KR20080012838A - 나사결합식 클램프장치 및 클램핑시스템 및 유체압엑츄에이터 - Google Patents

나사결합식 클램프장치 및 클램핑시스템 및 유체압엑츄에이터 Download PDF

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케이타로 요네자와
히로노리 야마다
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가부시키가이샤 코스멕
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Abstract

하우징(4)의 실린더공(20)에 환형 피스톤(21)을 상하이동가능하면서 회전을 저지한 상태로 삽입한다. 이 피스톤(21)의 통공(24)에, 통 형상의 회전부재(25)를 상하방향으로 이동을 저지한 상태로 삽입한다. 상기 피스톤(21)과 회전부재(25)와의 사이에 볼나사기구(28)를 구비한다. 이 회전부재(25)의 외주면에, 수나선홈(56)의 시단부와 종단부를 연통하게 하는 순환로(59)를 오목형상으로 형성한다. 상기 하우징(4)의 상반부에 형성한 가이드공(29)에, 출력로드(30)를 회전가능하면서 상하이동가능하게 삽입한다. 이 출력로드(30)의 입력부(41)를 상기 회전부재(25)에 회전전동가능하게 연결한다. 피스톤(21)을 상하로 구동함으로써, 상기 출력로드(30)의 상단부에 구비한 볼트(45)를 공작물(10)의 암나사공(12)에 결합하게 한다.
출력로드, 회전부재, 클램프, 클램핑시스템, 유체압, 유압식 엑츄에이터, 유압식 작동기, 암나사, 수나사, 볼나사기구, 실린더공

Description

나사결합식 클램프장치 및 클램핑시스템 및 유체압 엑츄에이터{SCREW ENGAGEMENT TYPE CLAMP DEVICE, CLAMPING SYSTEM, AND FLUID PRESSURE ACTUATOR}
이 발명은, 압력유체를 이용한 나사결합식 클램프장치 및 그 클램프장치를 이용한 클램핑시스템에 관하여, 그리고, 상기 클램프장치에 사용하기에 적합한 유체압 엑츄에이터에 관한 것이다.
이 종류의 나사결합식 클램프장치에는, 종래에서는, 특허문헌1(일본국·특허공개 평7-40165호 공보)에 기재된 것이 있다.
그 종래 기술은, 다음과 같이 구성되어 있다.
베이스의 관통공(貫通孔)에 클램프 로드가 상하방향으로 삽입된다. 그 클램프 로드에, 피고정물의 암나사구멍에 결합하는 클램프용 수나사와, 승강너트에 결합되는 승강용 수나사와, 상기 베이스를 위쪽으로부터 압압(押壓)하는 압압부를, 위쪽으로 순서대로 구비한다. 그리고, 공압식 임펙트 렌치가 상기 클램프 로드를 회전하게 하면, 그 클램프 로드가 승강너트와의 나사결합에 따라 하강하여, 클램프용 수나사가 피고정물의 암나사구멍에게 결합한다. 이로써, 그 피고정물을 베이스로 고정하는 것이다.
특허문헌1: 일본국·특허공개 평7-40165호 공보
상기의 종래 기술에서는, 클램프용 수나사를 암나사구멍에게 강력하게 나사결합되는 점에서 뛰어나지만, 다음 점에서 개선의 여지가 남겨져 있다.
상기 클램프 로드의 윗쪽에 대형의 공압식 임펙트 렌치를 배치할 필요가 있으므로, 장치의 높이가 커진다. 또한, 상기 양 나사의 나사결합개시시의 위상 엇갈림을 해소하기 위해서는, 공압식 임펙트 렌치가 상기 클램프 로드를 연속하여 회전하게 할 필요가 있어, 압축공기의 소비량도 많다.
따라서, 상기의 종래 기술은, 타이어 가황기계나 프레스 기계 등의 대형장치에는 적합하지만, 비교적으로 소형의 장치에 이용하는 것에는 제한이 있었다.
본 발명의 목적은, 컴팩트하면서 에너지절약형의 나사결합식 클램프장치를 제공하는 것에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 예를 들면, 도 1로부터 도 3, 도 4A 및 도 4B, 도 5A 및 도 5B, 도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 암나사구멍(12)을 구비한 피고정물(10)을 결합용 볼트(45)의 나사결합력으로 인장하여 고정하는 장치를 다음과 같이 구성하였다.
