KR101079608B1

KR101079608B1 - 클램프 장치

Info

Publication number: KR101079608B1
Application number: KR1020097019145A
Authority: KR
Inventors: 아츠시 타마이
Original assignee: 에스엠씨 가부시키 가이샤
Priority date: 2007-02-15
Filing date: 2008-01-28
Publication date: 2011-11-03
Also published as: CN101616774A; US20100044942A1; RU2432251C2; EP2111328B1; JP2008194801A; EP2111328A1; US8132800B2; JP4892668B2; TWI327948B; WO2008099694A1; CN101616774B; RU2009129535A; KR20090113328A; TW200836889A

Abstract

잠금기구(24)는 바디(16)의 측면에 고정되는 케이싱(28)과, 상기 케이싱(28)의 외부에 회전운동 가능하게 설치되는 핸들(102)과, 상기 핸들(102)에 부여되는 구동력을 전달할 수 있는 전달부(104)를 포함한다. 상기 전달부(104)를 구성하는 가이드로드(138)의 단부는 상기 바디(16) 내에 설치된 피스톤로드(52)의 둘레홈(52a)에 연결되어 있다. 또한, 핸들(102)을 회전운동시킴으로써 전달부(104)의 가이드로드(138)는 수직으로(상·하방향으로) 변위하고, 그에 따라서, 피스톤로드(52)가 축방향을 따라서 변위해서, 토글 링크기구(70)에 의해 암(22)이 회전변위한다.

클램프 장치

Description

클램프 장치{CLAMP APPARATUS}

본 발명은, 피스톤의 변위작용 하에서 소정의 각도로 회전운동하는 클램프암에 의해 자재를 파지할 수 있는 클램프 장치에 관한 것이다.

종래부터, 예를 들면, 자동차 등의 구성부품을 함께 용접할 때, 그 구성부품을 파지하기 위해서 클램프 장치가 사용된다.

이러한 클램프 장치는, 본체와, 이 본체 내에 설치된 토글 링크기구(toggle link mechanism)에 의하여 소정의 각도로 회전가능한 클램프암을 포함한다. 그리고, 본체 내에 설치된 로드를 축방향을 따라서 변위시킴으로써, 로드에 연결된 토글 링크기구를 통해서 클램프암이 소정의 각도로 회전해서, 그 회전방향에 따라서 상기 클램프암은 자재를 파지할 수 있는 클램프상태와 상기 자재의 클램프상태가 해제된 언클램프상태 사이를 전환한다.

예를 들면, 독일 특허공개공보 제 DE 196 45 778호의 명세서에 기술된 바와 같이, 압력유체의 공급 하에서 변위될 수 있는 피스톤을 본체 내에 구비하는 에어구동식 시스템이 알려져 있다. 자재의 클램프상태와 언클램프 상태 사이를 전환시키기 위해 피스톤을 변위시키면, 피스톤로드에 연결된 토글 링크기구를 통해서 클램프암이 회전하게 된다. 또한, 작업자가 조작할 수 있는 핸들을 구비하며, 이 핸 들을 회전시킴으로써 클램프암에 의한 자재의 클램프상태와 언클램프 상태 사이를 전환할 수 있는 수동식 시스템이 알려져 있다.

부언하면, 상술한 에어구동식이나 수동식 클램프 장치를 사용하는 경우, 자재를 클램프하는 동작을 실시하기 위해, 그 사용환경에 따라서 각 클램프 장치를 별개로 준비해야 한다. 그러나, 그 경우, 에어구동식 클램프 장치와 수동식 클램프 장치를 각각 별개로 준비해야 하는 경우에, 그로 인해 그 준비 과정이 번잡함과 동시에, 설비 비용의 증대를 초래할 우려가 있다.

본 발명의 일반적인 목적은, 자재의 클램프 상태와 언클램프상태 사이를 압력유체 및 수동조작 중 어느 하나에 의해 선택적으로 전환할 수가 있는 클램프 장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따르는 클램프 장치의 외관사시도이다.

도 2는 도 1에 도시된 클램프 장치로부터 잠금기구를 분리하여 이격시킨 상태를 나타내는 분해사시도이다.

도 3은 도 2에 도시된 클램프 장치로부터 이탈시킨 잠금기구의 분해사시도이다.

도 4는 도 1의 클램프 장치의 언클램프상태를 나타내는 종방향 단면도이다.

도 5는 도 1의 V-V선을 따른 단면도이다.

도 6은 도 1의 클램프 장치에서, 제1케이싱의 일부를 이탈시켜서 토글 링크 기구 및 잠금기구의 내부를 외부로 노출시킨 상태를 보여주는 다른 방향에서 본 사시도이다.

도 7은 도 6에서 피스톤로드와 가이드로드와의 연결부위를 도시한 확대도이다.

도 8은 변형예에 따라 스토퍼가 그 위에 장착된 잠금기구의 근방을 도시한 확대사시도이다.

도 9는 도 8의 스토퍼에 의해 핸 들이 고정된 상태를 나타내는 단면도이다.

도 10은 도 4에 도시된 클램프 장치의 언클램프상태를 나타내는 부분 생략 평면도이다.

도 11은 도 10의 클램프 장치의 암이 소정의 각도만큼 회전한 상태를 나타내는 부분 생략 평면도이다.

도 12는 도 11에 있어서의 암이 다시 회전하여, 클램프 장치의 클램프상태를 나타내는 부분 생략 평면도이다.

