. In contrast, in the clamp device of the second modified example, a spring 64 is attached inside the cylindrical hole 36 of the support cylinder 35, between the lower end surface of the cap member 37 and the upper end surface of the housing main body 2. Therefore, the spring 64 urges the cap member 37 upward relative to the housing 1.

上記のピンクランプは、図17および図18に示すように、次のように作動する。
図17に示す初期状態のピンクランプの上方にワーク4が移動されている。このとき、ピンクランプのキャップ部材37の軸心からワーク4の孔5の軸心が距離Aだけ水平方向に位置ずれしている。そのワーク4を下降させていくと、ワーク4の孔5の周壁がピンクランプのキャップ部材37のテーパ部37aに当接する。その後、ワーク4がキャップ部材37のテーパ部37aに沿って右方へ移動しながら下降されていく。引き続いて、ワーク4の孔5がキャップ部材37を外嵌めする。このとき、キャップ部材37の軸心からワーク4の孔5の軸心が距離Bだけ水平方向に位置ずれしている。
The pin clamp described above, as shown in Figures 17 and 18, operates as follows.
The workpiece 4 is moved above the pin clamp in the initial state shown in Fig. 17. At this time, the axis of the hole 5 in the workpiece 4 is horizontally displaced from the axis of the cap member 37 of the pin clamp by a distance A. When the workpiece 4 is lowered, the peripheral wall of the hole 5 in the workpiece 4 comes into contact with the tapered portion 37a of the cap member 37 of the pin clamp. Thereafter, the workpiece 4 is lowered while moving rightward along the tapered portion 37a of the cap member 37. Subsequently, the hole 5 in the workpiece 4 fits the cap member 37 from the outside. At this time, the axis of the hole 5 in the workpiece 4 is horizontally displaced from the axis of the cap member 37 by a distance B.

上記ピンクランプを図17のリリース状態から図18のロック状態にロック駆動するときに、リリース室12から圧油が排出されると共に、ロック室11に圧油が供給される。すると、ロック室11の圧油による押圧力と保持バネ13の付勢力がピストン9aとピストンロッド9bを介してクランプロッド17を下降させていく。このとき、クランプロッド17が所定高さ位置に下降されたときに、キャップ部材37の基準部50からクランプロッド17の位置決め部47が離間(対面状態が解除)されて、基準部50に逃がし部49が対面するので、クランプロッド17の水平方向への移動が許容される。そのクランプロッド17が係合部材22を当該クランプロッド17の径方向の外方に移動させていく。次いで、右側の係合部材22の外面がワーク4の孔5の内周壁に当接する。その後、クランプロッド17が下降されると共に、左方へ移動されていく。左側の係合部材22aの外面がワーク4の孔5の内周壁に当接する。このため、クランプロッド17と係合部材22との相対移動が制限される。その後、クランプロッド17と係合部材22とが一体に下降されていくと共に、その係合部材22がキャップ部材37をバネ64の付勢力に抗して下方へ押していく。これにより、キャップ部材37の軸心がワーク4の孔5の軸心に対して水平方向に距離Bだけ位置ずれしていると共に、クランプロッド17の軸心がキャップ部材37の軸心にほぼ一致した状態で、係合部材22の押圧部25がワーク4の孔5の周縁を上方から確実に押圧する。その結果、上記ピンクランプが図17のリリース状態から図18のロック状態に切り換えられる。 When the pin clamp is locked from the release state of FIG. 17 to the lock state of FIG. 18, pressure oil is discharged from the release chamber 12 and supplied to the lock chamber 11. Then, the pressing force of the pressure oil in the lock chamber 11 and the urging force of the holding spring 13 move the clamp rod 17 down through the piston 9a and the piston rod 9b. At this time, when the clamp rod 17 is lowered to a predetermined height position, the positioning portion 47 of the clamp rod 17 is separated from the reference portion 50 of the cap member 37 (the facing state is released), and the relief portion 49 faces the reference portion 50, so that the clamp rod 17 is allowed to move in the horizontal direction. The clamp rod 17 moves the engagement member 22 outward in the radial direction of the clamp rod 17. Next, the outer surface of the right engagement member 22 abuts against the inner wall of the hole 5 of the workpiece 4. After that, the clamp rod 17 is lowered and moved to the left. The outer surface of the left engagement member 22 a abuts against the inner wall of the hole 5 of the workpiece 4. This limits the relative movement between the clamp rod 17 and the engaging member 22. After that, the clamp rod 17 and the engaging member 22 are lowered together, and the engaging member 22 pushes the cap member 37 downward against the biasing force of the spring 64. As a result, the axis of the cap member 37 is horizontally displaced by a distance B from the axis of the hole 5 in the workpiece 4, and the pressing portion 25 of the engaging member 22 reliably presses the periphery of the hole 5 in the workpiece 4 from above, with the axis of the clamp rod 17 approximately coinciding with the axis of the cap member 37. As a result, the pin clamp is switched from the release state of FIG. 17 to the lock state of FIG. 18.

