JPH04106132U - クランプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 単一のアクチュエータによる作動ロッドの往
復運動で、ワークに形成された横孔内などの側方が開口
した狭いクランプ箇所を上方からクランプでき、またク
ランプ解除できるようにする。 【構成】 エアシリンダ８の作動ロッド８ａに固定した
連結板９にスイングブロック１０を枢着し、下端部にク
ランパ１１ａを有するクランプアーム１１をスイングブ
ロック１０に固定する。またクランパ１１ａがセット位
置から側方に所定量移動したオフセット位置まで移動で
きる範囲にストッパでクランプアーム１１を揺動規制す
る。さらにクランパ１１ａがオフセット位置に臨むよう
にオフセットバネ２３でクランプアーム１１を揺動付勢
する。そしてスイングブロック１０を貫通するバネ支持
ロッド１４に装着したセットバネ３３を圧縮することで
クランプアーム１１をオフセットバネ２３に抗して反対
向きに揺動付勢するよう構成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ワークに形成された横孔などの狭い箇所を上方から押圧してクラン プするのに好適なクランプ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

ワークをクランパにより押圧してクランプするクランプ装置として、クランパ を一方向に押圧するアクチュエータを備えたものが従来知られている。実開昭６ ４−２０９９４号公報はその一例を示すもので、アクチュエータであるクランプ シリンダのピストン先端のヨークには、ハ字形の開脚状態から略水平の開脚状態 までの範囲で開脚できる一対のクランパが枢着されている。このクランプ装置は 、例えば上面が開口した箱形のワーク内にハ字形に開脚したクランパを挿入し、 これをクランプシリンダの作動で下方に押圧することによりワーク内の底面およ び左右の側面を同時に押圧することができ、また略水平に開脚したクランパによ り平面を押圧することもできるものである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで一般に、ワークに形成された横孔内などの側方が開口したクランプ箇 所をクランパにより上方から押圧してクランプするには、クランパの下降途中で これを側方に移動してクランプ箇所に挿入する必要がある。しかし、前記公報に 記載のクランプ装置は、クランパが略水平に開脚できるものの、その開脚動作は クランパがワークの平面に押圧されて生じる構成であるため、ワークに形成され た横孔内などにクランパを挿入してクランプすることができない。

【０００４】 もっとも、実公平１−１８２６９号公報に記載のような平面カムに沿って揺動 するカムフォロアを前記ヨークに枢着し、その下端部にクランパを固定すれば、 カムフォロアが平面カムに沿って揺動する際、クランパが下降途中で側方に移動 するので、ワークに形成された横孔内などのクランプ箇所にクランパを挿入して クランプすることは可能である。

【０００５】 しかし、前記カムフォロアは平面カムに沿って揺動するものであり、その揺動 運動を確実に行わせるには、平面カムのリフト量が急激に変化しないようにする 必要がある。このため、カムフォロアは急激な揺動運動ができず、クランパを急 激に側方に移動させることは困難である。従って、ワークに形成された横孔が比 較的に小径であって狭い場合には、そこにクランパを挿入してクランプすること は実質上不可能である。

【０００６】 このような事情から、ワークに形成された比較的に小径の横孔内などの側方が 開口した狭いクランプ箇所にクランパを挿入してワークをクランプする場合には 、クランパの下降途中でこれを側方に移動させる別途のアクチュエータを用いる のが通例であり、装置構成が複雑化、大型化するという問題があった。

【０００７】 そこで本考案は、単一のアクチュエータによる作動ロッドの往復運動で、ワー クに形成された横孔内などの側方が開口した狭いクランプ箇所を上方からクラン プし、またクランプ解除することができるクランプ装置を提供することを目的と する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

この目的のため本考案によるクランプ装置は、ベース部材に固定されて作動ロ ッドが上下に往復運動するアクチュエータと、上記作動ロッドに固定された連結 板に対して上下方向に揺動自在に支持されたスイングブロックと、このスイング ブロックに固定されて下方に延び、その下端部にクランパを有するクランプアー ムと、上記クランパがセット位置から側方に所定量移動したオフセット位置まで 移動できる範囲にクランプアームを揺動規制するストッパと、上記クランパがオ フセット位置に臨むようにクランプアームをスイングブロックと共に揺動付勢す るオフセットバネと、上記ベース部材を上下に摺動自在に貫通してアクチュエー タの作動ロッドと平行に延び、上端部がベース部材に係合して下降が規制される 支持ロッドと、この支持ロッドに屈折リンクを介して上端部が連結され、上記ス イングブロックを上下方向に摺動自在に貫通してスイングブロックと共に揺動可 能なバネ支持ロッドと、このバネ支持ロッドの下端に設けたバネ受けと上記スイ ングブロックとの間に介設され、その圧縮時に上記オフセットバネに抗してスイ ングブロックを反対向きに揺動付勢するセットバネとを備えたことを特徴として いる。

