KR101038001B1

KR101038001B1 - 클램프 장치

Info

Publication number: KR101038001B1
Application number: KR1020067016899A
Authority: KR
Inventors: 다카유키 구로다; 다카유키 무네치카; 다카오 고바야시; 마사토 사카키바라
Original assignee: 아이신에이더블류 가부시키가이샤; 파스칼 엔지니어링 가부시키가이샤
Priority date: 2004-03-08
Filing date: 2004-03-08
Publication date: 2011-05-30
Also published as: EP1726399B1; CN1886231B; US8087650B2; CN1886231A; EP1726399A1; JP4610554B2; KR20060127151A; WO2005084882A1; JPWO2005084882A1; US20070170630A1; EP1726399A4; DE602004021964D1

Abstract

클램프 대상물을 베이스부에 간단하면서도 확실하게 고정하고, 구조를 간단하게 하여 제작비를 저감하고, 클램프 대상물의 구멍 부분의 내주 벽부 또는 측벽부에 걸어맞추어서 클램프 대상물을 베이스부에 고정 가능한 클램프 장치를 제공한다. 클램프 장치(1)는, 클램프 로드(3, clamp rod)의 걸어맞춤부(25)가 클램프 로드(3)의 길이 방향과 대략 직교하는 방향으로 이동하여, 클램프 로드(3)를 클램프 위치와 클램프 해제 위치 사이에서 스위칭(switching) 가능하게 클램프 본체(2)에 회동 가능하게 지지하는 로드 지지부(5), 피스톤 부재(4)가 클램프 동작 위치와 클램프 동작 해제 위치 사이에서 이동되도록 구동하는 피스톤 구동 기구(6) 및 피스톤 부재(4)를 클램프 동작 위치로 이동하도록 구동하는 피스톤 구동 기구(6)의 구동력에 의해, 클램프 로드(3)의 걸어맞춤부(25)를 클램프 방향(대략 우측)으로 구동하는 캠 기구(7)를 구비한다.

클램프, 캠 기구, 가이드 로드, 가압 수단, 피스톤 부재, 걸어맞춤, 액츄에이터, 스프링, 유압

Description

클램프 장치{CLAMP DEVICE}

본 발명은, 클램프 대상물의 구멍 부분의 내주 벽부 또는 측벽부에 해제 가능하게 걸어맞추어져서 클램프 대상물을 베이스부에 고정하는 클램프 장치에 관한 것이다.

종래에는, 공작물(클램프 대상물)을 공작물 팔레트 등의 공작물 고정대에 고정하는 클램프 장치로서, 다양한 형식의 것이 제안되어 실용화되고 있다.

예를 들면, 독일 특허 공개 공보 DE-4020981-A1에는, 공작물을 공작물 고정대에 끌어당겨서 고정하는 클램프 장치가 개시되어 있다.

도 9에 나타낸 바와 같이, 이 클램프 장치(200)에 있어서는, 클램프 본체(201)에 승강 가능하면서 상방으로 돌출 상태로 풀 로드(202, pull rod)가 장착되고, 이 풀 로드(202)의 상단 부분에, 평단면이 상방으로 갈수록 커지는 테이퍼 로드부(202a)가 형성되어 있다. 풀 로드(202)의 상부에는 콜릿(collet) 부재(203)가 바깥쪽으로부터 끼워맞추어져 상기 콜릿 부재(203)에는, 테이퍼 로드부(202a)에 바깥쪽으로부터 끼워맞추어지고 직경이 확대되는 방향으로 탄성 변형 가능한 콜릿부(203a)가 형성되어 있다.

또한, 상기 클램프 장치(200)에는, 풀 로드(202)를 하방으로 구동하는 유압 실린더(204)와, 풀 로드(202)를 상방으로 탄성 가압하는 코일 스프링(205)과, 콜릿 부재(203)를 상방으로 탄성 가압하는 판(板) 스프링(206)이 형성되어 있다.

풀 로드(202)의 하단부가 유압 실린더(204)의 피스톤(204a)에 연결되고, 상기 피스톤(204a)이 코일 스프링(205)에 의해 상방으로 탄성 가압되어 있다. 콜릿 부재(203)는 콜릿 지지 부재(207)에 의해 하방으로부터 지지되어, 상기 콜릿 지지 부재(207)가 판 스프링(206)에 의해 상방으로 탄성 가압되어 있다.

공작물 W를 고정하는 경우, 공작물 W에 형성된 구멍 부분 Wa에, 테이퍼 로드부(202a)와 콜릿부(203a)가 하방으로부터 삽입된 상태에서, 유압 실린더(204)에 유압이 공급되면, 풀 로드(202)가 하방으로 구동되어 테이퍼 로드부(202a)가 하강한다. 이 때, 콜릿 부재(203)는 판 스프링(206)에 의해 상방으로 탄성 가압되어 있으므로, 콜릿부(203a)가 약간 하강하는 동시에 직경이 확대되는 방향으로 탄성 변형되어 구멍 부분 Wa에 걸어맞추어지고, 공작물 W가 클램프 본체(201)의 공작물 접수면(201a)으로 끌어당겨져서 고정된다.

일본국 특개평 11-188551호 공보에는, 상기 클램프 장치(200)와 주요 구성은 기본적으로 동일하지만, 풀 로드가 복동식의 유압 실린더에 의해 승강 구동되는 클램프 장치가 개시되어 있다.

그러나, 상기 공보에 개시된 바와 같은 클램프 장치에서는, 공작물을 고정하기 위해서, 유압 공급 장치로 유압 실린더에 유압을 계속 공급할 필요가 있다. 그러므로, 이 클램프 장치에 의해 공작물 팔레트에 공작물을 고정한 상태에서, 공작물 팔레트와 함께 공작물을 반송하기 위해서는, 공작물 팔레트에 유압 공급 장치를 설치할 필요가 있다. 그러나, 공작물 팔레트의 반송 부하가 커지고, 공작물 팔레트마다 유압 공급 장치를 설치하면 설비 비용도 상승한다.

본 발명의 목적은, 클램프 장치에 있어서, 클램프 대상물을 베이스부에 간단하고도 확실하게 고정하는 것, 구조를 간단하게 하고 소형화하여 제작비를 저감하는 것, 클램프 대상물의 구멍 부분의 내주 벽부와 측벽부의 어느 쪽이라도 걸어맞추어져서 클램프 대상물을 베이스부에 고정 가능하게 하는 것, 유압을 공급하지 않고 클램프 대상물을 베이스부에 고정한 상태를 유지하는 것 등이다.