본 발명의 상술한 및 그 밖의 목적, 특징 및 장점은 도해적인 예시의 방법으로 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 첨부도면을 참조하여 이루어지는 이하의 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.

도 1에 있어서, 참조부호 10은, 본 발명의 실시예에 있어서의 클램프 장치를 나타낸다.

이 클램프 장치(10)는, 도 1 내지 도 6에 나타내는 바와 같이, 제1 및 제2케 이싱(12,14)에 의해 평탄형상으로 형성된 바디(본체)(16)와, 이 바디(16)의 하단부에 연결되는 실린더부(18)와, 바디(16)로부터 외부로 돌출되는 직사각형상의 축베어링부(20)에 연결되는 암(클램프암)(22)과, 바디(16)의 측부에 설치되고, 암(22)에 의해 자재(도시하지 않음)의 클램프 상태와 언클램프 상태 사이를 임의로 전환할 수 있는 잠금기구(전환기구)(24)를 구비한다.

바디(16)의 측면에는, 잠금기구(24)를 구성하는 케이싱(28)을 장착하기 위한 복수의 설치홀(30)이 형성된다. 케이싱(28)은 고정볼트(26)에 의해서 설치홀(30)에 고정된다. 또한, 바디(16)의 측면에는 케이싱(28)의 설치시에 위치결정을 위해서 위치결정핀(32)이 삽입되는 복수의 위치결정홀(34)이 형성되어 있다(도 2 참조). 또한, 상술한 설치홀(30) 및 위치결정홀(34)은, 클램프 장치(10)에 다른 부재를 설치하는 경우에 사용할 수도 있다.

실린더부(18)는, 그 내부에 형성된 실린더실(36)을 갖는 중공의 실린더튜브(38)와, 이 실린더튜브(38)의 일단부에 연결되어 실린더실(36)을 밀폐하는 엔드블록(40)을 포함한다. 또한, 실린더튜브(38) 및 엔드블록(40)의 네모퉁이부에는 축방향을 따라서 관통홀(도시하지 않음)이 형성되고, 이 관통홀에는 각각 연결볼트(41)가 삽입 관통되어 조여지며, 이에 의해, 엔드블록(40) 및 실린더튜브(38)가 바디(16)에 대하여 일체로 연결된다.

엔드블록(40)의 측면에는, 압력유체(예를 들면, 압축공기)가 도입 및 배출되는 한쌍의 제1유체출입포트(42a,42b)가 형성된다. 이 제1유체출입포트(42a,42b)는, 연통로를 통하여 각각 실린더실(36)과 연통되어 있다. 제1유체출입포트(42a,42b) 는, 엔드블록(40)의 축선에 대하여 대략 대칭이 되도록 엔드블록(40)의 측면에 대향하여 배치된다.

또한, 한쌍의 제1유체출입포트(42a,42b)는, 그 중 어느 한쪽만이 선택적으로 사용되며, 예를 들면, 사용되지 않는 다른 쪽의 제1유체출입포트(42b)는 플러그(44a)에 의해 차단된다(도 4 참조).

또한, 엔드블록(40)의 중앙에는 축방향으로 관통된 나사홀을 통해서 밀봉볼트(46)가 실질적으로 나사결합된다. 예를 들어, 우레탄 고무 같은 고무재질로 형성된 댐퍼부재(50)가 밀봉볼트(46)의 일단에 설치된다.

실린더튜브(38)의 내부에는, 실린더실(36)을 따라서 변위가능하게 피스톤(48)이 설치되고, 피스톤(48)의 중앙부에는 피스톤로드(52)의 일단부가 연결된다. 피스톤(48)의 외주면에는, 환상 홈을 통해서 한쌍의 피스톤패킹(54)과 시일링(56)이 각각 장착되어 있다.

이 경우, 피스톤(48)이 바디(16)로부터 멀어지는 방향으로(화살표 A1 방향으로) 변위되면, 밀봉볼트(46)에 설치된 댐퍼부재(50)에 접촉함으로써, 피스톤(48)의 변위는 변위종단위치(하한위치)에서 규제됨과 동시에, 피스톤(48)의 접촉시에 발생하는 충격은 댐퍼부재(50)에 의해 흡수된다.

또, 너클블록(66)(후술함)에 연결되는 피스톤로드(52)의 타단부측에, 환상으로 오목한 둘레홈(홈부)(52a)이 형성된다. 이 둘레홈(52a)에는 잠금기구(24)의 일부를 구성하는 가이드로드(연결부재)(138)가 결합된다.

바디(16)를 구성하는 제1케이싱(12)과 제2케이싱(14)은 비대칭 형상으로 이 루어지며, 제1케이싱(12)과 제2케이싱(14)은 서로 일체적으로 조립된다. 제1케이싱(12)의 하단부에는, 대략 수평방향으로 돌출되는 한편, 로드커버로서 기능하는 돌출부(58)가 일체적으로 형성된다.

또, 제1케이싱(12)의 하단부에는, 압력유체(예를 들면, 압축공기)가 도입 및 배출되는 한쌍의 제2유체출입포트(60a,60b)가 형성된다. 이 제2유체출입포트(60a,60b)는 연통로를 통하여 실린더실(36)과 연통되고, 제1케이싱(12)의 축선에 대하여 대략 대칭이 되도록 서로 대향하여 배치된다. 또한, 제1유체출입포트(42a,42b)와 마찬가지로, 제2유체출입포트(60a,60b)는, 그 중 어느 한쪽만이 선택적으로 사용되며, 사용되지 않는 다른 쪽의 제2유체출입포트(60b)는 플러그(44b)에 의해 차단된다.

