JPH06262463A - クランプ装置 - Google Patents

クランプ装置

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JPH06262463A
JPH06262463A JP4848493A JP4848493A JPH06262463A JP H06262463 A JPH06262463 A JP H06262463A JP 4848493 A JP4848493 A JP 4848493A JP 4848493 A JP4848493 A JP 4848493A JP H06262463 A JPH06262463 A JP H06262463A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
clamp
pinion
cylinder
shaft
workpiece
Prior art date
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Pending
Application number
JP4848493A
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English (en)
Inventor
Minoru Sato
実 佐藤
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH06262463A publication Critical patent/JPH06262463A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 アクチュエータの占有スペースを小さくす
る。 【構成】 ワークWに固定されたクランプブロック1の
二面幅形状のクランプ穴3と、クランプシャフト16側
の同形状のクランプ爪5とを合致させ、クランプ爪5を
90度正逆転させてクランプ,アンクランプを行う。ロ
ッド固定式の油圧シリンダ25のシリンダケース31に
ラック34を設け、ラック34とピニオン7とを介して
クランプシャフト16を正逆転動作させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ワークの搬送等を行う
にあたり、二面幅形状のクランプ爪とこれに対応するク
ランプ穴との相対回転に伴う係合離脱作用によってクラ
ンプ対象となるワークのクランプ,アンクランプを行う
ようにしたクランプ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】この種のクランプ装置として例えば図3
〜図5に示すように、クランプ対象となるワークWに予
めクランプブロック1をボルト2にて固定するととも
に、このクランプブロック1に断面がT溝形状に類似し
た二面幅形状のクランプ穴3を形成しておき、このクラ
ンプブロック1をクランプ部としてクランプヘッド51
でクランプするようにしたものがある。4は前記クラン
プヘッド51が固定されたフレームである。
【0003】前記クランプヘッド51のボディ(支持
体)52にはクランプシャフト53が回転可能に支持さ
れていて、このクランプシャフト53の先端には前記ク
ランプブロック1側のクランプ穴3にはめ合わされる二
面幅形状のクランプ爪5がボルト6にて固定されている
一方、前記クランプシャフト53の上端にはピニオン7
が固定されている。そして、前記ピニオン7には、図4
に示すように、油圧シリンダ54によって直線往復駆動
されるラック55が噛み合っている。
【0004】したがって、以上の構造によれば、予めク
ランプブロック1側のクランプ穴3とクランプ爪5との
回転方向の位相を合わせておき、クランプすべきワーク
Wのクランプブロック1に対してクランプヘッド51を
押し付けると、図5の(A)に示すように二面幅形状の
クランプ穴3のなかにクランプ爪5がはまり込むことか
ら、この状態で油圧シリンダ54を伸長動作させてラッ
ク55とピニオン7とを介してクランプシャフト53を
90度回転させる。その結果、図5の(B)に示すよう
にクランプ爪5がクランプ穴3のあご部8に係合し、ク
ランプブロック1を介してワークWがクランプヘッド5
1にクランプされることになる。
【0005】なお、前記クランプ穴3のあご部8は平坦
面8aとそれに連続する両側のテーパ面8bとで形成さ
れている。また、アンクランプ動作は前記クランプシャ
フト53を90度逆転させることにより行う。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のク
ランプ装置においては、アクチュエータとして最も一般
的な片ロッド型の油圧シリンダ54を用いてラック55
を往復移動させていることから、実際に必要とするスト
ロークの割にはラック55の移動方向で大きな占有スペ
ースを必要とし、スペース効率の面で不利になる。
【0007】一方、上記の油圧シリンダ54に代えて、
ラック−ピニオン型のロータリーアクチュエータとして
市販されているものを使用することも可能である。この
ラック−ピニオン型のロータリーアクチュエータは、ラ
ック−ピニオン機構と油圧または空圧の直動型シリンダ
とを一体化もしくはユニット化したものと理解すること
ができ、シリンダチューブ内を往復移動するピストンロ
ッドにラックを形成するとともに、このラックにピニオ
ンを噛み合わせてハウジングで覆い、前記ピストンロッ
ドのスライド変位をピニオンと同軸一体の出力軸の回転
変位として取り出すようにしたものである。
【0008】しかしながら、ラック−ピニオン型のロー
タリーアクチュエータを使用した場合、長さ方向の設置
スペースの面では先に述べた片ロッド型の油圧シリンダ
54を使用した場合よりも有利となるものの、その構造
よりして幅寸法と重量が大幅に大きくなる。しかも、そ
のラック−ピニオン型のロータリーアクチュエータを図
3の構造に適用すると、クランプシャフト53の上方に
アクチュエータが位置することになるためにクランプ装
置としての高さ寸法も大きくなり、結局スペース的な面
での不具合は何ら解決されない。
【0009】本発明は以上のような従来の課題に着目し
てなされたもので、その目的とするところは、従来の直
動型のアクチュエータとピニオンとの相対位置関係を基
本としながらも、その小型軽量化と占有スペースの縮小
化を図った構造を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、先端に二面幅
形状のクランプ爪を有するクランプシャフトを支持体に
回転可能に支持させ、クランプ対象となるワークに形成
された二面幅形状のクランプ穴に前記クランプ爪を挿入
した上でクランプシャフトを回転させることにより、前
記クランプ爪とクランプ穴との係合によりワークをクラ
ンプするようにした装置において、前記クランプ状態に
おいてクランプ爪をクランプ穴に圧接させるべくクラン
プシャフトをその軸心方向に付勢する弾性体を設けると
ともに、前記クランプシャフトと同軸一体にピニオンを
設け、さらに前記ピニオンを回転させるアクチュエータ
としてロッド固定式のシリンダを設けている。
【0011】そして、前記ロッド固定式のシリンダは、
ピストンを備えるとともに両端が固定支持されたピスト
ンロッドと、前記ピストンロッドにスライド可能に外挿
されてピストンにより二つの圧力室を隔離形成するとと