하우징(4)에 구비한 실린더공(20)에 환형 피스톤(21)을 축심(軸心)방향으로 왕복이동이 가능하면서 회전을 저지한 상태로 삽입한다. 그 피스톤(21)의 통공(筒孔)(24)에 통 형상의 회전부재(25)를 축심방향으로의 이동을 저지한 상태로 삽입한다. 상기 피스톤(21)과 상기의 회전부재(25)와의 사이에 볼나사기구(28)를 구비한다. 상기 하우징(4)에 형성한 가이드공(孔)(29)에 출력로드(30)를 회전가능하면서 축심방향으로 이동가능하게 삽입한다. 그 출력로드(30)의 입력부(41)를 상기의 회전부재(25)에 회전 전동(傳動) 가능하게 연결한다. 상기의 출력로드(30)의 선단부에 구비한 상기 볼트(45)를 상기의 피고정물(10)의 상기 암나사구멍(12)에 결합가능하게 구성하였다.
본 발명은, 다음의 작용효과를 가져온다.
잠금부 구동시에는, 하우징내의 피스톤을 압력유체에 의해 축심방향의 일단(一端)으로 잠금이동하게 한다. 그러면, 회전부재가 볼나사기구를 통해 축심주위로 회전하여, 그 회전부재가 출력로드를 회전하게 한다. 그러면, 그 출력로드의 선단부(先端部)에 구비한 결합용 볼트가 피고정물의 암나사구멍에 결합하여, 그 나사결합력에 의해 상기의 피고정물을 하우징에 인장하여 고정한다.
그리고, 피스톤 통공에 상기의 회전부재를 삽입하여, 그 회전부재에 출력로드의 입력부를 연결하였으므로, 상기 하우징의 높이가 높아지는 것을 방지할 수 있었다. 이 때문에, 클램프장치를 컴팩트하게 만들 수 있다.
또한, 잠금부 구동시에는 압력유체에 의해 피스톤을 축심방향의 일단으로 이동하게 하는 것만으로 되므로, 전술한 종래 기술의 임펙트 렌치와 비교하여, 압축공기나 유압유 등의 압력유체의 소비량이 적다.
본 발명에서는, 예를 들면 도 1로부터 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 피스톤(21)의 상기 통공(24)보다 반경방향의 내부에 상기 가이드공(29)을 형성하는 것이 바람직하다.
이 경우, 하우징의 높이뿐만 아니라 하우징의 가로폭도 작게 할 수 있으므로, 클램프장치를 더 컴팩트하게 만들 수 있다.
본 발명에는, 예를 들면, 도 1로부터 도 3, 또는 도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 다음의 구성을 부가하는 것이 바람직하다.
상기 볼나사기구(28)은, 상기 피스톤(21)의 상기 통공(24)에 복수 피치로 형성한 암나선홈(55)과, 상기의 회전부재(25)의 외주면에 대략 1피치 형성한 적어도 하나의 수나선홈(56)과, 상기 암나선홈(55)과 상기 수나선홈(56)과의 사이에 구름(轉動) 가능하게 삽입한 다수의 볼(57)을 구비한다. 상기 암나선홈(55)이 서로 이웃하는 홈부분의 사이에 형성된 구획벽(60)을 상기 볼(57)이 타고넘어가는 것을 허용하도록, 상기 수나선홈(56)의 시단부(始端部)와 종단부(終端部)를 연통(連通)하게 하는 순환로(59)를 상기의 회전부재(25)의 외주면에 오목형상으로 형성한다.
이 경우, 회전부재의 둘레벽을 순환로의 설치 스페이스로서 유효하게 이용할 수 있으므로, 하우징의 반경방향의 크기가 작아진다. 그 결과, 클램프장치가 더욱 콤팩트해진다.
본 발명에 있어서는, 예를 들면 도 1로부터 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기의 출력로드(30)를 상기의 암나사구멍(12)으로 향하여 압압하는 진출수단(43)을 구비하는 것이 바람직하다.
이 경우, 출력로드의 결합용 볼트와 암나사구멍과의 나사결합 시작시에, 회전하고 있는 볼트를 진출수단이 암나사구멍에 압압함으로써, 상기 나사결합을 확실하게 행할 수 있다.
상기의 진출수단(43)은, 스프링 또는 고무 등의 탄성체에 의해 구성하고, 상기의 출력로드(30)과 상기의 회전부재(25)와의 사이에 구비하는 것이 바람직하다.
이 경우, 상술한 확실한 나사결합을 간소한 구성에 의해 달성할 수 있다.
본 발명에는, 예를 들면, 도 1로부터 도 3 또는 도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 다음의 (A)와 (B) 중 적어도 한 쪽의 구성을 부가하는 것이 바람직하다.
(A) 상기 하우징(4)에, 릴리스 상태검출용의 유체가 공급되는 공급구(供給口)(71)를 구비한다. 그 공급구(71)을, 상기의 회전부재(25)와 상기 피스톤(21)과의 사이에서 축심방향으로 대면하도록 배치된 개폐부(73)를 통해 외부공간으로 연통하게 한다.