또한, 제1케이싱(12) 및 제2케이싱(14)의 내벽면에는, 각각 축방향을 따라서 가이드홈(62)이 서로 대향으로 형성된다(도 4 참조). 피스톤로드(52)의 타단부에 연결된 너클조인트(64)는 가이드홈(62)을 따라서 슬라이드 가능하게 설치된다. 즉, 너클조인트(64)는, 바디(16)의 내부를 가이드홈(62)을 따라서 선형으로 안내된다.

너클조인트(64)는, 소정의 간격으로 이격되어 대략 평행한 부분으로 분기된 포크부를 갖는 너클블록(66)과, 포크부에 형성된 홀부에 삽입 관통되는 너클핀(68)으로 구성되며, 피스톤로드(52)의 직선운동을 암(22)의 회전운동으로 변환하는 토글 링크기구(70)가 설치된다.

또, 너클블록(66)의 포크부에는, 상방을 향해서 돌출되는 한쌍의 릴리스용 돌기부(72)가 형성된다. 이 릴리스용 돌기부(72)는, 암(22)에 의해 자재를 파지하 였을 때에, 제1 및 제2케이싱(12,14)의 상부에 형성된 개방홀으로부터 각각 돌출된다. 한편, 너클블록(66)의 하단부에는, 피스톤로드(52)의 타단부가 나사결합되어 연결된다.

토글 링크기구(70)는, 너클핀(68)에 의해 너클조인트(64)의 포크부의 사이에 연결되는 링크플레이트(74)와, 제1 및 제2케이싱(12,14)에 형성된 개구부(76)에 각각 회전가능하게 축지지되는 지지레버(78)를 갖는다.

링크플레이트(74)는, 너클조인트(64)와 지지레버(78)의 사이에 끼워 장착되고, 너클조인트(64)와 지지레버(78)를 링크하는 기능을 한다. 링크플레이트(74)에는, 소정의 간격으로 이격된 한쌍의 홀부가 형성된다. 한쪽 홀부에 축지지되는 너클핀(68) 및 너클조인트(64)에 의해 피스톤로드(52)의 타단부에 연결되며, 다른 쪽 홀부에 축지지되는 링크핀(80)에 의해 지지레버(78)에 연결된다.

지지레버(78)는, 링크핀(80)이 축지지되는 포크 형상의 지지부(82)와, 피스톤로드(52)의 축선과 대략 직교하는 방향으로 돌출되고, 개구부(76)를 통해 바디(16)의 외부로 노출되는 한쌍의 베어링부(20)를 포함한다. 또한, 베어링부(20)에는, 도시하지 않는 자재를 파지하는 암(22)이 착탈 가능하게 장착된다. 또, 지지레버(78)는, 암(22)과 일체적으로 회전 가능하게 설치된다.

즉, 피스톤로드(52)의 직선운동은, 너클조인트(64) 및 링크플레이트(74)를 통해서 지지레버(78)로 전달되서, 지지레버(78)가 바디(16)의 개구부(76)에 지지된 상태로 지지레버(78)는 소정의 각도만큼 회전 변위된다. 이에 의해, 지지레버(78)에 장착된 암(22)이 회전하게 된다.

한편, 제1케이싱(12) 및 제2케이싱(14)의 측면에는, 지지레버(78)의 베어링부(20)가 삽입 관통되는 개구부(76)와 대면하도록 플레이트(84)가 장착된다. 플레이트(84)에는 베어링부(20)가 삽입 관통되는 삽통홀(86)이 개구되어 있다.

또한, 제1 및 제2케이싱(12,14)의 내부에 있어서, 토글 링크기구(70)의 근방이 되는 상부측의 오목부에는 가이드롤러(88)가 회전 가능하게 설치된다. 가이드롤러(88)는 핀부재(90)에 의해서 회전 가능하게 지지되고, 가이드롤러(88)의 내부에는, 그 원주방향을 따라서 복수의 니들베어링(92)이 장착되어 있다. 즉, 니들베어링(92)의 구름운동작용(rolling action) 하에서 가이드롤러(88)가 원활하게 회전하도록 설치된다. 또한, 토글 링크기구(70)를 구성하는 링크플레이트(74)의 회전작용 하에서, 가이드롤러(88)가 링크플레이트(74)의 만곡면과 접촉함으로써 회전 변위된다.

또한, 바디(16)의 첨부(尖部)에는, 릴리스용 돌기부(72)를 커버하는 상부커버(94)가 장착된다. 상부커버(94)는, 예를 들면, 고무 등의 탄성재료로 형성된다. 또, 릴리스용 돌기부(72)는, 개방홀로부터 돌출되는 릴리스용 돌기부(72)를 포함하는 바디(16)의 첨부가 상기 상부커버(94)에 의해 전체적으로 감싸지면서 커버된다. 또한, 릴리스용 돌기부(72)를 조작할 때에는, 예를 들면, 상부커버(94)를 도시하지 않는 플라스틱 해머 등에 의해 상방으로 두드려서 릴리스용 돌기부(72)를 하방측으로 변위시킴으로써, 클램프 장치(10)의 클램프상태를 해제하여 언클램프상태로 복귀시킬 수가 있다.