上記ピンクランプを図18のロック状態から図17のリリース状態にリリース駆動するときには、ロック室11から圧油が排出されると共に、リリース室12に圧油が供給される。すると、リリース室12の圧油による押圧力が保持バネ13の付勢力に抗してピストン9aを上方に移動させていく。ピストン9aがピストンロッド9bを介してクランプロッド17を上方へ移動させていくと、クランプロッド17が左右両側の係合部材22a,22bを当該クランプロッド17の径方向の内方に移動させていく。このとき、バネ64の付勢力がキャップ部材37を上方へ押し上げていく。次いで、クランプロッド17のテーパ部48がキャップ部材37の基準部50に当接されると、クランプロッド17と左右両側の係合部材22とは、クランプロッド17の軸心がキャップ部材37の軸心に近づくように右方に移動されていく。クランプロッド17の位置決め部47がキャップ部材37の基準部50に対面されると、クランプロッド17の軸心がハウジング1の軸心にほぼ一致する。これにより、係合部材22がキャップ部材37の内側に収納される。上記バネ64がキャップ部材37を上方へ押すと共に、そのキャップ部材37が係合部材22を上方へ押していく。キャップ部材37の大径部の上面が支持筒35の上壁に受け止められると共に、ピストンロッド9bがキャップ部材37に受け止められてピストン9aの上昇が停止される。その結果、ピンクランプはロック状態からリリース状態に切り換えられる。 When the pin clamp is released from the locked state shown in FIG. 18 to the released state shown in FIG. 17, pressure oil is discharged from the lock chamber 11 and supplied to the release chamber 12. Then, the pressing force of the pressure oil in the release chamber 12 moves the piston 9a upward against the biasing force of the retaining spring 13. When the piston 9a moves the clamp rod 17 upward via the piston rod 9b, the clamp rod 17 moves the left and right engaging members 22a, 22b radially inward of the clamp rod 17. At this time, the biasing force of the spring 64 pushes the cap member 37 upward. Next, when the tapered portion 48 of the clamp rod 17 abuts against the reference portion 50 of the cap member 37, the clamp rod 17 and the left and right engaging members 22 are moved to the right so that the axis of the clamp rod 17 approaches the axis of the cap member 37. When the positioning portion 47 of the clamp rod 17 faces the reference portion 50 of the cap member 37, the axis of the clamp rod 17 approximately coincides with the axis of the housing 1. As a result, the engaging member 22 is stored inside the cap member 37. The spring 64 pushes the cap member 37 upward, and the cap member 37 pushes the engaging member 22 upward. The upper surface of the large diameter portion of the cap member 37 is received by the upper wall of the support tube 35, and the piston rod 9b is received by the cap member 37, stopping the rise of the piston 9a. As a result, the pin clamp is switched from the locked state to the released state.