【０００９】

【作用】

このような手段では、アクチュエータの作動ロッドが収縮した初期状態におい て、オフセットバネの付勢を受けたクランプアームは、スイングブロックと共に 揺動してクランパがオフセット位置に臨むように揺動規制されている。そしてこ の状態から作動ロッドが下方に伸張すると、支持ロッドの上端部がベース部材に 係合するまで、クランプアームはクランパがオフセット位置に臨んだ状態のまま 連結板、スイングブロック、バネ支持ロッド、支持ロッドと共に下降する。

【００１０】 支持ロッドの上端部がベース部材に係合して支持ロッドの下降が規制された以 降は、スイングブロックがセットバネを圧縮しつつ下降することから、スイング ブロックはクランプアームと共にオフセットバネに抗して反対向きに揺動する。 このため、クランプアームはクランパがセット位置に臨むように揺動して下降し 、そのクランプパによりクランプ作用する。

【００１１】 このようにクランプアーム下端部のクランパは、アクチュエータの作動ロッド の伸張に応じて退避位置であるオフセット位置からセット位置に臨んで下降する 運動軌跡を描き、反対にアクチュエータの作動ロッドが上方に収縮する場合は、 セット位置からオフセット位置に退避して上昇する運動軌跡を描く。

【００１２】 従って、単一のアクチュエータによる作動ロッドの往復運動でワークの横孔内 などを上方からクランプし、またクランプ解除することができ、装置の小型化が 達成される。

【００１３】 特に、クランプパをオフセット位置とセット位置との間で移動させるクランプ アームの揺動運動は、従来のように平面カムを利用するものではなく、オフセッ トバネとセットバネとを利用して行わせているので、急激な揺動運動も可能であ り、比較的に小さな横孔などの狭いクランプ箇所のクランプ作業も可能である。

【００１４】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を添付の図面に基づいて具体的に説明する。 図４、図５は一実施例によるクランプ装置が適用されるリークテスト機を示し ている。このリークテスト機は、リークテストの対象となるワーク（例えばエン ジンのシリンダヘッド１）を水没させるための水槽２と、上記ワークのリークテ スト箇所（例えばカムジャーナル部１ａに形成された油孔１ｂ）をクランパによ り押圧して塞ぐクランプ装置３と、このクランプ装置３などの作動を制御する制 御盤４とを主要構成部分としている。そして上記水槽２は、内部にワーク固定台 ５が設置されたテスト槽２ａと、ウォータポンプ６により上記テスト槽２ａ内に 給水する給水槽２ｂとに区画され、上記クランプ装置３はベース部材７を介して テスト槽２ａ内のワーク１の上方に支持されている。

【００１５】 ここで前記クランプ装置３は、アクチュエータであるエアシリンダ８と、その 作動ロッド８ａに固定された連結板９と、連結板９に支持されたスイングブロッ ク１０と、スイングブロック１０に固定されたクランパ１１ａ付きのクランプア ーム１１などを備えると共に、支持ロッド１２に屈折リンク１３を介して連結さ れるバネ支持ロッド１４などを備えている。

【００１６】 図１ないし図３は前記クランプ装置３の詳細を示しており、エアシリンダ８は 倒立状態でベース部材７に固定され、その作動ロッド８ａはベース部材７を貫通 して上下に往復運動可能となっている。そしてこの作動ロッド８ａの下端にはジ ョイント１５を介して前記連結板９がボルト締めなどの手段で固定されている。

【００１７】 連結板９は、図２の正面図に示すように作動ロッド８ａに連結される横長平板 状の連結部９ａの下方に門型の枢着部９ｂが連続形成されたもので、この枢着部 ９ｂは図１の側面図に示すように連結部９ａより薄く形成されてその正面側に連 続している。そしてこの連結板９の連結部９ａの両端部には、左右一対のパイロ ットバー１６，１６の下端部が連結されている。