잠금기구(24)는, 제1 및 제2커버플레이트(96,98)에 의해 밀폐되는 하우 징(100)과, 이 하우징(100)에 대하여 회전 가능하게 지지되고, 작업자가 파지하여 조작할 수 있는 핸들(조작요소)(102)과, 하우징(100)의 내부에 배치되고, 핸들(102)로부터의 구동력을 토글 링크기구(70)를 개재하여 암(22)으로 전달하는 전달부(104)를 포함한다.

하우징(100)은 중공형상을 가지며, 그 양단면에, 대략 동일한 형상을 갖는 제1 및 제2커버플레이트(96,98)가 볼트(106)에 의해 장착된다. 또, 제1 및 제2커버플레이트(96,98)와 하우징(100)으로 이루어지는 상자형상의 케이싱(28)이 구성된다.

케이싱(28) 내에는, 제2커버플레이트(98)가 클램프 장치(10)의 바디(16) 측이 되도록 장착된다. 케이싱(28)과 대면하는 바디(16)의 측면에는 핸들홀(110)이 개구되어 있다. 핸들홀(110)은, 바디(16)의 축방향을 따라서 소정의 길이를 갖는 장공 형상으로 형성되며, 핸들홀(110)과 대면하는 바디(16)의 측면과 제2커버플레이트(98)의 사이에는 더스트시일(112)이 장착된다.

잠금기구(24)를 설치하지 않는 경우에는, 핸들홀(110)을 밀폐하도록 핸들홀(110)에는 연장 형상의 더스트커버(커버)(113)가 장착되서, 바디(16)의 내부와 외부 간의 연통이 차단된다(도 2 참조).

더스트시일(112)은, 예를 들면, 고무 등의 탄성재료로 형성되고, 바디(16)와 케이싱(28) 사이의 기밀을 유지한다. 또, 더스트시일(112)의 중앙부에는, 핸들홀(110)에 대응하는 장공(114)이 형성되서, 이 장공(114)과 핸들홀(110)은 서로 연통하고 있다.

또, 제1 및 제2커버플레이트(96,98)는, 하우징(100)을 사이에 두고 대향하도록 배치된다. 제1 및 제2커버플레이트(96,98)의 중앙부에는 핸들홀(110)에 대응하는 가이드홀(116a,116b)이 각각 형성된다. 특히, 가이드홀(116a,116b)은, 핸들홀(110) 및 장공(114)에 대하여 일직선이 되도록 관통하고, 서로 연통하고 있다.

또한, 제1 및 제2커버플레이트(96,98)에는, 가이드홀(116a,116b)을 중심으로 하여 소정의 간격으로 이격된 한쌍의 핀홀(118)이 각각 형성되며, 이 핀홀(118)에는 위치결정핀(32)이 삽입 관통된다. 위치결정핀(32)이 바디(16)의 위치결정홀(34)에 삽입됨으로써, 제1 및 제2커버플레이트(96,98)를 포함하는 케이싱(28)은, 클램프 장치(10)를 구성하는 바디(16)의 측면에 대하여 위치결정된다.

특히, 도 3 및 5에 도시한 바와 같이, 케이싱(28)의 가이드홀(116a,116b)은 바디(16)의 핸들홀(110) 및 더스트시일(112)의 장공(114)과 일치되도록 배치된다.

또한, 케이싱(28)이 위치결정핀(32)에 의해 바디(16)의 측면에 위치결정된 상태에서, 제1 및 제2커버플레이트(96,98), 하우징(100)의 홀부에 삽입 관통된 고정볼트(26)는 바디(16)의 설치홀(30)에 나사결합된다. 이에 의해, 케이싱(28)은 바디(16)의 측면에 대하여 일체적으로 고정된다.

또, 제1커버플레이트(96)에는, 제1커버플레이트(96)와 대략 동일한 형상으로 형성된 플레이트체(120)가 장착되서, 플레이트체(120)에 의해 상기 제1커버플레이트(96)의 가이드홀(116a)이 덮혀 밀폐된다. 또한, 플레이트체(120)는, 핸들(102)을 구성하는 보스부(126)를 회피하도록 절단되어 있다(도 1 및 도 2 참조).

핸들(102)은, 케이싱(28)을 구성하는 제1커버플레이트(96)의 측방에 배치되 고, 축방향을 따라 연장되는 형상으로 형성된 샤프트부(122)와, 샤프트부(122)의 일단부에 설치되고, 전달부(104)를 구성하는 핸들레버(제1링크부재)(124)에 고정되는 보스부(126)와, 샤프트부(122)의 타단부에 설치되는 구형상의 파지부(128)를 포함한다.

보스부(126)는, 제1커버플레이트(96)의 지지홀(129)과 대면하도록 배치되고, 그의 단면에는 복수의 핀(130)이 장착되어 있다. 핀(130)이 핸들레버(후술함)(124)에 삽입됨으로써, 보스부(126)를 포함하는 핸들(102)과 핸들레버(124)의 위치결정이 이루어짐과 동시에, 그 회전방향으로의 상대변위가 규제된다.

또, 보스부(126)의 대략 중앙부를 통해서 체결볼트(132)가 삽입 관통되어, 체결볼트(132)에 의해 상기 보스부(126)를 포함하는 핸들(102)이 전달부(104)에 연결된다.

전달부(104)는, 하우징(100)의 내부에 배치되고, 핸들(102)의 보스부(126)가 연결되는 핸들레버(124)와, 핸들레버(124)에 레버핀(134)에 의해 축지지되는 로드플레이트(제2링크부재)(136)와, 로드플레이트(136)의 단부에 가이드로드(138)에 의해 장착되는 한쌍의 제1 및 제2슬라이더(140,142)를 포함한다.