上記の各実施形態は次のように変更可能である。
上記ワークやパレットやツールなどの孔の内周面を押圧するクランプ装置(ホールクランプ)、前記ワークなどの孔の周壁を上方から押圧するクランプ装置(ピンクランプ)に本発明を適用することに限られず、他のクランプ装置やロボットのツールチェンジャ等に適用してもよい。
上記クランプ装置を駆動させるために供給される圧力流体は、例示した圧油に代えて、他の液体または圧縮空気等の気体であってもよい。
上記の保持バネ13をロック室11に装着するのに代えて、リリースバネをリリース室12に装着する構成としてもよい。
また、上記実施形態で例示した複動式のシリンダに代えて単動式のシリンダであってもよい。
さらには、例示した油圧シリンダに代えて、空圧シリンダや電動アクチュエータであってもよい。
上記キャップ部材3,37は、ハウジング1と一体となるように突設されても、ハウジング1に上下方向へ移動可能に挿入されてもよい。
上記の出力部材9は、ピストン9aおよびピストンロッド9bを有することに代えて、ピストンのみによって構成されるようにしてもよい。この場合、ピストンの上部に形成される挿入孔にクランプロッド17が水平方向および上下方向にまたは、水平方向のみに移動可能となるようにピン連結される。
上記係合部材22は、クランプロッド17の外周壁に2または3つ設けられることに限られず、4つ以上設けられてもよい。
上記の基準部31,50,50Aがキャップ部材3,37の筒孔の内周壁に設けられてもよく、ピストンロッド9bの挿入孔16の内周壁などの他の壁に形成されてもよい。また、基準部31,50,50Aは、キャップ部材3,37の筒孔の内周壁、または,ピストンロッド9bの挿入孔16の内周壁に当該筒孔または挿入孔の軸心に平行となるようにストレートに形成されても、当該筒孔または挿入孔の軸心に対して傾斜するようにテーパ状に形成されてもよい。
上記キャップ部材3,37を上限位置に保持するために、上記第2実施形態のように弾性リングと段差部等を備えることに代えて、上記第2実施形態の第2変形例のようにバネ64を備えてもよく、また、その逆であってもよい。
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。
The above embodiments can be modified as follows.
The present invention is not limited to application to a clamping device (hole clamp) that presses the inner surface of a hole in a workpiece, pallet, tool, etc., and a clamping device (pin clamp) that presses the peripheral wall of a hole in the workpiece, etc. from above, but may also be applied to other clamping devices, robot tool changers, etc.
The pressure fluid supplied to drive the clamp device may be other liquids or gases such as compressed air instead of the pressure oil exemplified above.
Instead of mounting the holding spring 13 in the lock chamber 11, a release spring may be mounted in the release chamber 12.
Moreover, a single-acting cylinder may be used in place of the double-acting cylinder exemplified in the above embodiment.
Furthermore, instead of the hydraulic cylinder shown as an example, a pneumatic cylinder or an electric actuator may be used.
The cap members 3, 37 may be provided so as to protrude from the housing 1 so as to be integral with the housing 1, or may be inserted into the housing 1 so as to be movable in the vertical direction.
The output member 9 may be constituted by only a piston, instead of having the piston 9a and the piston rod 9b. In this case, the clamp rod 17 is connected by a pin to an insertion hole formed in the upper part of the piston so as to be movable in the horizontal direction and the up-down direction, or only in the horizontal direction.
The number of the engaging members 22 provided on the outer peripheral wall of the clamp rod 17 is not limited to two or three, and four or more engaging members may be provided.
The reference portion 31, 50, 50A may be provided on the inner peripheral wall of the cylindrical hole of the cap member 3, 37, or may be formed on another wall such as the inner peripheral wall of the insertion hole 16 of the piston rod 9b. The reference portion 31, 50, 50A may be formed on the inner peripheral wall of the cylindrical hole of the cap member 3, 37 or the inner peripheral wall of the insertion hole 16 of the piston rod 9b straight so as to be parallel to the axis of the cylindrical hole or the insertion hole, or may be formed tapered so as to be inclined with respect to the axis of the cylindrical hole or the insertion hole.