【００１８】 前記パイロットバー１６，１６は、作動ロッド８ａの両側に平行配置されたも ので、前記ベース部材７に固定されたブッシュ１７，１７に嵌合して上下に摺動 自在となっており、作動ロッド８ａの伸縮の際に連結板９をガタつきなく上下に 移動できるようにしている。

【００１９】 また、連結板９の枢着部９ｂには、門型の開口内に挿入されたスイングブロッ ク１０がピン１８を介して枢着されている。このスイングブロック１０は前後両 端部が上記枢着部９ｂの正面側および背面側に突出して上下に揺動自在となって おり、その背面側の端面には上下方向に延びるクランプアーム１１の上端部がボ ルト固定されている。

【００２０】 クランプアーム１１は所定幅の板状であり、二股状に分かれたその下端部の正 面側にはそれぞれクランパ１１ａ，１１ａが固定されている。そして、スイング ブロック１０の上下揺動と共にクランプアーム１１が揺動すると、クランパ１１ ａ，１１ａが前後（図１の左右）に移動するようになっている。このクランパ１ １ａ，１１ａは、ワーク１に傷を付けないようにその下面にゴム等の弾性部材が 貼設されたもので、ワーク１のクランプ箇所に形成された油孔などの小孔を密閉 できるようになっている。

【００２１】 そして前記クランプアーム１１を図１の実線で示す略垂直の姿勢から鎖線で示 すようにその下端部が図１の右側に所定量揺動できる範囲に、すなわち、クラン パ１１ａがセット位置から側方に所定量移動したオフセット位置まで移動できる 範囲にクランプアーム１１を揺動規制すべくストッパが設けられる。このストッ パは、前記ピン１８の上下に位置してクランプアーム１１にねじ込み固定された オフセット位置ストッパネジ１９およびセット位置ストッパネジ２０を主体とす るもので、これらに当接するストッパピン２１，２２が前記連結板９の枢着部９ ｂに固定されている。

【００２２】 また、クランプアーム１１の上端部と連結板９の枢着部９ｂとの間には、クラ ンパ１１ａが常時オフセット位置を保持できるようにクランプアーム１１を揺動 付勢する一対のオフセットバネ２３，２３が張設されている。

【００２３】 一方、前記支持ロッド１２はエアシリンダ８の作動ロッド８ａに平行に配置さ れてベース部材７を上下に摺動自在に貫通するもので、上端部にはストッパナッ ト２４が螺合して位置調節自在に固定されている。これに対応してベース部材７ の上面には上記ストッパナット２４を係止できる筒状ストッパ２５が固定され、 またベース部材７の下面には支持ロッド１２を摺動自在に案内するブッシュ２６ が固定されている。

【００２４】 図３にも示すように、支持ロッド１２の下端部には屈折リンク１３との連結部 １２ａが形成され、この連結部１２ａにピン２７を介して屈折リンク１３の上端 部が枢着されている。そしてこの屈折リンク１３の下端部には、ピン２８を介し て前記バネ支持ロッド１４の上端部に形成された連結部１４ａが枢着されている 。

【００２５】 バネ支持ロッド１４は、その連結部１４ａより下方の部分が前記スイングブロ ック１０の前端部を上下に貫通し、滑り軸受２９を介してスイングブロック１０ に摺動自在に嵌合している。また、バネ支持ロッド１４のスイングブロック１０ より下方に突出した部分にはバネ受けリング３０が軸方向に移動自在に装着され 、バネ支持ロッド１４の下端部にはバネ受けリング３１がナット３２の締め付け により固定されている。そして両バネ受けリング３１，３２の間には、前記オフ セットバネ２３より強いセットバネ３３が装着され、その圧縮時にはオフセット バネ２３に抗してスイングブロック１０を反対向きに（図１の時計廻りに）揺動 するようになっている。

【００２６】 つぎに、このように構成された一実施例の作用を説明する。 まず、図４、図５のようにワークであるシリンダヘッド１をワーク固定台５に 固定してテスト槽２ａ内に給水し、シリンダヘッド１を水没させてリークテスト の準備を完了する。この場合、リークテスト箇所である油孔１ｂが上方に開口す るように、シリンダヘッド１はカムジャーナル部１ａを上方に向けてセットする 。