핸들레버(124)의 일단부에서 그 측방으로 돌출되는 원형상의 돌출부(144)는, 제1 및 제2커버플레이트(96,98)의 지지홀(129)에 삽입되고, 환상의 부시(146)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 또한, 부시(146)는 제1 커버플레이트(96)측과 제2커버플레이트(98)측에 각각 설치된다.

또, 핸들레버(124)의 타단부는 포크 형상으로 형성되고, 그 내부에 로드플레 이트(136)의 일단부가 삽입되며, 핸들레버(124)의 타단부에 삽입 관통된 레버핀(134)에 의해 회전 가능하게 축지지된다. 특히, 로드플레이트(136)는, 레버핀(134)을 지지점 또는 지렛대로 하여 핸들레버(124)에 대하여 소정의 각도만큼 상대변위가 가능하게 지지된다.

로드플레이트(136)의 일단부는 핸들레버(124)에 의해 축지지되고, 그 타단부에는, 상기 로드플레이트(136)의 길이방향과 직교하도록 가이드로드(138)가 삽입 관통된다.

가이드로드(138)의 일단부는 제1커버플레이트(96) 측에 배치된다. 원통형상을 갖는 제1슬라이더(140)는 가이드로드(138)의 단부에 설치됨과 동시에, 제1슬라이더(140)는 가이드홀(116a)에 결합된다. 한편, 가이드로드(138)의 타단부는 제2커버플레이트(98) 측에 배치되며, 원통형상의 제2슬라이더(142)가 삽입 관통됨과 동시에, 제2커버플레이트(98)의 가이드홀(116b)을 통과하여 바디(16)의 핸들홀(110)에 삽입 관통된다. 이 경우, 가이드로드(138)는 바디(16) 내에 배치된 피스톤로드(52)와 대략 직교하도록 배치된다.

또, 가이드로드(138)의 외주면이 대략 평면형상으로 절단되어 형성된 절개부(148)가 가이드로드(138)의 타단부에 형성된다. 단면이 대략 직사각형이고 좁은 형상을 갖는 절개부(148)는 피스톤로드(52)의 둘레홈(52a)에 결합된다(도 7 참조). 특히, 피스톤로드(52)가 축방향(화살표 A1, A2 방향)으로 변위됨으로써, 가이드로드(138)는 그와 일체적으로 변위된다.

환언하면, 가이드로드(138)의 변위에 의해서 피스톤로드(52)를 변위시킬 수 가 있다. 다시 말해서, 가이드로드(138)는 피스톤로드(52)에 대하여, 이 피스톤로드(52)의 축방향(화살표 A1, A2 방향)으로 상대 변위되지 않고, 항상 일체적으로 변위된다.

제1슬라이더(140)는 제1커버플레이트(96)의 가이드홀(116a)에 결합되고, 이 가이드홀(116a)을 따라서 변위 가능하게 유지된다. 가이드홀(116a)은 플레이트체(120)가 장착됨으로써 커버 및 밀폐된다.

제2슬라이더(142)는 제2커버플레이트(98)의 가이드홀(116b)에 결합되며, 이 가이드홀(116b)을 따라서 변위 가능하게 유지된다. 특히, 제1 및 제2슬라이더(140,142)는 가이드로드(138)의 변위작용 하에서 가이드홀(116a,116b)을 따라서 안내된다. 환언하면, 제1 및 제2슬라이더(140,142)는 가이드로드(138)의 변위를 가이드홀(116a,116b)의 연장방향으로 규제하는 규제수단으로서 기능한다.

상세하게는, 핸들(102)을 조작하여 회전시킴으로써, 핸들헤버(124)가 회전하고, 그에 따라, 로드플레이트(136)를 통해서, 슬라이더에 의해 가이드되는 동안 가이드홀(116a,116b)을 따라서 상하방향(화살표 A1, A2 방향)으로 변위된다.

한편, 플레이트체(120)에는, 제1커버플레이트(96)로부터 멀어지는 방향으로 돌출되고, 핸들(102)의 회전변위를 규제하는 스토퍼(150)가 장착된다. 이 스토퍼(150)는, 플레이트체(120)로부터 멀어지는 방향으로 연장된 후, 상방을 향해서 절곡되어 플레이트체(120)와 대략 평행하게 연장되고 있다. 보다 상세하게, 스토퍼(150)는 플레이트체(120)에 대하여 소정의 간격으로 이격되도록 설치되어 있다.

그리고, 핸들(102)이 작업자에 의해 회동되어 스토퍼(150)에 수용된 후, 핸 들(102)이 플레이트체(120) 측을 향해서 돌출된 볼록부(150a)에 의해 고정됨으로써, 핸들(102)의 회전변위가 규제된다.

또, 상술한 스토퍼(150)는 일체형상으로 형성되는 경우로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 절곡한 플레이트재로 이루어지는 스토퍼본체(151a)와 상기 스토퍼본체(151a)의 플레이트체(120)측에 장착된 스토퍼블록(151b)으로 구성되는 2피스 스토퍼(151)를 제공할 수도 있다.

스토퍼본체(151a)는 상방을 향해서 절곡되고 평면형상으로 연장되며, 그 상단부에 스토퍼블록(151b)이 고정되어 있다. 스토퍼블록(151b)은, 예를 들면, 대략 삼각형상 단면을 지니며 수지제 재료로 형성되고, 스토퍼본체(151a)의 내벽면에 볼트(151c)로 장착되며, 플레이트체(120)측을 향해서 소정의 높이로 돌출되어 있다. 또한, 스토퍼블록(151b)은 수지제 재료로 형성되는 경우로 한정되는 것은 아니며, 고무 등의 탄성재료나 금속제 재료로 형성하여도 된다.