もに前記ピニオンと噛み合うラックを備えたシリンダケ
ースとから構成されている。
【0012】
【作用】この構造によると、ロッド固定式のシリンダの
シリンダケースが往復移動することによって、そのシリ
ンダケースの一部に設けられたラックとピニオンとの噛
み合いのためにクランプシャフトが正転もしくは逆転動
作して、クランプ爪によるクランプ,アンクランプ動作
が行われる。
【0013】
【実施例】図1および図2は本発明の一実施例を示す図
で、ロッド固定式の油圧シリンダ25の作動により、ラ
ック34とピニオン7およびセクタギヤ24を介して三
つのクランプヘッド11,12,13を同時にクラン
プ,アンクランプ動作させる場合の例を示している。な
お、図3〜図5に示した従来例と共通する部分には同一
符号を付してある。
【0014】クランプ対象となるワークWにはその三箇
所にクランプブロック1が固定されている一方、クラン
プ装置のフレーム4には上記のクランプブロック1と同
じ位置関係のもとに三つのクランプヘッド11,12,
13が設けられている。
【0015】前記各クランプヘッド11,12,13は
基本的にはいずれも同じ構造となっており、図1に示す
ようにフレーム4にボルト14で固定された支持体とし
てのボディ15内には、クランプシャフト16がベアリ
ング17を介して回転可能に支持されている。前記クラ
ンプシャフト16は、ボディ15とカバー18とで規制
される範囲内でベアリングホルダ19とともに上下動可
能であって、皿ばね20により常に図1の上方に向けて
付勢されている一方、クランプシャフト16の先端には
従来と同様にクランプ爪5がボルト6にて固定されてい
る。なお、21は前記ベアリングホルダ19と皿ばね2
0との間に介装されたスペーサ、22は潤滑油供給用の
プラグである。
【0016】そして、前記三つのクランプヘッド11,
12,13のうち中央部に位置するクランプヘッド11
のクランプシャフト16の上端には、ピニオン7がロッ
ク機構23にて固定されているのに対して、残り二つの
クランプヘッド12,13のクランプシャフト16の上
端には前記ピニオン7に噛み合うセクタギヤ24が固定
されている。なお、前記セクタギヤ24の半径および歯
形部の諸元はピニオン7のそれと等しい。
【0017】他方、前記フレーム4上においてピニオン
7と隣接する位置には、該ピニオン7を回転駆動させる
ためのアクチュエータとしてロッド固定式の直動型の油
圧シリンダ25が設けられている。
【0018】この油圧シリンダ25は、ベースプレート
26に立設した一対のブラケット27,27間にピスト
ン28をもつピストンロッド29を掛け渡すとともに、
ピストンロッド29にヘッドカバー30を有する断面略
矩形状のシリンダケース31を外挿したもので、前記ピ
ストン28と両端のヘッドカバー30とによってシリン
ダケース31内には二つの圧力室32,33が隔離形成
されている。
【0019】そして、前記シリンダケース31にはピニ
オン7と噛み合うラック34が形成されており、前述し
たようにピストンロッド29が固定式であるために、ポ
ート35または36からの油圧の導入によってシリンダ
ケース31自体がバックプレート37に案内されながら
スライドするようになっている。
【0020】なお、前記バックプレート37はベースプ
レート26上に立設されたサポート部材38に固定され
ている。また、前記ポート35から導入される油圧はピ
ストンロッド29内の油路39を通って開口部40から
圧力室32内に入り、同様にポート36から導入される
油圧は油路41を通って開口部42から圧力室33内に
入ることになる。
【0021】このように構成されたクランプ装置によれ
ば、図5の(A)に示すようにワークW側のクランプブ
ロック1のクランプ穴3の位相と各クランプヘッド1
1,12,13のクランプ爪5との位相を予め合わせた
上で、ワークWに対して各クランプヘッド11,12,
13をフレーム4ごと押し付ける。
【0022】この時、図2に示すように前記フレーム4
側に設けられたロケートピン43とワークW側のロケー
ト穴とが係合することによって、各クランプヘッド1
1,12,13とワークWとの相対位置決めがなされ、
前記各クランプヘッド11,12,13のクランプ爪5
が図5の(A)に示すように対応するクランプブロック
1のクランプ穴3内に進入する。
【0023】そして、図2に示す油圧シリンダ25のポ
ート36から油圧を導入すると、シリンダケース31が
矢印a方向にスライドし、そのシリンダケース31のラ
ック34とピニオン7との噛み合いのためにクランプヘ
ッド11のクランプシャフト16が90度回転し、同時
に前記ピニオン7と各セクタギヤ24との噛み合いのた
めに残る二つのクランプヘッド12,13のクランプシ
ャフト16も90度回転する。
【0024】その結果、図5の(B)に示すように、各
クランプシャフト16のクランプ爪5が対応するクラン
プ穴3のあご部8に係合し、これによってワークWが堅
固にクランプされる。
【0025】この時、各クランプ爪5による最終的なク
ランプ力は皿ばね20によって付与され、同時にクラン
プ時の過大荷重や衝撃荷重を、クランプシャフト16が
ベアリングホルダ19とともに皿ばね20のばね力に打
ち勝って上下移動することで吸収し、さらにクランプ時
のオーバーストロークに対してはピニオン7がオイルシ
ール44を圧縮しつつカバー18に当接することでスト
ッパーとしての役割をする。
【0026】このようなワークWのクランプ状態では、
万一アクチュエータ駆動系の油圧が断たれたとしても各
クランプ爪5によるクランプ状態では維持されて、ワー
クWが落下するようなおそれはない。
【0027】また、ワークWのアンクランプ時には、図
2の油圧シリンダ25を逆動作させて各クランプヘッド
11,12,13のクランプシャフト16を逆転させる
ことにより行う。その結果、各クランプヘッド11,1
2,13のクランプ爪5が図5の(A)の状態となって
ワークWがアンクランプされる。
【0028】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、先端に二
面幅形状のクランプ爪を有するクランプシャフトを回転
させる手段としてロッド固定式のシリンダを設け、この
シリンダのシリンダケースに設けたラックを前記クラン
プシャフトと一体のピニオンに噛み合わせてクランプシ
ャフトを回転させるようにしたことにより、シリンダと
ピニオンとの関係についてみれば従来の片ロッド型のシ
リンダを用いた場合と同じ配置でありながら占有スペー
スを大幅に小さくでき、またラック−ピニオン型のロー
タリーアクチュエータを用いた場合のように幅寸法や高
さ寸法ならびに重量の増加を招くことがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す要部断面説明図。
【図2】図1の平面説明図。
【図3】従来のクランプ装置の一例を示す要部断面説明
図。
【図4】図3の平面説明図。
【図5】図3のクランプ爪を下面から見た時の作動説明
図。
【符号の説明】
1…クランプブロック 3…クランプ穴 5…クランプ爪 7…ピニオン 11,12,13…クランプヘッド 15…ボディ(支持体) 16…クランプシャフト 20…皿ばね(弾性体) 24…セクタギヤ 25…油圧シリンダ 28…ピストン 29…ピストンロッド 31…シリンダケース 32,33…圧力室 34…ラック W…ワーク