【００２７】 このような準備完了状態において、アクチュエータであるエアシリンダ８の作 動ロッド８ａは収縮状態にあり、連結板９と共にスイングブロック１０は上方に 位置している。このため、バネ支持ロッド１４は連結部１４ａがスイングブロッ ク１０に係合し、屈折リンク１３を介して支持ロッド１２を上昇位置に押し上げ ている。またこのとき、セットバネ３３は非圧縮状態にあるため、スイングブロ ック１０と共にクランプアーム１１はオフセットバネ２３の付勢力で揺動し、図 １の鎖線で示すようにオフセット位置ストッパネジ１９がストッパピン２１に当 接した揺動位置に保持されている。即ちクランプアーム１１下端のクランパ１１ ａは、シリンダヘッド１の油孔１ｂの上方の位置から所定量だけ側方に退避した オフセット位置に保持されている。

【００２８】 このような準備完了状態でエアシリンダ８を駆動して作動ロッド８ａを下方に 伸張させると、作動ロッド８ａに固定された連結板９が下降し、その際、支持ロ ッド１２もこれに追従して下降することから、スイングブロック１０、クランプ アーム１１等と共にクランパ１１ａは前述のオフセット位置を保って下降する。

【００２９】 クランプアーム１１のクランパ１１ａが下降してワークであるシリンダヘッド １のカムジャーナル部１ａの側方付近に臨むと、支持ロッド１２の上端部のスト ッパナット２４が筒状ストッパ２５に係止されることで支持ロッド１２は下降を 停止する。すると、スイングブロック１０がセットバネ３３を圧縮しつつ下降す るようになり、セットバネ３３の反力でスイングブロック１０はオフセットバネ ２３の付勢力に抗して急激に図１の時計廻りに揺動する。このため、クランプア ーム１１は図１の実線で示すようにセット位置ストッパネジ２０がストッパピン ２２に当接するまで揺動し、クランパ１１ａがカムジャーナル部１ａ内に浸入し て油孔１ｂの上方のセット位置に臨む。そしてエアシリンダ８の作動ロッド８ａ がさらに下降することで、クランパ１１ａは油孔１ｂを塞いだ状態でカムジャー ナル部１ａを下方に押圧してクランプ作用する。

【００３０】 そこで、リークテスト機によりシリンダヘッド１内にエアを供給してシリンダ ヘッド１のリークテストを行うのであり、リークテストが終了したら、次のワー クであるシリンダヘッド１と交換するためにエアシリンダ８の作動ロッド８ａを 上方に収縮させる。

【００３１】 作動ロッド８ａが上方に収縮すると、クランプアーム１１のクランパ１１ａが 上昇してカムジャーナル部１ａのクランプを解除する。その際、スイングブロッ ク１０が上昇してセットバネ３３の圧縮状態を解除することから、オフセットバ ネ２３の付勢力がクランプアーム１１の上端部に作用する。ここでスイングブロ ック１０に嵌合したバネ支持ロッド１４は屈折リンク１３を介して支持ロッド１ ２に連結しており、スイングブロック１０と共に傾動可能である。そこでクラン プアーム１１はオフセットバネ２３の付勢力により図１の鎖線位置まで急激に揺 動し、クランパ１１ａはカムジャーナル部１ａの側方に所定量移動してオフセッ ト位置に保持される。そしてこのクランパ１１ａはそれ以降オフセット位置を保 持して作動ロッド８ａの収縮に伴い上昇し、初期の準備完了状態に戻る。

【００３２】 このようにクランプアーム１１の下端部のクランパ１１ａは、アクチュエータ であるエアシリンダ８の作動ロッド８ａの伸張に応じて退避位置であるオフセッ ト位置からセット位置に臨んで下降する運動軌跡を描き、反対に作動ロッド８ａ が収縮する場合は、セット位置からオフセット位置に退避して上昇する運動軌跡 を描く。従って、作動ロッド８ａの往復運動でシリンダヘッド１のカムジャーナ ル部１ａなどを上方からクランプし、またクランプ解除することができ、アクチ ュエータであるエアシリンダ８は単一のものでよく、装置の小型化が達成される 。

【００３３】 特に、クランパ１１ａをオフセット位置とセット位置との間で移動させるクラ ンプアーム１１の揺動運動は、従来のように平面カムを利用するものではなく、 オフセットバネ２３とセットバネ３３とを利用して行わせているので、急激な揺 動運動も可能であり、比較的に小さな横孔などの狭いクランプ箇所のクランプ作 業も可能である。