또한, 핸들(102)이 작업자에 의해 회동되어 스토퍼(151)에 수용될 때에, 핸들(102)은 먼저 스토퍼블록(151b)에 접촉하고 이어서 스토퍼블록(151b)을 지나 통과한 후, 핸들(102)의 샤프트부(122)가 스토퍼블록(151b)에 접촉하다. 따라서, 핸들(102)은 스토퍼 블록(151b)에 의해서 결합 및 고정되어, 핸들(102)의 추가적인 회전이 규제된다.

상술한 스토퍼(151)에 있어서, 핸들(102)과의 접촉작용 하에서 스토퍼블록(151b)이 마모된 경우에도 스토퍼블록(151b)을 용이하게 교체할 수 있기 때문에, 그의 유지보수 작업을 양호하게 실행할 수가 있다.

검출기구(153)는 도그(152)를 개재하여 너클블록(66)에 장착되는 검출체(154)와, 바디(16)의 측부에 설치된 홀더(156)의 내부에 배치되며, 검출체(154)의 위치를 검지하는 한 쌍의 센서(158a,158b)를 포함한다. 또한, 센서(158a,158b)는 검출체(154)의 접근에 따른 임피던스의 변화를 검출하며, 검출체(154)의 위치를 검지함으로써, 암(22)의 회전위치(즉, 암(22)이 회전되는 위치)를 검출할 수가 있다.

본 발명의 실시예에 따르는 클램프 장치(10)는, 기본적으로 상술한 바와 같이 구성된다. 다음에, 클램프 장치(10)의 동작 및 작용효과에 대하여 설명한다.

먼저, 도시하지 않은 고정수단에 의해 클램프 장치(10)를 소정의 위치에 고정함과 동시에, 압력유체 공급원에 연결된 튜브(도시하지 않음) 등을 제1 및 제2유체출입포트(42a,60a)에 각각 연결시킨다. 도 1은 클램프상태의 클램프 장치(10)를 나타내고, 도 4는 언클램프상태의 클램프 장치(10)를 나타낸다. 이하, 상술한 언클램프상태를 클램프 장치(10)의 초기 상태로서 설명한다.

도 4 및 도 10에 나타낸 클램프 장치(10)의 초기 상태에 있어서, 도시하지 않는 압력유체 공급원으로부터 제1유체출입포트(42a)로 압력유체를 공급하고, 압력유체는 실린더실(36)내로 도입된다. 실린더실(36)에 도입된 압력유체의 작용 하에서, 피스톤(48)은 바디(16)측(화살표 A2 방향)을 향해서 가압되고, 피스톤(48)은 실린더실(36)을 따라서 상승한다. 또한, 피스톤(48) 및 피스톤로드(52)의 변위작용 하에서, 너클블록(66)은 가이드홈(62)에 의해 안내되면서 슬라이드 변위된다.

피스톤(48)의 직선운동은 피스톤로드(52) 및 너클조인트(64)를 개재하여 토 글 링크기구(70)로 전달되며, 토글 링크기구(70)를 구성하는 지지레버(78)의 회전작용 하에서, 암(22)의 회전운동으로 변환된다. 특히, 피스톤(48)의 직선운동에 따라서, 피스톤로드(52)에 연결된 너클조인트(64) 및 링크플레이트(74)를 상방(화살표 A2 방향)을 향해서 가압하는 힘이 작용한다.

또한, 링크플레이트(74)에 대한 가압력은 너클핀(68)을 지지점으로 하여 링크플레이트(74)를 소정의 각도로 회전시킴과 동시에, 링크플레이트(74)의 링크작용 하에서, 지지레버(78)를 시계방향으로(화살표 B1 방향으로) 회전시킨다. 즉, 지지레버(78)의 베어링부(20)를 지지점으로 하여 암(22)이 소정의 각도로 회전한다.

이와 같은 방식으로, 암(22)이 회전하고 있을 때에, 링크플레이트(74)의 만곡면이 가이드롤러(88)에 접촉하고, 만곡면과 접촉한 상태를 유지하면서 가이드롤러(88)가 핀부재(90)를 중심으로 하여 반시계 방향으로 회전한다. 또한, 암(22)이 도시하지 않는 자재에 접근하는 방향(화살표 B1 방향)으로 회전하고(도 11 참조), 지지레버(78)의 원호형상 돌기부(78a)가 바디(16)에 고정된 플레이트(도시하지 않음)에 접촉함으로써, 피스톤로드(52) 및 토글 링크기구(70)에 의해 암(22)의 회전변위가 정지된다(도 12 참조).

그 결과, 도 12에 나타낸 바와 같이, 클램프 장치(10)는, 암(22)이 시계방향으로(화살표 B1 방향으로) 소정의 각도만큼 회전한 클램프상태가 된다.

이때, 검출기구(153)를 구성하는 검출체(154)가, 너클블록(66)과 함께 상방으로 변위되고, 홀더(156)의 내부에 설치된 하나의 센서(158a)에 의해 임피던스변화가 검출됨으로써, 암(22)이 클램프상태에 있는 것이 확인된다.