본 발명의 클램프 장치는, 클램프 대상물의 구멍 부분의 내주 벽부 또는 측벽부에 해제 가능하게 걸어맞추어서 클램프 대상물을 베이스부에 고정하는 클램프 장치에 있어서, 상기 베이스부에 고정되는 클램프 본체로서 로드 삽입공과 피스톤 수용공이 연통되어 형성된 클램프 본체와, 상기 클램프 본체의 로드 삽입공에 삽입되어 선단 부분이 클램프 본체로부터 돌출하는 클램프 로드로서, 선단 부분에 상기 내주 벽부 또는 측벽부에 걸어맞춤 가능한 걸어맞춤부가 형성된 클램프 로드와, 상기 클램프 본체의 피스톤 수용공에 이동 가능하게 장착된 피스톤 부재와, 상기 클램프 로드의 걸어맞춤부가 클램프 로드의 길이 방향과 대략 직교하는 방향으로 이동하고, 클램프 로드를 클램프 위치와 클램프 해제 위치 사이에서 스위칭(switching) 가능하게 클램프 본체 또는 피스톤 부재에 지지하는 로드 지지부와, 상기 피스톤 부재를 클램프 동작 위치와 클램프 동작 해제 위치 사이에서 이동 구동하는 피스톤 구동 수단과, 상기 피스톤 부재를 클램프 동작 위치로 구동하는 피스톤 구동 수단의 구동력에 의해, 클램프 로드의 걸어맞춤부를 클램프 로드의 길이 방향과 대략 직교하는 클램프 방향으로 구동하는 캠 기구를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 클램프 장치에서는, 클램프 본체가 베이스부에 고정되고, 클램프 로드가 클램프 본체의 로드 삽입공에 삽입되며, 클램프 로드의 선단 부분의 걸어맞춤부가 클램프 본체로부터 돌출되어 있다. 상기 클램프 로드가 로드 지지부에 의해 클램프 본체 또는 피스톤 부재에 지지되고, 클램프 로드의 걸어맞춤부가 클램프 로드의 길이 방향과 대략 직교하는 방향(이하, 적절하게 클램프 로드의 길이 방향과 직교하는 방향을 로드 직교 방향이라 한다)으로 이동하여, 클램프 로드를 클램프 위치와 클램프 해제 위치 사이에서 스위칭 가능하다. 클램프 본체의 피스톤 수용공에 피스톤 부재가 이동 가능하게 장착되고, 피스톤 구동 수단에 의해, 피스톤 부재가 클램프 동작 위치와 클램프 동작 해제 위치 사이에서 이동 구동된다.

상기 피스톤 구동 수단으로서는, 피스톤 부재를 클램프 동작 위치 또는 클램프 동작 해제 위치로 가압하는 탄성 부재(예를 들면, 스프링 부재)와, 피스톤 부재를 클램프 동작 해제 위치 또는 클램프 동작 위치로 구동 가능한 단동식의 유체압 실린더(예를 들면, 유압 실린더)를 적용해도 되고, 피스톤 부재를 클램프 동작 위치와 클램프 동작 해제 위치의 양쪽으로 구동 가능한 복동식의 유체압 실린더(예를 들면, 유압 실린더)를 적용해도 된다.

클램프 대상물을 베이스부에 고정하는 경우에는, 우선 클램프 로드가 클램프 해제 위치에 위치하고 있는 상태에서, 클램프 대상물의 구멍 부분에 클램프 로드의 걸어맞춤부가 삽입되고, 상기 구멍 부분의 내주 벽부에 걸어맞춤부가 근접한 상태, 또는 클램프 대상물의 측벽부에 클램프 로드의 걸어맞춤부가 근접한 상태가 되도록, 클램프 대상물을 세트한다.

이 상태에서, 피스톤 구동 수단에 의해, 피스톤 부재가 클램프 동작 위치로 이동 구동되면, 캠 기구에 의해 그 피스톤 구동 수단의 구동력으로 클램프 로드의 걸어맞춤부가 클램프 로드의 길이 방향과 대략 직교하는 클램프 방향으로 구동된다. 즉, 클램프 로드가 클램프 해제 위치로부터 클램프 위치로 스위칭되고, 상기 걸어맞춤부가 상기 내주 벽부 또는 측벽부에 가압되어 밀착 상태로 걸어맞추어져서, 클램프 대상물을 베이스부에 고정할 수 있다.

피스톤 구동 수단에 의해, 피스톤 부재가 클램프 동작 해제 위치로 이동 구동되면, 클램프 로드가 클램프 위치로부터 클램프 해제 위치로 스위칭되고, 걸어맞춤부가 상기 내주 벽부 또는 측벽부로부터 걸어맞춤이 해제되고, 클램프 대상물을 베이스부로부터의 고정을 해제할 수 있다.

여기서, 캠 기구에 대해서는, 피스톤 구동 수단의 구동력을 배가하여, 클램프 로드의 걸어맞춤부를 클램프 방향으로 구동하는 구동력으로 변환할 수 있고, 피스톤 구동 수단을 소형화할 수도 있다.

이상 설명한 바와 같이, 상기 클램프 장치에 의하면, 피스톤 구동 수단에 의해 피스톤 부재를 구동하고, 캠 기구에 의해 피스톤 구동 수단의 구동력으로 클램프 로드의 걸어맞춤부를 클램프 방향으로 구동함으로써, 상기 걸어맞춤부를 클램프 대상물의 구멍 부분의 내주 벽부 또는 측벽부에 확실하게 걸어맞춤시키고, 클램프 대상물을 베이스부에 간단하면서도 확실하게 고정할 수 있다. 또한, 클램프 장치는, 클램프 본체, 클램프 로드, 피스톤 부재, 로드 지지부, 피스톤 구동 수단, 캠 기구를 구비하므로, 비교적 간단한 구성이 되고 부품수도 저감할 수 있으며, 소형화할 수도 있어서 제작비를 저감할 수 있다.

또한, 클램프 로드의 걸어맞춤부를 클램프 대상물의 구멍 부분의 내주 벽부와 측벽부의 어느 쪽과도 걸어맞추어서, 클램프 대상물을 베이스부에 고정할 수 있으므로, 클램프 장치의 클램프 용도가 증가하여 범용성이 우수하게 된다.

다음에, 본 발명의 구성의 바람직한 형태, 실시 가능한 형태에 대하여 설명한다.

[클램프 로드]

클램프 로드의 걸어맞춤부는, 복수개의 환형 에지부를 가진다. 클램프 로드의 걸어맞춤부가 상기 내주 벽부 또는 측벽부에 확실하게 걸어맞추어지고, 크램프 대상물을 베이스부에 확실하게 고정할 수 있다.

[로드 지지부]

(1) 로드 지지부는, 클램프 로드의 길이 방향 도중부를 클램프 본체에 회동 가능하게 지지한다. 피스톤 부재가 클램프 동작 위치와 클램프 동작 해제 위치에 걸쳐 이동 구동되면, 클램프 로드는 그 길이 방향으로는 이동하지 않고 회동하여, 걸어맞춤부가 상기 내주 벽부 또는 측벽부에 걸어맞춤/걸어맞춤해제된다.

(2) 로드 지지부는, 클램프 로드의 기단부를 피스톤 부재에 회동 가능하게 지지하도록 해도 된다.

(3) 로드 지지부는, 클램프 로드의 기단부를 피스톤 부재에 클램프 로드의 길이 방향과 직교하는 방향으로 슬라이드 가능하게 지지한다. 피스톤 부재가 클램프 로드의 길이 방향으로 이동 구동되면, 클램프 로드는 그 길이 방향으로 피스톤 부재와 함께 이동하면서 로드 직교 방향으로 슬라이드 하고, 걸어맞춤부가 상기 내주 벽부 또는 측벽부에 걸어맞춤/걸어맞춤해제된다.

(4) 로드 지지부는, 클램프 로드의 길이 방향 도중부를 클램프 본체에 로드 직교 방향으로 슬라이드 가능하게 지지하도록 해도 된다.