【００３４】

【考案の効果】

以上説明したとおり本考案によれば、アクチュエータの作動ロッドが収縮した 初期状態において、オフセットバネの付勢を受けたクランプアームは、スイング ブロックと共に揺動してクランパがオフセット位置に臨むように揺動規制されて いる。そしてこの状態から作動ロッドが下方に伸張すると、支持ロッドの上端部 がベース部材に係合するまで、クランプアームはクランパがオフセット位置に臨 んだ状態のまま連結板、スイングブロック、バネ支持ロッド、支持ロッドと共に 下降する。また、支持ロッドの上端部がベース部材に係合して支持ロッドの下降 が規制された以降は、スイングブロックがセットバネを圧縮しつつ下降すること から、スイングブロックはクランプアームと共にオフセットバネに抗して反対向 きに揺動する。このため、クランプアームはクランパがセット位置に臨むように 揺動して下降し、そのクランプパによりクランプ作用する。

【００３５】 このようにクランプアーム下端部のクランパは、アクチュエータの作動ロッド の伸張に応じて退避位置であるオフセット位置からセット位置に臨んで下降する 運動軌跡を描き、反対にアクチュエータの作動ロッドが上方に収縮する場合は、 セット位置からオフセット位置に退避して上昇する運動軌跡を描く。従って、単 一のアクチュエータによる作動ロッドの往復運動でワークの横孔内などを上方か らクランプし、またクランプ解除することができ、装置の小型化が達成される。

【００３６】 特に、クランパをオフセット位置とセット位置との間で移動させるクランプア ームの揺動運動は、従来のように平面カムを利用するものではなく、オフセット バネとセットバネとを利用して行わせているので、急激な揺動運動も可能であり 、比較的に小さな横孔などの狭いクランプ箇所のクランプ作業も可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案によるクランプ装置の一実施例を一部断
面として示す側面図である。

【図２】同、一実施例を一部省略して示す正面図であ
る。

【図３】一実施例における屈折リンク部分の正面図であ
る。

【図４】一実施例が適用されるリークテスト機の概略構
成を示す正面図である。

【図５】同、リークテスト機の概略構成を示す側面図で
ある。

【符号の説明】

１ シリンダヘッド、１ａ カムジャーナル部、１ｂ
油孔 ２ 水槽 ３ クランプ装置 ４ 制御盤 ５ ワーク固定台 ６ ウォータポンプ ７ ベース部材 ８ エアシリンダ、８ａ 作動ロッド ９ 連結板、９ａ 連結部、９ｂ 枢着部 １０ スイングブロック １１ クランプアーム、１１ａ クランパ １２ 支持ロッド、１２ａ 連結部 １３ 屈折リンク １４ バネ支持ロッド、１４ａ 連結部 １５ ジョイント １６ パイロットバー １７ ブッシュ １８ ピン １９ オフセット位置ストッパネジ ２０ セット位置ストッパネジ ２１，２２ ストッパピン ２３ オフセットバネ ２４ ストッパナット ２５ 筒状ストッパ ２６ ブッシュ ２７，２８ ピン ２９ 滑り軸受 ３０，３１ バネ受けリング ３２ ナット ３３ セットバネ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベース部材に固定されて作動ロッドが上
   下に往復運動するアクチュエータと、上記作動ロッドに
   固定された連結板に対して上下方向に揺動自在に支持さ
   れたスイングブロックと、このスイングブロックに固定
   されて下方に延び、その下端部にクランパを有するクラ
   ンプアームと、上記クランパがセット位置から側方に所
   定量移動したオフセット位置まで移動できる範囲にクラ
   ンプアームを揺動規制するストッパと、上記クランパが
   オフセット位置に臨むようにクランプアームをスイング
   ブロックと共に揺動付勢するオフセットバネと、上記ベ
   ース部材を上下に摺動自在に貫通してアクチュエータの
   作動ロッドと平行に延び、上端部がベース部材に係合し
   て下降が規制される支持ロッドと、この支持ロッドに屈
   折リンクを介して上端部が連結され、上記スイングブロ
   ックを上下方向に摺動自在に貫通してスイングブロック
   と共に揺動可能なバネ支持ロッドと、このバネ支持ロッ
   ドの下端に設けたバネ受けと上記スイングブロックとの
   間に介設され、その圧縮時に上記オフセットバネに抗し
   てスイングブロックを反対向きに揺動付勢するセットバ
   ネとを備えたことを特徴とするクランプ装置。