이 경우, 회전부재와 피스톤을 이용하여 릴리스 상태를 확실하게 검출할 수 있다.
(B) 상기 하우징(4)에, 잠금상태검출용의 유체가 공급되는 공급구(72)을 구비한다. 그 공급구(72)를, 상기 하우징(4)과 상기의 출력로드(30)와의 사이에서 축심방향으로 대면하도록 배치된 개폐부(74)를 통해 외부공간으로 연통하게 한다.
이 경우, 출력로드를 이용하여 잠금상태를 확실하게 검출할 수 있다. 또한, 예를 들면, 제작실수에 의해 피고정물에 암나사구멍이 형성되어 있지 않은 경우나, 그 암나사구멍이 가공불량인 경우에는, 잠금상태의 검출신호가 발신되지 않는다. 이로써, 형성되는 암나사구멍의 좋고나쁨을 체크하는 것도 가능하다.
본 발명에 있어서는, 예를 들면 도 1로부터 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기의 회전부재(25)에 전동(傳動)슬리브(38)를 회전 전동(傳動)이 가능하면서 동시에 반경방향으로 이동가능하게 삽입하고, 그 전동슬리브(38)에 상기 출력로드(30)의 상기 입력부(41)를 회전 전동이 가능하면서 동시에 축심방향으로 이동가능하게 삽입하는 것이 바람직하다.
이 경우, 회전부재가 출력로드를 원활하게 회전하게 하는 것이 가능하다.
본 발명에 있어서는, 예를 들면 도 1로부터 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 하우징(4)의 상기 가이드공(29)과 상기의 출력로드(30)의 외주면과의 사이에, 그 출력로드(30)의 반경방향이동을 허용하는 환형 간극(31)을 형성하여도 좋다.
이 경우, 하우징에 대하여 출력로드가 반경방향으로 이동하는 것이 허용되므로, 피고정물의 암나사구멍의 축심과 출력로드의 축심과의 중심어긋남을 허용할 수 있다.
본 발명에 있어서는, 상기 하우징(4)의 상기 가이드공(29)에 상기 출력로드(30)을 반경방향으로의 이동을 저지한 상태로 지지하여도 좋다.
이 경우, 그 출력로드의 축심을 위치결정의 기준으로 이용할 수 있다.
본 발명에 있어서는, 예를 들면 도 4A 및 도 4B에 나타낸 바와 같이, 다음 구성을 부가하여도 좋다
상기 하우징(4)의 상기 가이드공(29)에 축심방향으로 소정의 간격을 두어 암피팅부(female fitting portion)(83)(83)를 구비하고, 상기의 출력로드(30)의 외주면에 축심방향으로 소정의 간격을 두어 수피팅부(male fitting portion)(85)(85)를 구비한다. 상기 출력로드(30)가 후퇴한 릴리스상태에서는, 상기 암피팅부(83)과 수피팅부(85)가 축심방향으로 이격하여, 상기 가이드공(29) 안에서 상기 출력로드(30)가 반경방향으로 이동가능하게 한다. 상기 출력로드(30)가 진출한 잠금상태에서는, 상기 암피팅부(83)과 수피팅부(85)가 서로 끼워져서, 상기 가이드공(29)에 상기 출력로드(30)를 반경방향으로 구속하였다.
이 경우, 잠금구동의 시작 전에는, 피고정물의 암나사구멍 축심과 출력로드 축심과의 중심어긋남을 허용하고, 잠금상태에서는, 그 출력로드 축심을 위치결정의 기준으로 이용할 수 있다.
본 발명에 있어서는, 상기 암피팅부(83)와 상기 수피팅부(85)를 거의 전 둘레에서 끼워 결합할 수 있게 구성하여도 좋다.
이 경우, 출력로드에 의한 위치결정 정밀도가 향상한다.
본 발명에 있어서는, 예를 들면 도 9에 나타낸 바와 같이, 상기 가이드공(29)에 반경방향으로 대면하는 돌출부(90)(90)를 구비하는 동시에, 이들 돌출부(90)(90) 사이에 이탈부(escape portion)(91)(91)를 구비하여, 상기 각 돌출부(90)의 내주면에 상기 암피팅부(83)를 형성하여도 좋다.
이 경우, 상기 한 쌍의 돌출부가 대면하는 반경방향에서는 위치결정을 행하는 동시에, 그 대면방향에 대하여 직교하는 반경방향에서는 중심어긋남을 허용할 수 있다.