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 先端に二面幅形状のクランプ爪を有する
    クランプシャフトを支持体に回転可能に支持させ、クラ
    ンプ対象となるワークに形成された二面幅形状のクラン
    プ穴に前記クランプ爪を挿入した上でクランプシャフト
    を回転させることにより、前記クランプ爪とクランプ穴
    との係合によりワークをクランプするようにした装置に
    おいて、 前記クランプ状態においてクランプ爪をクランプ穴に圧
    接させるべくクランプシャフトをその軸心方向に付勢す
    る弾性体を設けるとともに、前記クランプシャフトと同
    軸一体にピニオンを設け、さらに前記ピニオンを回転さ
    せるアクチュエータとしてロッド固定式のシリンダを設
    けてなり、 前記ロッド固定式のシリンダは、ピストンを備えるとと
    もに両端が固定支持されたピストンロッドと、前記ピス
    トンロッドにスライド可能に外挿されてピストンにより
    二つの圧力室を隔離形成するとともに前記ピニオンと噛
    み合うラックを備えたシリンダケースとから構成されて
    いることを特徴とするクランプ装置。
JP4848493A 1993-03-10 1993-03-10 クランプ装置 Pending JPH06262463A (ja)

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JP4848493A JPH06262463A (ja) 1993-03-10 1993-03-10 クランプ装置

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JP4848493A JPH06262463A (ja) 1993-03-10 1993-03-10 クランプ装置

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JP4848493A Pending JPH06262463A (ja) 1993-03-10 1993-03-10 クランプ装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103522100A (zh) * 2013-10-24 2014-01-22 柳州明宇机械有限公司 缸体工字形夹紧夹具
CN109396906A (zh) * 2018-11-05 2019-03-01 湖南省嘉力机械有限公司 一种齿条壳体专用夹具
CN114102200A (zh) * 2021-11-17 2022-03-01 哈尔滨安宇迪航空工业有限公司 一种强力自动夹紧装置

Cited By (4)

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CN109396906B (zh) * 2018-11-05 2023-12-22 湖南省嘉力机械有限公司 一种齿条壳体专用夹具
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