[피스톤 구동 수단]

(1) 피스톤 구동 수단은, 피스톤 부재를 클램프 동작 위치에 탄성 가압하는 스프링 부재를 가진다. 클램프 장치에 유압을 공급하지 않고, 스프링 부재의 탄성 가압력에 의해, 클램프 로드의 걸어맞춤부를 상기 내주 벽부 또는 측벽부에 걸어맞춤시켜서, 클램프 대상물을 베이스부에 고정할 수 있다. 즉, 클램프 대상물을 베이스부에 고정한 상태에서, 베이스부와 함께 클램프 대상물을 반송할 수 있다.

(2) 상기 (1)의 경우, 피스톤 구동 수단은, 피스톤 부재를 클램프 동작 해제 위치로 구동하는 유압 작동실을 가진다. 유압 작동실에 유압이 공급되어, 스프링 부재의 가압력에 저항하여 피스톤 부재가 이동 구동되고, 클램프 로드의 걸어맞춤부가 클램프 해제 방향으로 이동 가능하게 된다.

(3) 피스톤 구동 수단은, 피스톤 부재를 클램프 동작 위치에 구동하는 유압 작동실을 구비하는 것일 수도 된다.

(4) 상기 (3)의 경우, 피스톤 구동 수단은, 피스톤 부재를 클램프 동작 해제 위치에 탄성 가압하는 스프링 부재를 구비하는 것일 수도 있다.

(5) 상기 (3)의 경우, 피스톤 구동 수단은, 피스톤 부재를 클램프 동작 해제 위치로 구동하는 유압 작동실을 구비하는 것일 수도 있다.

[캠 기구]

(1) 캠 기구는, 클램프 로드의 기단 부분에 회전 가능하게 장착된 구체 또는 롤러와, 상기 구체 또는 롤러가 접촉하도록 피스톤 부재에 형성된 경사부를 구비한다. 이 경우, 상기 로드 지지부를 상기 [로드 지지부]의 (1) 또는 (4)에서 설명한 경우에 적용시키는 것이 바람직하다. 피스톤 구동 수단의 구동력을 배가하여, 클램프 로드의 걸어맞춤부를 클램프 방향으로 구동하는 구동력으로 확실하게 변환할 수 있고, 걸어맞춤부를 클램프 방향으로 원활하게 구동하여 상기 내주 벽부 또는 측벽에 확실하게 걸어맞출 수 있다.

(2) 캠 기구는, 클램프 본체의 로드 삽입공의 내벽부에 회전 가능하게 장착된 구체 또는 롤러와, 상기 구체 또는 롤러가 접촉하도록 클램프 로드에 형성된 경사부를 구비한다. 이 경우, 상기 로드 지지부를 상기 [로드 지지부]의 (2) 또는 (3)에서 설명한 경우에 적용시키는 것이 바람직하다. 피스톤 구동 수단의 구동력을 배가하여, 클램프 로드의 걸어맞춤부를 클램프 방향으로 구동하는 구동력으로 확실하게 변환할 수 있고, 걸어맞춤부를 클램프 방향으로 원활하게 구동하여 상기 내주 벽부 또는 측벽에 확실하게 걸어맞출 수 있다.

[로드 복귀 기구]

상기 피스톤 부재를 상기 클램프 동작 해제 위치로 이동시키는 경우에, 클램프 로드를 상기 클램프 해제 위치로 복귀시키는 로드 복귀 기구를 설치한다. 피스톤 구동 수단에 의해, 피스톤 부재를 클램프 동작 해제 위치로 이동 구동함으로써, 로드 복귀 기구에 의해 클램프 로드를 클램프 해제 위치로 확실하게 복귀시킬 수 있다.

(1) 로드 지지부가 클램프 로드의 길이 방향 도중부를 클램프 본체에 회동 가능하게 지지하는 구성으로 하는 경우, 로드 복귀 기구는, 클램프 로드에 설치된 피 가이드부와, 피스톤 부재에 설치되어 상기 피 가이드부를 가이드하여 클램프 로드를 클램프 해제 위치로 스위칭하는 가이드부를 구비하는 것일 수도 있다. 이에 따라, 피스톤 부재가 클램프 동작 해제 위치로 이동하는 것에 연동하여, 클램프 로드를 클램프 해제 위치로 확실하게 스위칭 가능하다.

(2) 로드 지지부가, 클램프 로드의 길이 방향 도중부를 클램프 본체에 회동 가능하게 지지하는 구성으로 하는 경우, 로드 복귀 기구는, 클램프 로드에 설치된 피 가이드부와, 클램프 본체에 설치되어 상기 피 가이드부를 가이드하여 클램프 로드를 클램프 해제 위치로 스위칭하는 가이드부를 구비하는 것일 수도 있다. 이로써, 상기 (1)과 마찬가지의 효과를 가진다.

[환형 실부재]

클램프 본체에 있어서 로드 삽입공의 선단 부분에, 클램프 본체와 클램프 로드 사이를 실링(sealing)하는 환형 실부재를 장착한다. 로드 삽입공에 클램프 대상물의 가윗밥이나 티끌이나 먼지가 들어가지 않게 방지할 수 있다.

[에어 블로우 수단]

클램프 본체와 클램프 로드 사이의 에어 통로를 통해, 로드 삽입공의 선단측으로 에어를 분사시키는 에어 블로우 수단을 설치한다. 클램프 대상물의 구멍 부분의 내주 벽부 또는 측벽부에 부착된 가윗밥이나 티끌이나 먼지에 에어를 분사시켜서 제거하고, 그들이 로드 삽입공에 들어가지 않도록 하고, 걸어맞춤부를 상기 내주 벽부 또는 측벽부에 확실하게 밀착시켜서 걸어맞출 수 있다.

그리고, 상기 피스톤 부재나 피스톤 구동 수단 등은 필수적인 것은 아니고, 생략할 수도 있다. 단, 클램프 로드를 클램프 위치와 클램프 해제 위치 사이에서 이동 구동하는 구동 수단을 가지게 된다.

즉, 본 발명의 클램프 장치는, 클램프 대상물을 베이스부에 탑재한 상태에서 고정하는 클램프 장치에 있어서, 상기 베이스부 또는 베이스부에 연결되는 클램프 본체에 세워서 설치되는 클램프 로드와, 상기 클램프 로드를 베이스부에 대해서 이동시키고, 이동 후의 위치로 유지 가능한 클램프 로드 구동 수단을 구비하고, 상기 클램프 대상물에 설치된 개구 공간의 내벽 또는 외벽에 클램프 로드 중 적어도 일부를 접촉시키도록 구성할 수 있다.

상기 클램프 장치에서는, 클램프 로드 구동 수단으로서, 상기의 클램프 장치와 같이, 피스톤 부재, 로드 지지부, 피스톤 구동 수단, 캠 기구 등을 채용할 수 있을 뿐만 아니라, 클램프 스프링, 기어 기구, 외부 조작 수단, 래칫 기구 등의 부재나 기구 중 하나 또는 복수개로 이루어지는 구성으로 할 수 있다.

여기서, 상기 클램프 로드가 상기 내벽 또는 외벽과 맞닿는 클램프 위치와 상기 내벽 또는 외벽으로부터 이격된 클램프 해제 위치 사이에서, 클램프 로드를 스위칭 가능하게 베이스부 또는 클램프 본체에 지지하는 로드 지지부를 설치하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 클램프 로드 구동 수단은, 클램프 로드를 클램프 해제 위치 또는 클램프 위치로 이동 가능하게 하는 액츄에이터(actuator)와, 클램프 로드를 클램프 위치 또는 클램프 해제 위치로 가압하는 가압 수단을 가지는 구성으로 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 베이스부 또는 클램프 본체에, 상기 가압 수단에 의한 가압력을 증가시켜서 클램프 로드에 의해 클램프 대상물을 클램프하는 클램프 력을 발생시키는 증력 기구를 설치해도 된다.