In order to hold the cap members 3, 37 at their upper limit positions, instead of providing an elastic ring and a step portion as in the second embodiment, a spring 64 may be provided as in the second variant of the second embodiment, or vice versa.
Of course, various other modifications can be made within the scope of what a person skilled in the art can imagine.

1:ハウジング,3:キャップ部材,4:クランプ対象物(ワーク),5:孔,8:筒孔,9:出力部材,16;挿入孔,17:クランプロッド,19,19A,19B;長孔,20,20A,20B,20C;連結ピン,22:係合部材,24:案内孔,28:位置決め部,30:逃がし部,31:基準部,36:筒孔,37:キャップ部材,46:ストッパ,47:置決め部,49:逃がし部,50:基準部,56:ストッパ,57:長孔. 1: Housing, 3: Cap member, 4: Clamp object (workpiece), 5: Hole, 8: Cylindrical hole, 9: Output member, 16: Insertion hole, 17: Clamp rod, 19, 19A, 19B: Long hole, 20, 20A, 20B, 20C: Connecting pin, 22: Engagement member, 24: Guide hole, 28: Positioning portion, 30: Relief portion, 31: Reference portion, 36: Cylindrical hole, 37: Cap member, 46: Stopper, 47: Positioning portion, 49: Relief portion, 50: Reference portion, 56: Stopper, 57: Long hole.

Claims (8)

ハウジング(1)の先端壁から先端側に突設されると共に、クランプ対象物(4)の孔(5)に挿入可能となっている筒状のキャップ部材(3,37)と、
前記ハウジング(1)内で移動可能に挿入される出力部材(9)と、
前記キャップ部材(3,37)の筒孔(8,36)内で軸方向および径方向に移動可能となるように挿入されると共に、前記出力部材(9)に当該出力部材(9)の径方向に移動可能となるように連結されるクランプロッド(17)と、
前記キャップ部材(3,37)の筒壁に貫通される案内孔(24)に挿入されると共に、前記クランプロッド(17)によって前記案内孔(24)に沿って移動される係合部材(22)と
前記出力部材(9)の先端部に形成される挿入孔(16)であって、前記クランプロッド(17)が挿入される挿入孔(16)と、
前記クランプロッド(17)の外周壁から径方向の外方に突設される位置決め部(28)と、
前記クランプロッド(17)の外周壁であって、前記位置決め部(28)とは別の場所に形成される逃がし部(30)と、
前記挿入孔(16)の内周壁に形成される基準部(31)と、を備え、
前記クランプロッド(17)が前記出力部材(9)に対して水平方向、および、軸方向に移動可能に連結され、前記出力部材(9)に対して前記クランプロッド(17)が軸方向に移動されて、前記位置決め部(28)が前記基準部(31)に対面または当接するときに、前記クランプロッド(17)の径方向への移動が制限され、
前記出力部材(9)に対して前記クランプロッド(17)が軸方向に移動されて、前記逃がし部(30)が前記基準部(31)に対面または当接するときに、前記クランプロッド(17)が径方向へ移動可能となる、
ことを特徴とするクランプ装置。
a cylindrical cap member (3, 37) that protrudes from the tip wall of the housing (1) toward the tip side and is insertable into a hole (5) of an object to be clamped (4);
an output member (9) movably inserted within the housing (1);
a clamp rod (17) that is inserted into the cylindrical hole (8, 36) of the cap member (3, 37) so as to be movable in an axial direction and a radial direction, and that is connected to the output member (9) so as to be movable in the radial direction of the output member (9);
an engaging member (22) that is inserted into a guide hole (24) that penetrates a cylindrical wall of the cap member (3, 37) and is moved along the guide hole (24) by the clamp rod (17) ;
an insertion hole (16) formed at a tip end of the output member (9), into which the clamp rod (17) is inserted;
a positioning portion (28) protruding radially outward from an outer peripheral wall of the clamp rod (17);
a relief portion (30) formed on an outer peripheral wall of the clamp rod (17) at a location separate from the positioning portion (28);
A reference portion (31) formed on an inner peripheral wall of the insertion hole (16),
the clamp rod (17) is connected to the output member (9) so as to be movable in a horizontal and axial direction, and when the clamp rod (17) is moved in the axial direction relative to the output member (9) and the positioning portion (28) faces or abuts against the reference portion (31), radial movement of the clamp rod (17) is restricted;
When the clamp rod (17) is moved in the axial direction relative to the output member (9) and the relief portion (30) faces or abuts against the reference portion (31), the clamp rod (17) becomes movable in the radial direction.