이 경우에, 너클블록(66)의 상부에 형성된 한쌍의 릴리스용 돌기부(72)는, 바디(16)의 개방홀을 통해 소정의 길이만큼 상방으로 돌출된 상태가 된다. 따라서, 작업자는, 예를 들면, 도시하지 않는 플라스틱 해머 등에 의해 상방으로부터 상부커버(94)를 직접 쳐서, 릴리스용 돌기부(72)를 하방측으로(화살표 A1 방향으로) 변위시킴으로써, 클램프 장치(10)의 클램프상태를 해제하여 언클램프상태로 복귀시킬 수가 있다.

한편, 도 6 및 도 12에 나타낸 클램프상태에 있어서, 도시하지 않는 전환밸브의 전환작용 하에서, 제2유체출입포트(60a)에 압력유체를 공급함으로써, 피스톤(48)이 바디(16)로부터 멀어지는 방향(화살표 A1 방향)으로 변위된다. 또한, 피스톤(48)과 함께 피스톤로드(52)가 하강함으로써, 토글 링크기구(70)를 구성하는 링크플레이트(74)를 개재하여 지지레버(78)는 상기와 역방향(화살표 B2 방향)으로 회전한다. 그에 따라, 암(22)은 자재(미도시)로부터 멀어지는 방향으로 회전한다.

또한, 피스톤(48)이 엔드블록(40)에 나사결합된 밀봉볼트(46)의 댐퍼부재(50)에 접촉함으로써, 피스톤(48)의 변위가 더욱 규제되며, 피스톤로드(52) 및 토글 링크기구(70)에 의해서 암(22)의 회전변위가 정지된다(도 10 참조). 그 결과, 클램프 장치(10)는, 도 4 및 도 10에 나타낸 바와 같이, 암(22)이 반시계 방향(화살표 B2 방향)으로 소정의 각도만큼 회전한 언클램프상태가 된다.

또, 너클블록(66)과 함께 변위되는 검출체(154)는 하방에 설치된 다른 쪽 센서(158b)에 의해 검출되서, 검출기구(153)에 의해 암(22)이 언클램프상태로 된 것이 검지된다.

이어서, 상술한 클램프 장치(10)에 있어서, 잠금기구(24)에 의해 수동으로 암(22)에 의한 클램프상태를 전환하는 경우에 대하여 설명한다. 또한, 도 4 및 도 10에 나타내는 언클램프상태에서는, 핸들(102)이 소정의 각도만큼 회전하여 샤프트부(122)가 스토퍼(150)에 수용되어 있다.

먼저, 이와 같은 언클램프상태에 있어서, 작업자가 핸들(102)의 파지부(128)를 파지하고, 보스부(126)를 중심으로 하여 핸들(102)을 시계방향(화살표 C1 방향)으로 소정의 각도만큼 회전시킨다. 그로 인해, 핸들레버(124)를 개재하여 로드플레이트(136)가 회전하고, 가이드로드(138)는 제1 및 제2슬라이더(140,142)에 의해 가이드되면서 상방으로 변위된다. 그 결과, 가이드로드(138)가 결합된 피스톤로드(52)가 상방으로 변위되며, 토글 링크기구(70)에 의해 암(22)이 회전하기 시작함으로써, 클램프가 개시되는 상태가 된다(도 11 참조).

또한, 핸들(102)을 시계방향으로(화살표 C1 방향으로) 회전시킴으로써, 가이드로드(138)가 가이드홀(116a,116b)을 따라서 다시 상방으로 변위된다. 그에 따라서, 피스톤로드(52) 및 피스톤(48)이 상방으로 변위되기 때문에, 암(22)은 다시 회전변위되어, 자재를 파지할 수 있는 클램프상태가 된다.

즉, 핸들(102)을 회전시킴으로써, 전달부(104)를 구성하는 핸들레버(124) 및 링크플레이트(74)에 의해 가이드로드(138)를 제1 및 제2커버플레이트(96,98)의 가이드홀(116a,116b)을 따라서 상방으로 변위시키고, 가이드로드(138)에 연결된 피스톤로드(52)를 함께 변위시킬 수가 있다. 따라서, 피스톤로드(52)의 변위작용 하에서, 토글 링크기구(70)를 개재하여 암(22)을 회전변위시켜서, 자재가 파지된 잠금 상태로 할 수가 있다.

한편, 암(22)에 의한 자재의 잠금상태에서는, 작업자가 핸들(102)을 파지하여 상기와는 반대가 되는 반시계 방향으로(화살표 C2 방향으로) 회전시킴으로써, 잠금기구(24)를 구성하는 가이드로드(138)가 제1 및 제2슬라이더(140,142)에 의해 가이드되면서, 가이드홀(116a,116b)을 따라서 하방으로 변위되고, 그에 따라서, 피스톤로드(52)는 하방으로 변위된다. 그 결과, 토글 링크기구(70)를 개재하여 암(22)이 반시계 방향으로(화살표 B2 방향으로) 회전변위됨으로써, 암(22)에 의한 자재의 잠금상태가 해제된다.

상술한 바와 같은 방식으로, 본 실시예에 있어서는, 클램프 장치(10)를 구성하는 바디(16)의 측면에 대하여 잠금기구(24)가 설치되어 있다. 이 잠금기구(24)의 핸들(102)을 작업자가 조작하여 회전시킴으로써, 핸들(102)에 연결된 전달부(104)를 개재하여 가이드로드(138)를 케이싱(28)의 가이드홀(116a,116b)을 따라서 변위시킬 수가 있다.