또한, 본 발명의 클램프 방법은, 클램프 대상물을 베이스부에 고정하는 클램프 방법에 있어서, 상기 클램프 대상물에 복수개의 구멍 부분을 설치하고, 이들 복수개의 구멍 부분 중 하나 또는 복수개의 구멍 부분과 대응시켜서 베이스부에 가이드 로드를 설치하는 동시에 클램프 로드를 가동되도록 설치하여 두고, 상기 클램프 대상물의 구멍 부분에 가이드 로드를 삽입하는 동시에, 클램프 대상물의 다른 구멍 부분에 클램프 로드를 삽입하고, 상기 클램프 로드를 그 길이 방향과 대략 직교하는 방향으로 액츄에이터에 의해 구동하고, 상기 클램프 로드의 선단 부분을 구멍 부분의 내주 벽부에 걸어맞추고, 클램프 대상물을 가이드 로드로 위치 결정하여 베이스부에 고정하는 것을 특징으로 한다.

이 클램프 방법에 의하면, 다음의 효과를 가진다.

클램프 대상물을 베이스부에 확실하게 위치 결정하여 고정할 수 있고, 또한 클램프 대상물을 위로부터 눌러서 클램프하지 않기 때문에, 클램프에 의한 클램프 대상물의 편차가 매우 작아지고, 그 클램프 대상물; 공작물에 매우 고정밀도의 면 가공을 행하는 것이 가능하게 된다.

클램프 대상물의 구멍 부분에 클램프 로드를 삽입하여 클램프 대상물을 베이스부에 고정하기 때문에, 클램프 로드 등이 클램프 대상물의 표면 측에 노출되지 않는다. 따라서, 가공 장치의 툴(tool)이 클램프 로드 등과 서로 간섭하지 않고, 클램프 대상물; 공작물의 표면의 거의 전부에 가공을 행하는 것이 가능하게 된다.

또한, 가공 장치의 툴이 클램프 로드 등과 서로 간섭하지 않기 때문에, 이러한 간섭을 피하기 위한 여분의 툴의 이동을 없애고, 공작물의 에어 컷 시간 등의 가공 시간을 단축하는 것이 가능하게 된다. 또한, 베이스부에 그 베이스 면적과 대략 같은 크기의 클램프 대상물을 고정하는 것이 가능하게 된다.

그리고, 이들 효과의 대부분은 상기 클램프 장치에서의 효과이기도 하다.

또한, 본 발명의 클램프 장치는, 클램프 대상물을 탑재 또는 유지하는 베이스부에 클램프 대상물을 고정하는 클램프 장치에 있어서, 상기 베이스부에 연결되는 클램프 본체와, 상기 클램프 본체에 세워서 설치된 클램프 로드와, 상기 클램프 로드를 베이스부에 대해서 이동시키고, 그 위치로 유지하는 클램프 로드 구동 수단을 구비하고, 상기 클램프 대상물에 설치된 개구 공간의 내벽 또는 외벽에 클램프 로드 중 적어도 일부를 접촉시키는 것을 특징으로 한다.

상기 클램프 장치에서는, 클램프 로드 구동 수단으로서, 상기 클램프 장치와 같이, 로드 지지부, 피스톤 부재, 로드 지지부, 피스톤 구동 수단, 캠 기구 등을 채용할 수 있을 뿐만 아니라, 클램프 스프링, 기어 기구, 외부 조작 수단, 래칫 기구 등의 부재나 기구 중 하나 또는 복수개로 이루어지는 구성으로 할 수 있다.

상기 클램프 장치에 의하면, 개구 공간의 내벽 또는 외벽에 클램프 로드 중 적어도 일부를 맞닿게 하여 클램프 대상물을 베이스부에 간단하고도 확실하게 고정할 수 있고, 또 상기 접촉을 해제하여 클램프 대상물을 베이스부로부터 간단하면서도 확실하게 고정을 해제할 수 있다.

도 1 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 도면이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 클램프 장치의 평면도이다.

도 2는 클램프 장치(클램프 해제 상태)의 종단면도이다.

도 3은 도 2의 III -III 선을 따라서 절단한 단면도이다.

도 4와 도 5는 클램프 장치(클램프 상태)의 종단면도이다.

도 6은 실시예의 변형예에 따른 클램프 장치의 종단면도이다.

도 7은 변경 형태에 따른 클램프 장치의 종단면도이다.

도 8은 변경 형태에 따른 클램프 장치(클램프 상태)의 종단면도이다.

도 9는 종래 기술에 따른 클램프 장치의 종단면도이다..

삭제

이하, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

본 실시예는, 공작물(클램프 대상물)에 기계 가공을 행할 때, 그 공작물을 공작물 고정대(베이스부)에 고정하기 위한 클램프 장치에 본 발명을 적용한 경우의 일례이다. 그리고, 도 2와 도 7의 화살표 a와 b를 상방과 좌측으로 하여 설명한다.

이하, 도 1 내지 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 대해 설명한다.

도 2, 도 4에 나타낸 바와 같이, 기계 가공 시에 제공하는 공작물 W에는, 상하 방향의 구멍 부분 Wa가 관통되어 형성되어 있다. 상기 구멍 부분 Wa의 직경은, 클램프 장치(1)의 클램프 로드(3)의 선단 부분(상단 부분)의 직경(예를 들면, 6.5mm)보다 약간 크게 형성되어 있다. 그리고, 구멍 부분 Wa로서, 공작물 W에 하방으로부터 관통되지 않는 구멍 부분을 형성해도 된다.

공작물 W에는 하나 또는 복수개의 구멍 부분 Wa가 형성되고, 하나 또는 복수개의 구멍 부분 Wa의 내주 벽부 Wb에 공작물 고정대 T에 장착된 하나 또는 복수개의 클램프 장치(1)가 해제 가능하게 걸어맞추어지거나, 또는 공작물 W의 측벽부 Wc에 공작물 고정대 T에 장착된 하나 또는 복수개의 클램프 장치(1)가 해제 가능하게 걸어맞추어져서, 공작물 W가 공작물 고정대 T에 고정되고, 이 상태에서 공작물 W의 상면에 공작 기계에 의해 기계 가공이 행해진다. 클램프 장치(1)에 대하여 설명한다.