A clamping device characterized by:
請求項1のクランプ装置において、2. The clamping device of claim 1,
前記クランプロッド(17)に軸方向に長くなるように径方向に貫通される長孔(19)と、A long hole (19) that penetrates the clamp rod (17) in a radial direction so as to be elongated in the axial direction;
前記挿入孔(16)の周壁から前記挿入孔(16)内に向けて突設されると共に、前記長孔(19)に挿入される連結ピン(20)と、を備える、ことを特徴とするクランプ装置。a connecting pin (20) that protrudes from a peripheral wall of the insertion hole (16) toward inside the insertion hole (16) and is inserted into the long hole (19).
請求項1のクランプ装置において、2. The clamping device of claim 1,
前記挿入孔(16)の周壁に径方向に貫通される孔(19A)と、A hole (19A) that penetrates radially through a peripheral wall of the insertion hole (16);
前記クランプロッド(17)から当該クランプロッド(17)の径方向の外方に突設されると共に、前記孔(19A)に挿入される連結ピン(20A)と、を備える、ことを特徴とするクランプ装置。a connecting pin (20A) that protrudes radially outward from the clamp rod (17) and is inserted into the hole (19A).
請求項1のクランプ装置において、2. The clamping device of claim 1,
前記挿入孔(16)の周壁に軸方向に長くなるように径方向に貫通される長孔(19B)と、A long hole (19B) that penetrates the peripheral wall of the insertion hole (16) in the radial direction so as to be elongated in the axial direction;
前記クランプロッド(17)から当該クランプロッド(17)の径方向の外方に突設されると共に、前記長孔(19B)に挿入される連結ピン(20B)と、を備える、ことを特徴とするクランプ装置。a connecting pin (20B) that protrudes radially outward from the clamp rod (17) and is inserted into the long hole (19B).
ハウジング(1)の先端壁から先端側に突設されると共に、クランプ対象物(4)の孔(5)に挿入可能となっている筒状のキャップ部材(37)と、a cylindrical cap member (37) that protrudes from the tip wall of the housing (1) toward the tip side and can be inserted into a hole (5) of an object to be clamped (4);
前記ハウジング(1)内で移動可能に挿入される出力部材(9)と、an output member (9) movably inserted within the housing (1);
前記キャップ部材(37)の筒孔(8,36)内で軸方向および径方向に移動可能となるように挿入されると共に、前記出力部材(9)に当該出力部材(9)の径方向に移動可能となるように連結されるクランプロッド(17)と、a clamp rod (17) that is inserted into the cylindrical hole (8, 36) of the cap member (37) so as to be movable in an axial direction and a radial direction, and that is connected to the output member (9) so as to be movable in the radial direction of the output member (9);
前記キャップ部材(37)の筒壁に貫通される案内孔(24)に挿入されると共に、前記クランプロッド(17)によって前記案内孔(24)に沿って移動される係合部材(22)と、an engaging member (22) that is inserted into a guide hole (24) that penetrates a cylindrical wall of the cap member (37) and is moved along the guide hole (24) by the clamp rod (17);
前記クランプロッド(17)の外周壁から径方向の外方に突設される位置決め部(47)と、a positioning portion (47) protruding radially outward from an outer peripheral wall of the clamp rod (17);
前記クランプロッド(17)の外周壁であって、前記位置決め部(47)とは別の場所に形成される逃がし部(49)と、a relief portion (49) formed on an outer peripheral wall of the clamp rod (17) at a location separate from the positioning portion (47);
前記キャップ部材(37)の前記筒孔(36)の内周壁に形成される基準部(50)と、を備え、a reference portion (50) formed on an inner peripheral wall of the cylindrical hole (36) of the cap member (37),
前記クランプロッド(17)が軸方向に移動されて、前記位置決め部(47)が前記基準部(50)に対面するときに、前記クランプロッド(17)の径方向への移動が制限され、When the clamp rod (17) is moved in the axial direction and the positioning portion (47) faces the reference portion (50), the radial movement of the clamp rod (17) is restricted,
前記クランプロッド(17)が軸方向に移動されて、前記逃がし部(49)が前記基準部(50)に対面するときに、前記クランプロッド(17)が径方向へ移動可能となっている、ことを特徴とするクランプ装置。A clamp device characterized in that, when the clamp rod (17) is moved axially and the relief portion (49) faces the reference portion (50), the clamp rod (17) is capable of moving radially.