따라서, 가이드로드(138)에 연결된 피스톤로드(52)는 축방향(화살표A1 및 A2방향)을 따라서 변위될 수 있으며, 피스톤로드(52)의 변위작용 하에서, 암(22)은 토클 링크기구(70)를 개재하여 회전가능하게 변위되서, 자재에 대한 암(22)의 클램프상태 및 언클램프상태를 수동으로 쉽게 변경시킬 수 있다.

또, 잠금기구(24)는 바디(16)의 측면에 대하여 착탈 가능하게 설치되고, 케이싱(28)에 삽입 관통된 고정볼트(26)를 회전시켜 분리함으로써, 바디(16)에 대하여 용이하게 이탈시킬 수가 있다. 한편, 위치결정핀(32)에 의해 케이싱(28)을 바 디(16)에 대하여 위치결정한 후, 고정볼트(26)를 설치홀(30)에 나사결합시킴으로써, 간편하게 고정할 수가 있다.

이와 같이, 개별 클램프 장치(10)에 대하여 암(22)에 의한 클램프 장치를 수동으로 전환할 수 있는 잠금기구(24)를 간편하게 착탈시킬 수가 있기 때문에, 클램프 장치(10)의 사용환경에 따라서 작업자가 잠금기구(24)의 필요 여부를 판단하여 선택적으로 사용할 수가 있다. 그 결과, 압력유체의 공급작용 하에서 구동되는 클램프 장치(10)와 별개로, 수동으로 암(22)을 회전시킬 수 있는 수동식 클램프 장치를 준비할 필요가 없으며, 그러므로 설비비용의 저감을 꾀할 수가 있다.

또한, 클램프 장치(10)를 구성하는 바디(16)로부터 잠금기구(24)를 분리하였을 때, 바디(16)의 측면에 개구된 핸들홀(110)에 더스트커버(113)를 장착하여 밀폐시킨다. 따라서, 바디(16)의 내부를 밀폐시킬 수 있어, 기밀성을 확보할 수가 있다.

또한, 본 발명에 따르는 클램프 장치는 상술한 실시예로 한정되지 않으며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 한, 여러가지의 구성을 채용할 수가 있는 것은 물론이다.

Claims

실린더의 직선운동을 토글링크기구에 의해 회전운동으로 변환하여 클램프암에 의해 자재를 클램프하는 클램프 장치에 있어서,

본체(16);

상기 본체(16)에 연결되고, 압력유체의 가압작용하에서 축방향을 따라 변위되는 피스톤(48)을 갖는 실린더(18) 및;

상기 본체(16)에 대해 착탈 가능하게 설치되고, 작업자가 조작 가능한 조작요소(102)와, 상기 조작요소(102)에 의해 부여된 구동력을 상기 실린더(18)에 전달하는 전달부(104)를 가지며, 상기 전달부(104)를 통한 상기 조작요소(102)의 조작에 의해 상기 피스톤(48)을 축방향으로 변위시킴으로써 상기 자재의 클램프상태와 언클램프상태 사이를 전환하는 전환기구(24)를 포함하며,

상기 전달부(104)는, 상기 조작요소(102)에 연결되고 상기 조작요소(102)와 함께 회전 변위가능한 제1링크부재(124), 상기 제1링크부재(124)에 대하여 회전 가능하게 축지지되는 제2링크부재(136)와; 상기 제2링크부재(136)의 단부에 유지되며, 상기 피스톤(48)의 변위방향과 평행하게 변위되는 연결부재(138)를 포함하고,

상기 본체(16)는 그의 표면 상에 홀(110)을 구비하고, 상기 전달부(104)를 구성하는 상기 연결부재(138)는 상기 홀(110)에 삽입되며, 상기 전달부(104)와 상기 피스톤(48)에 부착되는 피스톤로드(52)는 상기 홀(110)을 통해서 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 클램프 장치.
제1항에 있어서, 상기 연결부재(138)는, 상기 피스톤(48)의 변위방향과 직교하는 방향으로 연장되고, 상기 피스톤(48)에 부착되는 피스톤로드(52)에 연결되는 것을 특징으로 하는 클램프 장치.
제2항에 있어서, 상기 피스톤로드(52)는, 상기 연결부재(138)와 대면하는 외주면에 홈부(52a)가 형성되며, 상기 연결부재(138)의 단부가 상기 홈부(52a)에 삽입되는 것을 특징으로 하는 클램프 장치.
제1항에 있어서, 상기 전환기구(24)는, 케이싱(28)을 구비하고, 상기 전달부(104)는 상기 케이싱(28)의 내부에 수용되며, 상기 조작요소(102)는 상기 케이싱(28)의 외부에 배치되고, 상기 전환기구(24)는 상기 케이싱(28)을 통해서 상기 본체(16)에 설치되는 것을 특징으로 하는 클램프 장치.
삭제
제1항에 있어서, 상기 전환기구(24)가 제거되면, 상기 본체(16)를 밀폐하기 위해 상기 홀(110)에 커버(113)를 설치하는 것을 특징으로 하는 클램프 장치.
제4항에 있어서, 스토퍼(150, 151)는 상기 전환기구(24)상에 구비되어, 상기 조작요소(102)의 회전 변위를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 클램프 장치.
제7항에 있어서, 상기 스토퍼(150, 151)는 상기 케이싱(28)에 대해서 소정의 거리만큼 이격된 L-형상 단면으로 형성되고, 상기 조작요소(102)는 상기 스토퍼(150, 151)와 상기 케이싱(28) 사이에 수용되는 것을 특징으로 하는 클램프 장치.