도 1 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 클램프 장치(1)는 공작물 고정대 T에 고정되는 클램프 본체(2)로서 로드 삽입공(12)과 피스톤 수용공(15)이 연통되어 형성된 클램프 본체(2)와, 클램프 본체(2)의 로드 삽입공(12)를 삽입하여 선단 부분이 클램프 본체(2)로부터 돌출하는 클램프 로드(3)로서, 선단 부분에 상기 내주 벽부 Wb 또는 측벽부 Wc에 걸어맞춤 가능한 걸어맞춤부(25)가 형성된 클램프 로드(3)와, 클램프 본체(2)의 피스톤 수용공(15)으로 이동 가능하게 장착된 피스톤 부재(4)와, 클램프 로드(3)의 걸어맞춤부(25)가 클램프 로드(3)의 길이 방향(상하 방향)과 대략 직교하는 방향(대략 좌우 방향)으로 이동하여, 클램프 로드(3)를 클램프 위치와 클램프 해제 위치 사이에서 스위칭 가능하게 클램프 본체(2)에 지지하는 로드 지지부(5)와, 피스톤 부재(4)를 클램프 동작 위치와 클램프 동작 해제 위치 사이에서 상하 방향으로 이동 구동하는 피스톤 구동 기구(6)와, 피스톤 부재(4)를 클램프 동작 위치에 구동하는 피스톤 구동 기구(6)의 구동력에 의해, 클램프 로드(3)의 걸어맞춤부(25)를 클램프 방향(대략 우측)으로 구동하는 캠 기구(7)와, 클 램프 본체(2)와 클램프 로드(3) 사이의 에어 통로(47)를 통하여, 로드 삽입공(12)의 선단측(상단 측)으로 에어를 분사시키는 에어 블로우 기구(8)와, 피스톤 부재(4)를 클램프 동작 해제 위치로 이동시키는 경우에, 클램프 로드(3)를 클램프 해제 위치로 복귀시키는 로드 복귀 기구(9)를 구비하고 있다.

클램프 본체(2)는, 헤드부(10)와, 헤드부(10)로부터 하방으로 연장되는 통형부(11)를 가진다. 공작물 고정대 T에는 클램프 장착공 Ta가 형성되고, 상기 클램프 장착공 Ta에 통형부(11)가 내부로부터 끼워맞추어지고, 헤드부(10)가 공작물 고정대 T의 상면에 접촉되어 있다. 이 상태에서, 헤드부(10)가 4개의 볼트(1a)에 의하여 공작물 고정대 T에 체결되어 있다.

헤드부(10)에 로드 삽입공(12)이 형성되고, 로드 삽입공(12)의 상단 부분에 실 장착공(13)이 형성되고, 상기 실 장착공(13)에 클램프 본체(2)와 클램프 로드(3) 사이를 실링하는 환형 실부재(14)가 장착되어 있다. 통형부(11)에 로드 삽입공(12)보다 직경이 큰 피스톤 수용공(15)이 형성되고, 통형부(11)의 하단부의 내주부에는, 피스톤 부재(4)가 하방으로 이동하는 것을 규제하는 C링으로 이루어지는 스톱링(16)이 장착되어 있다. 통형부(11)에는, 통형부(11)와 공작물 고정대 T 사이를 실링하는 실부재(17)와, 통형부(11)와 피스톤 부재(4) 사이를 실링하는 실부재(18)가 장착되어 있다.

헤드부(10)에는, 피스톤 수용공(15)의 상방으로 연속하는 스프링 장착공(19)이 형성되고, 상기 스프링 장착공(19)에 피스톤 부재(4)를 하방의 클램프 동작 위치로 탄성 가압하는 스프링 부재(35)(가압 수단)가 장착되어 있다.

헤드부(10)에는, 에어 블로우 기구(8)의 에어 통로(46)가 형성되고, 상기 에어 통로(46)는, 헤드부(10)의 우측 단부의 하면으로부터 스프링 장착공(19)으로 연장되어 있다. 상기 에어 통로(46)의 상류단은, 공작물 고정대 T에 형성된 에어 통로(45)에 접속되고, 그 접속부에 있어서, 헤드부(10)에는, 헤드부(10)와 공작물 고정대 T 사이를 실링하는 실부재(20)가 장착되어 있다.

클램프 로드(3)는, 상단 부분이 클램프 본체(2)의 상방으로 돌출하고, 길이 방향 도중부(길이 방향 중앙 부분)가 로드 삽입공(12)에 삽입되며, 하단 부분이 피스톤 부재(4)의 내측에 수용되고, 클램프 로드(3)는 공작물 고정대 T, 클램프 본체(2)에 세워져서 설치된 상태가 되어 있다. 상기 클램프 로드(3)의 상단 부분의 걸어맞춤부(25)는 복수개의 환형 에지부(26)를 가지고, 이들 환형 에지부(26)는 클램프 로드(3)와 일체로 형성되어 있다. 상기 클램프 로드(3)의 하단 부분의 우측 부분에는, 캠 기구(7)의 구체(40)가 회전 가능하게 장착되고, 클램프 로드(3)의 하단면에는 하방으로 돌출하는 피 가이드부(27)가 형성되어 있다.

피스톤 부재(4)는, 클램프 본체(2)의 통형부(11)와 대략 동일한 상하 길이를 가진다. 상기 피스톤 부재(4)에는, 상방이 개구된 평면 단면이 원형인 오목부(30)가 형성되고, 상기 오목부(30)에 클램프 로드(3)의 하단 부분 및 구체(40)가 설치되어 있다. 상기 오목부(30)의 저면에는, 클램프 로드(3)의 피 가이드부(27)를 가이드하는 동시에 피 가이드부(27)가 해제 가능하게 걸어맞추어지는 오목부로 이루어지는 가이드부(31)가 형성되어 있다.

상기 오목부(30)의 저면에 클램프 로드(3)의 하면이 맞닿고, 가이드부(31)에 피 가이드부(27)가 걸어맞추어진 상태에서, 피스톤 부재(4)가 상방으로 이동되는 것이 규제되고, 피스톤 부재(4)가 클램프 동작 해제 위치에 위치하고, 이 때, 클램프 로드(3)는 수직 자세가 되어 클램프 해제 위치가 되고, 클램프 로드(3)의 축심과 로드 삽입공(12)의 축심이 일치하게 된다(도 2 참조). 한편, 피스톤 부재(4)가 스톱 링(16)에 상방으로부터 맞닿은 상태에서, 피스톤 부재(4)가 하방으로 이동되는 것이 규제되고, 피스톤 부재(4)가 하한 위치에 위치하고, 이 때, 클램프 로드(3)는 수직 자세로부터 우측으로 약간(예를 들면, 2.2°)경사진 경사 자세가 된다.

로드 지지부(5)는, 클램프 로드(3)의 길이 방향 도중부를 클램프 본체(2)에 회동 가능하게 지지한다. 구체적인 구성은, 클램프 로드(3)의 길이 방향 중앙 부분에, 전후 방향 방향의 지레축(32)이 관통하고, 상기 지레축(32)의 양쪽 단부가, 클램프 본체(2)의 로드 삽입공(12)을 형성하는 통형의 벽부에 지지되고, 클램프 로드(3)는 지레축(32)을 통하여 클램프 본체(2)에 회동 가능하게 지지되어 있다.

피스톤 구동 기구(6)는, 클램프 본체(2)에 대해서 피스톤 부재(4)를 하방의 클램프 동작 위치에 탄성 가압하는 압축 코일 스프링으로 이루어지는 스프링 부재(35)와, 피스톤 부재(4)를 상방의 클램프 동작 해제 위치에 구동하는 유압 작동실(36)을 가진다.

상기 유압 작동실(36)은, 피스톤 부재(4)의 하방에 있어서, 클램프 본체(2), 피스톤 부재(4) 및 클램프 고정대 T로 둘러싸인 부분에 형성되어 있다. 클램프 고정대 T에는, 유압 작동실(36)에 접속되는 유압 통로(37)가 형성되고, 상기 유압 통 로(37)에 유압 공급 장치(도시 생략)가 분리 가능하게 접속되어 있다.