請求項1または5のクランプ装置において、In the clamping device according to claim 1 or 5,
前記ハウジング(1)の先端壁に環状のストッパ(46)が径方向に移動可能となるように装着され、そのストッパ(46)の内周壁に前記係合部材(22)の外面が当接可能となっている、ことを特徴とするクランプ装置。A clamping device characterized in that an annular stopper (46) is attached to the tip wall of the housing (1) so as to be movable in the radial direction, and the outer surface of the engaging member (22) can abut against the inner peripheral wall of the stopper (46).
請求項1または5のクランプ装置において、In the clamping device according to claim 1 or 5,
前記クランプロッド(17)からストッパ(56)が外方に突設され、前記ストッパ(56)が前記係合部材(22)の先端部に所定の隙間をあけて当接可能となっている、ことを特徴とするクランプ装置。A clamp device characterized in that a stopper (56) protrudes outward from the clamp rod (17), and the stopper (56) is capable of abutting the tip of the engaging member (22) with a predetermined gap therebetween.
ハウジング(1)の先端壁から先端側に突設されると共に、クランプ対象物(4)の孔(5)に挿入可能となっている筒状のキャップ部材(37)と、a cylindrical cap member (37) that protrudes from the tip wall of the housing (1) toward the tip side and can be inserted into a hole (5) of an object to be clamped (4);
前記ハウジング(1)内で移動可能に挿入される出力部材(9)と、an output member (9) movably inserted within the housing (1);
前記キャップ部材(37)の筒孔(8,36)内で軸方向および径方向に移動可能となるように挿入されると共に、前記出力部材(9)に当該出力部材(9)の径方向に移動可能となるように連結されるクランプロッド(17)と、a clamp rod (17) that is inserted into the cylindrical hole (8, 36) of the cap member (37) so as to be movable in an axial direction and a radial direction, and that is connected to the output member (9) so as to be movable in the radial direction of the output member (9);
前記キャップ部材(37)の筒壁に貫通される案内孔(24)に挿入されると共に、前記クランプロッド(17)によって前記案内孔(24)に沿って移動される係合部材(22)と、an engaging member (22) that is inserted into a guide hole (24) that penetrates a cylindrical wall of the cap member (37) and is moved along the guide hole (24) by the clamp rod (17);
前記キャップ部材(37)の筒壁に長孔(57)が軸方向に長くなるように径方向に貫通され、前記出力部材(9)と前記クランプロッド(17)とを連結させる連結ピン(20C)の端部が前記長孔(57)内に当該長孔(57)に沿って移動可能となるように挿入される、ことを特徴とするクランプ装置。a long hole (57) is radially penetrated in the cylindrical wall of the cap member (37) so as to be elongated in the axial direction, and an end of a connecting pin (20C) connecting the output member (9) and the clamp rod (17) is inserted into the long hole (57) so as to be movable along the long hole (57).
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