도 4의 상태로부터, 유압 공급 장치에 의해 유압 통로(37)를 통하여 유압 작동실(36)에 유압이 공급되면, 스프링 부재(35)의 탄성 가압력에 저항하여, 피스톤 부재(4)가 상방으로 구동되어 클램프 동작 해제 위치(도 2 참조)가 되어, 도 2의 상태로부터, 유압 작동실(36)로부터 유압이 배출되면, 스프링 부재(35)에 의해 탄성 가압된 피스톤 부재(4)가 하방으로 이동한다.

캠 기구(7)는, 클램프 로드(3)의 기단 부분에 회전 가능하게 장착된 구체(40)와, 상기 구체(40)가 접촉하도록 피스톤 부재(4)에 형성된 경사부(41)를 가진다. 경사부(41)는, 피스톤 부재(4)의 오목부(30)의 평단면이 상방으로 갈수록 작아지는 벽부에 형성되어 있다.

피스톤 부재(4)가 스프링 부재(35)에 의해 하방으로 구동되면, 경사부(41)에 의해 구체(40)가 좌측으로 밀리고, 로드 지지부(5)에 의해 회동 가능하게 지지된 클램프 로드(3)에, 정면에서 보았을 때 시계 방향으로 모멘트가 작용하고, 클램프 로드(3)의 걸어맞춤부(25)가 클램프 방향으로 구동된다.

여기서, 피스톤 부재(4)를 하방으로 구동하는 스프링 부재(35)의 구동력은, 캠 기구(7)에 의해 수배로 증가되어 클램프 로드(3)의 하단 부분에 전달된다. 클램프 로드(3)의 걸어맞춤부(3)와 회동 중심 사이의 거리와, 클램프 로드(3)의 하단 부분과 회동 중심 사이의 거리는 대략 동일하므로, 클램프 로드(3)에 증가되어 전달된 힘에 의해, 걸어맞춤부(25)가 클램프 방향으로 구동된다. 즉, 캠 기구(7)는, 스프링 부재(35)에 의한 가압력을 증가하여 클램프 로드(3)에 의하여 공작물 W를 클램프하는 클램프 력을 발생시키는 증력 기구이다. 그리고, 클램프 본체(2)의 상면에는, 클램프 로드(3)의 걸어맞춤부(25)의 클램프 방향을 나타내는 실(seal) 등의 방향 표시부(2a)가 형성되어 있다.

에어 블로우 기구(8)는, 공작물 고정대 T에 형성된 에어 통로(45), 클램프 본체(2)에 형성된 에어 통로(46), 로드 삽입공(12)에 있어서 클램프 본체(2)와 클램프 로드(3) 사이에 형성된 에어 통로(47)를 가진다. 상기 에어 통로(45)에 에어 공급 장치(도시 생략)가 분리 가능하게 접속되고, 상기 에어 공급 장치에 의해 에어 통로(45)에 가압된 에어가 공급되면, 에어가 에어 통로(45, 46), 스프링 장착공(19) 및 에어 통로(47)를 통하여, 로드 삽입공(12)의 상단 측으로 분사된다.

로드 복귀 기구(9)는, 클램프 로드(3)의 하단부에 하방으로 돌출된 상태로 설치된 피 가이드부(27)와, 피스톤 부재(4)의 오목부(30)의 저면에 설치되어 피 가이드부(27)를 가이드하여 클램프 로드(3)를 클램프 해제 위치로 스위칭하는 오목부로 이루어지는 가이드부(31)를 가진다.

다음에, 클램프 장치(1)의 작용·효과에 대하여 설명한다.

유압 작동실(36)에 유압이 공급되지 않은 상태에서는, 스프링 부재(35)에 의해 하방으로 탄성 가압된 피스톤 부재(4)는 하한 위치에 위치하고, 클램프 로드(3)는 수직 자세로부터 우측으로 몇 도 경사진 경사 자세가 되어 있다.

공작물 W를 클램프 고정대 T에 고정하는 경우에는, 먼저, 피스톤 구동 기구(6)의 유압 작동실(36)에 유압이 공급되고, 피스톤 부재(4)가 스프링 부재(35)의 스프링 력에 저항하여 상방으로 구동된다. 피스톤 부재(4)가 상방으로 이동하면, 경사 자세의 클램프 로드(3)는 정면에서 보았을 때 반시계 방향으로 회동 가능하게 되고, 환형 실부재(14)에 의한 탄성 가압력에 의해, 클램프 로드(3)는 수직 자세측(정면에서 보았을 때 반시계 방향)으로 회동되면서, 최종적으로는, 클램프 로드(3)에 설치된 피 가이드부(27)가 피스톤 부재(4)에 설치된 가이드부(31)에 가이드되고, 클램프 로드(3)가 클램프 해제 위치 쪽으로 복귀하게 된다.

피스톤 부재(4)가 상방으로 구동되어 클램프 동작 해제 위치에 도달하면, 클램프 로드(3)의 축심이 로드 삽입공(12)의 축심과 일치하여, 클램프 로드(3)가 수직 자세가 되어 클램프 해제 위치가 되고, 피스톤 부재(4)의 가이드부(31)에 클램프 로드(3)의 피 가이드부(27)가 걸어맞추어져서, 클램프 로드(3)는 회동 불가능하게 유지된다. 이 상태에서, 공작물 W의 구멍 부분 Wa의 내주 벽부 Wb를 사용하여 공작물 W를 공작물 고정대 T에 고정하는 경우에는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 공작물 W의 구멍 부분 Wa에 클램프 로드(3)의 걸어맞춤부(25)가 삽입되고, 상기 구멍 부분 Wa의 내주 벽부 Wb에 걸어맞춤부(25)가 근접한 상태가 되도록, 공작물 W를 세트한다.

다음에, 유압 작동실(36)로부터 유압을 배제하면, 피스톤 구동 기구(6)의 스프링 부재(35)에 의해, 피스톤 부재(4)가 하방으로 이동 구동된다. 피스톤 부재(4)가 클램프 동작 해제 위치로부터 약간 하방으로 이동하면, 피스톤 부재(4)의 가이드부(31)로부터 클램프 로드(3)의 피 가이드부(27)가 걸어맞춤 해제된다. 그리고, 스프링 부재(35)에 의해 피스톤 부재(4)가 하방으로 이동 구동되면, 캠 기구(7)에 의해, 스프링 부재(35)의 구동력이 증가하여 클램프 로드(3)의 기단 부분 에 전달되어 클램프 로드(3)가 정면에서 보았을 때 시계 방향으로 회동 구동된다. 이같이 하여, 도 4에 나타낸 바와 같이, 스프링 부재(35)의 구동력으로 클램프 로드(3)의 걸어맞춤부(25)가 클램프 방향으로 구동되고, 걸어맞춤부(25)가 공작물 W의 구멍 부분 Wa의 내주 벽부 Wb에 가압되어 밀착된 상태로 걸어맞추어져서, 공작물 W를 공작물 고정대 T에 고정할 수 있다.

공작물 W를 공작물 고정대 T로부터 고정을 해제하는 경우에는, 피스톤 구동 기구(6)의 유압 작동실(36)에 유압이 공급되고, 전술한 바와 같이, 피스톤 부재(4)가 상방의 클램프 동작 해제 위치로 이동 구동되고, 클램프 로드(3)가 수직 자세 측으로 회동되고, 걸어맞춤부(15)가 클램프 해제 방향으로 이동하여, 공작물 W를 공작물 고정대 T로부터 고정을 해제할 수 있다.

또한, 공작물 W의 측벽부 Wc를 사용하여 공작물 W를 공작물 고정대 T에 고정하는 경우에는, 클램프 로드(3)를 수직 자세로 한 상태에서, 도 5에 나타낸 바와 같이, 공작물 W의 측벽부 Wc에 걸어맞춤부(25)가 좌측으로부터 근접한 상태가 되도록, 공작물 W를 세트하고, 그 후, 전술한 바와 마찬가지로, 유압 작동실(36)로부터 유압을 빼내고, 공작물 W를 공작물 고정대 T로부터 고정을 해제하는 경우에는, 유압 작동실(36)에 유압을 공급한다.

이상 설명한 바와 같이, 이 클램프 장치(1)에 의하면, 피스톤 구동 기구(6)에 의해 피스톤 부재(4)를 하방으로 구동하고, 캠 기구(7)에 의해, 피스톤 구동 기구(6)의 구동력으로 클램프 로드(3)의 걸어맞춤부(25)를 클램프 방향으로 구동함으로써, 상기 걸어맞춤부(25)를 공작물 W의 구멍 부분 Wa의 내주 벽부 Wb 또는 측벽 부 Wc에 확실하게 걸어맞춤시키고, 공작물 W를 공작물 고정대 T에 간단하면서도 확실하게 고정할 수 있다.

또, 공작물 W를 공작물 고정대 T에 고정하기 위하여, 유압 공급 장치로 유압 실린더에 유압을 계속적으로 공급할 필요가 없기 때문에, 공작물 고정대 T에 공작물 W를 고정한 상태에서 공작물 고정대 T와 함께 공작물 W를 반송할 수 있다. 즉, 공작물 고정대 T와 공작물 W의 반송 부하를 경감할 수 있고, 공작물 고정대 T마다 유압 공급 장치를 형성하지 않아도 되므로 설비 비용도 저감할 수 있다.

또한, 클램프 장치(1)는, 클램프 본체(2), 클램프 로드(3), 피스톤 부재(4), 로드 지지부(5), 피스톤 구동 기구(6), 캠 기구(7), 에어 블로우 기구(8), 로드 복귀 기구(9)를 가지는, 비교적 간단한 구성이 되고 부품수도 저감할 수 있어서, 소형화할 수도 있고, 제작비를 저감할 수 있다.

또한, 클램프 로드(3)의 걸어맞춤부(25)를 공작물 W의 구멍 부분 Wa의 내주 벽부 Wb와 측벽부 Wc의 어느 쪽이라도 걸어맞추고, 공작물 W를 공작물 고정대 T에 고정할 수 있기 때문에 클램프 장치(1)의 클램프 용도가 다양해져서 범용성이 우수하게 된다.

또, 캠 기구(7)는, 클램프 로드(3)의 기단 부분에 회전 가능하게 장착된 구체(40)와, 상기 구체(40)가 접촉하도록 피스톤 부재(4)에 형성된 경사부(41)를 구비하는 것이므로, 스프링 부재(35)의 구동력을 증가시키고, 클램프 로드(3)의 걸어맞춤부(25)를 클램프 방향으로 구동하는 구동력으로 확실하게 변환할 수 있고, 걸어맞춤부(25)를 클램프 방향으로 원활하게 구동하고, 공작물 W의 구멍 부분 Wa의 내주 벽부 Wb 또는 측벽 Wc에 확실하게 걸어맞출 수 있다. 이러한 구동력 증가 기구인 캠 기구(7)에 의해 스프링 부재(35)가 다소 닳더라도, 걸어맞춤부(25)를 공작물 W의 구멍 부분 Wa의 내주 벽부 Wb 또는 측벽 Wc에 확실하게 걸어맞출 수 있다.

피스톤 부재(4)를 클램프 동작 해제 위치로 이동시키는 경우에, 클램프 로드(3)를 클램프 해제 위치로 복귀시키는 로드 복귀 기구(9)를 설치하였으므로, 피스톤 부재(4)를 클램프 동작 위치로 이동 구동함으로써, 로드 복귀 기구(9)에 의해 클램프 로드(3)를 클램프 해제 위치로 확실하게 복귀시킬 수 있다.

상기 로드 복귀 기구(9)는, 클램프 로드(3)에 설치된 피 가이드부(27)와, 피스톤 부재(4)에 설치되어 피 가이드부(27)를 가이드하여 클램프 로드(3)를 클램프 해제 위치로 스위칭하는 가이드부(31)를 가지므로, 피스톤 부재(4)가 클램프 동작 해제 위치로 이동하는 것과 연동하여, 클램프 로드(3)를 클램프 해제 위치로 확실하게 스위칭 가능하다.

클램프 로드(3)의 걸어맞춤부(25)는, 복수개의 환형 에지부(26)를 가지므로, 걸어맞춤부(25)가 공작물 W의 구멍 부분 Wa의 내주 벽부 Wb 또는 측벽 Wc에 확실하게 걸어맞추어지고, 공작물 W를 공작물 고정대 T에 확실하게 고정할 수 있다.

클램프 본체(2)에 있어서 로드 삽입공(12)의 선단 부분에, 클램프 본체(2)와 클램프 로드(3) 사이를 실링하는 환형 실부재(14)를 장착했으므로, 로드 삽입공(12)에 공작물 W의 가윗밥이나 티끌이나 먼지가 들어가지 않게 방지할 수 있다. 또한, 환형 실부재(14)에 의해, 클램프 로드(3)를 수직 자세로 복귀시키는 것을 보조할 수 있고, 이들 양쪽 기능을 구비한 환형 실부재(14)를 설치함으로써, 클램프 장치(1)를 확실하게 작동시키는 동시에 구조를 한층 간단하게 할 수 있다.

클램프 본체(2)와 클램프 로드(3) 사이의 에어 통로(47)를 통하여, 로드 삽입공(12)의 상단 측으로 에어를 분사시키는 에어 블로우 기구(8)를 설치하였으므로, 공작물 W를 공작물 고정대 T에 고정할 때, 공작물 W의 구멍 부분 Wa의 내주 벽부 Wb 또는 측벽부 Wc에 부착한 가윗밥이나 티끌이나 먼지에 에어를 분사시켜서 제거하고, 그들이 로드 삽입공(12)에 들어가지 않도록 방지하고, 걸어맞춤부(25)를 공작물 W의 구멍 부분 Wa의 내주 벽부 Wb 또는 측벽부 Wc에 확실하게 밀착시켜 걸어맞출 수 있다.

여기서, 종래에, 로봇에 의해 공작물을 교환하는 경우, 자동 공작물 반송 라인에 있어서는 공작물을 반송하는 경우, 공작물 형상에 맞추어서 공작물 클램프용 핸들링 지그를 제작할 필요가 있고, 불합리한 면이 많았지만, 본 발명의 클램프 장치(1)를 적용함으로써, 공작물 형상이 바뀌어도, 공작물에 구멍만 있으면, 용이하게 핸들링 지그를 공통화하는 것이 가능해진다.

그리고, 클램프 시에는 셀프 록 작용이 기능하므로, 예를 들면 공작물 W에 절삭 가공을 행할 때, 클램프 로드(3)에 클램프 해제 방향의 힘이 작용해도, 클램프 로드(3)가 클램프 해제 위치로 이동하여 클램프 해제되지 않는다.

상술한 본 발명의 실시예에 따른 클램프 장치(1)는, 도 6의 클램프 장치(1A)와 같이 변경할 수 있다. 클램프 장치(1A)는, 구체(40A)를 가지는 캠 기구(7A)를, 로드 삽입공(12)의 축심에 대해서 상기 캠 기구(7)와 반대 측으로 설치한 것이다. 그러므로, 스프링 부재(35)에 의해 피스톤 부재(4)가 하방의 클램프 동작 위치로 이동 구동되면, 캠 기구(7A)에 의해 스프링 부재(35)의 구동력으로 클램프 로드(3)의 걸어맞춤부(25)가 대략 좌측(클램프 방향)으로 구동된다. 상기 클램프 장치(1A)의 그 외의 기본적인 구성은 상기 클램프 장치(1)와 같다.

그리고, 캠 기구(7, 7A)에 있어서, 경사부(41)를 구체(40)가 선접촉 상태로 걸어맞추어지는 단면이 원호형의 저면을 가지는 테이퍼 홈으로 형성해도 된다. 또한, 구체(40, 40A) 대신, 전후 방향을 향하는 롤러를 클램프 로드(3)에 회전 가능하게 장착하여도 된다. 이 경우, 피스톤 부재(4)에 형성되는 경사부는, 롤러가 접촉 가능한 평활한 경사면으로 형성된다.

삭제

다음으로, 본 발명의 실시예를 부분적으로 변경한 변경 형태에 대해 설명한다.

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(1) 도 7에 나타낸 바와 같이, 클램프 장치(1)의 캠 기구(7)에 있어서, 구체(40) 대신, 상기 구체와 동일한 기능을 가지는 종동자(40a)를, 클램프 로드(3)의 하단부에 있어서 경사부(41) 측으로 돌출하도록 일체로 형성해도 된다.

삭제

(2) 로드 복귀 기구에 있어서는 클램프 로드를 클램프 해제 위치로 탄성 가압하기만 하는 스프링 부재를 장착하여도 된다. 이 경우의 스프링 부재의 가압력은, 클램프 로드의 클램프 력보다 매우 작은 힘으로 설정된다.

(3) 클램프 로드의 사이즈, 형상(예를 들면, 클램프 로드의 선단 부분의 형상)에 대해서는 적절하게 설정 가능하다. 예를 들면, 도 8에 나타낸 바와 같이, 클램프 로드의 선단 부분에, 캡형상의 선단 부재(95)를 장착하고, 상기 선단 부재(95)를 스냅 링(96)으로 이탈 방지되도록 설치해도 된다.

삭제

(4) 로드 지지부는, 클램프 로드의 기단부를 피스톤 부재에 회동 가능하게 지지하도록 해도 된다.

삭제

(5) 캠 기구는, 피스톤 부재에 회전 가능하게 장착된 구체 또는 롤러와, 상기 구체 또는 롤러가 접촉하도록 클램프 로드에 형성된 경사부를 가지는 것으로 해도 된다.

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본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위에서, 각종 변경을 가하여 실시하는 것이 가능하다.

본 발명에 의하면, 클램프 대상물을 베이스부에 간단하고도 확실하게 고정할 수 있고, 구조를 간단하게 하여 제작비를 저감할 수 있으며, 클램프 대상물의 구멍 부분의 내주 벽부와 측벽부의 어느 쪽과도 걸어맞추어서 클램프 대상물을 베이스부에 고정시킬 수 있고, 유압을 공급하지 않고도 클램프 대상물을 베이스부에 고정된 상태를 유지할 수 있다.

Claims

클램프 대상물의 구멍 부분의 내주 벽부 또는 측벽부에 해제 가능하게 걸어맞추어져서 클램프 대상물을 베이스부에 고정하는 클램프 장치에 있어서,

상기 베이스부에 고정되는 클램프 본체로서, 피스톤 수용공 및 상기 피스톤 수용공의 상방으로 연속하는 스프링 장착공과, 상기 스프링 장착공보다 직경이 작은 로드 삽입공이 연통하는 상태로 형성된 클램프 본체;

상기 클램프 본체의 로드 삽입공에 삽입되어 선단 부분이 클램프 본체로부터 돌출하는 클램프 로드로서, 선단 부분에 상기 내주 벽부 또는 측벽부에 걸어맞춤 가능한 걸어맞춤부가 형성된 클램프 로드;

상기 클램프 본체의 피스톤 수용공에 이동 가능하게 장착된 피스톤 부재;

상기 클램프 로드의 걸어맞춤부를 클램프 로드의 길이 방향과 직교하는 방향으로 이동시켜, 상기 클램프 로드를 클램프 위치와 클램프 해제 위치 사이에서 스위칭(switching) 가능하게 클램프 본체에 지지하는 로드 지지부;

상기 피스톤 부재를 클램프 위치에 대응하는 클램프 동작 위치와 클램프 해제 위치에 대응하는 클램프 동작 해제 위치 사이에서 이동하도록 구동하는 피스톤 구동 수단으로서, 상기 스프링 장착공에 장착된 상기 피스톤 부재를 클램프 동작 위치로 구동하는 압축 코일 스프링과, 상기 피스톤 부재를 유압으로 클램프 동작 해제 위치로 구동하는 유압 작동실을 구비한, 피스톤 구동 수단; 및

상기 피스톤 부재를 클램프 동작 위치로 구동하는 피스톤 구동 수단의 구동력에 의해, 상기 클램프 로드의 걸어맞춤부를 클램프 로드의 길이 방향과 직교하는 클램프 방향으로 구동하는 캠 기구

를 구비하며,

상기 로드 지지부는 상기 클램프 로드의 길이 방향 도중부가 핀 부재를 통해 클램프 본체의 통형 벽부에 회동 가능하게 지지되도록 구성되고, 또한 상기 로드 지지부는 상기 압축 코일 스프링의 직경 방향 내측에 배치된

것을 특징으로 하는 클램프 장치.
제1항에 있어서,

상기 피스톤 부재를 상기 클램프 동작 해제 위치로 이동시키는 경우, 상기 클램프 로드를 상기 클램프 해제 위치로 복귀시키는 로드 복귀 기구를 설치한 것을 특징으로 하는 클램프 장치.
제1항에 있어서,

상기 캠 기구는, 상기 클램프 로드의 기단 부분에 회전 가능하게 장착된 구체 또는 롤러와, 상기 구체 또는 롤러가 접촉하도록 상기 피스톤 부재에 형성된 경사부를 구비하는 것을 특징으로 하는 클램프 장치.
제2항에 있어서,

상기 로드 복귀 기구는, 상기 클램프 로드에 설치된 피 가이드부와, 상기 피스톤 부재에 설치되어 상기 피 가이드부를 가이드하여 상기 클램프 로드를 상기 클램프 해제 위치로 스위칭하는 가이드부를 구비하는 것을 특징으로 하는 클램프 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 클램프 로드의 걸어맞춤부는, 복수개의 환상(環狀) 에지부를 구비하는 것을 특징으로 하는 클램프 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 클램프 본체에 있어서 로드 삽입공의 선단 부분에, 상기 클램프 본체와 상기 클램프 로드 사이를 실링(sealing)하는 환형 실부재를 장착한 것을 특징으로 하는 클램프 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 클램프 본체와 상기 클램프 로드 사이의 에어 통로를 통해, 상기 로드 삽입공의 선단측으로 에어를 분사시키는 에어 블로우(air blow) 수단을 설치한 것을 특징으로 하는 클램프 장치.
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