본 발명에 있어서는, 예를 들면 도 5A 및 도 5B에 나타낸 바와 같이, 다음의 구성을 부가하여도 좋다.
상기 가이드공(29)과 상기 출력로드(30)와의 사이에 적어도 하나의 중간슬리브(88)를 배치한다. 그 중간슬리브(88)의 외주면과 상기 가이드공(29) 중 적어도 한 쪽에 반경방향으로 대면하는 돌출부(90)(90)를 구비하는 동시에, 이들 돌출부(90)(90)의 사이에 이탈부(91)(91)를 구비한다.
이 경우, 상기 한 쌍의 돌출부가 대면하는 반경방향에서는 위치결정을 행하는 동시에, 그 대면방향에 대하여 직교하는 반경방향에서는 중심어긋남을 허용할 수 있다. 더욱이, 출력로드는, 돌출부에 직접 접촉하지 않으므로, 마모가 적어서 수명이 길어진다.
본 발명에 있어서는, 예를 들면 도 6A 및 도 6B에 나타낸 바와 같이, 다음의 구성을 부가하여도 좋다.
상기 회전부재(25)에, 상기 출력로드(30)를 대신하여 중공로드(95)를 연결한다. 그 중공로드(95)의 선단부에 구비한 결합용 볼트(45)를 테스트대상물(92)인 암나사구멍(12)에 밀봉상태로 접속가능하게 구성한다. 그리고, 테스트용 압력유체를, 상기 중공로드(95) 안에 형성한 유통로(98)를 통해 상기 테스트대상물(92)에 공급가능하게 구성한다.
이 경우, 테스트대상물의 압력테스트나 누설테스트에 클램프장치를 이용할 수 있다.
본 발명의 클램프장치를 이용한 클램핑시스템으로서는, 상술한 각 발명에 관련된 클램프장치를 적어도 하나 사용하는 것, 또는, 복수의 발명에 관련된 클램프장치를 조합하여 사용하는 것 등을 생각할 수 있다.
또한, 본 발명의 클램프장치에 적용하기에 적합한 유체압 엑츄에이터는, 예를 들면, 도 1로부터 도 3, 또는 도 7과 도 8에 나타낸 바와 같이, 다음과 같이 구성된다.
하우징(4)에 구비한 실린더공(20)에 환형 피스톤(21)을 축심방향으로 왕복이동 가능한 동시에 회전을 저지한 상태로 삽입한다. 그 피스톤(21) 통공(24)에 회전부재(25)를 축심방향으로의 이동을 저지한 상태로 삽입한다. 상기 피스톤(21)과 상기의 회전부재(25)와의 사이에 볼나사기구(28)를 구비한다. 상기 볼나사기구(28)는, 상기 피스톤(21)의 상기 통공(24)에 복수 피치로 형성한 암나선홈(55)과, 상기의 회전부재(25)의 외주면에 대략 1피치 형성한 적어도 하나의 수나선홈(56)과, 상기 암나선홈(55)과 상기 수나선홈(56)과의 사이에 구름 가능하게 삽입한 다수의 볼(57)을 구비한다. 상기 암나선홈(55)의 서로 이웃하는 홈부분의 사이에 형성된 구획벽(60)을 상기 볼(57)이 타고넘어가는 것을 허용하도록, 상기 수나선홈(56)의 시단부와 종단부를 연통하게 하는 순환로(59)를 상기 회전부재(25)의 외주면에 오목형상으로 형성한다.
이 경우, 피스톤 통공에 상기 회전부재를 삽입하였으므로 하우징의 높이가 작아진다. 또한, 회전부재의 둘레벽을 순환로의 설치 스페이스로서 유효하게 이용할 수 있으므로, 하우징의 반경방향의 크기가 작아진다. 그 결과, 유체압 엑츄에이터를 컴팩트하게 만들 수 있다.
상기 유체압 엑츄에이터의 발명에 있어서는, 예를 들면, 도 1로부터 도 3 또는 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기의 회전부재(25) 안에 전동슬리브(38)를 회전 전동이 가능하면서 동시에 반경방향으로 이동가능하게 삽입하고, 그 전동슬리브(38)안으로 출력로드(30)의 입력부(41)를 회전 전동가능하게 삽입하는 것이 바람직하다.
이 경우, 회전부재가 출력로드를 원활하게 회전하게 하는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태를 나타내고, 릴리스 상태의 나사결합식 클램프장치의 입면(立面)적인 단면도이다.
도 2A는 상기 클램프장치의 평면도이다. 도 2B는 상기 클램프장치에 구비한 볼나사기구의 단면도이다. 도 2C는 상기 도 1의 2C-2C선의 단면도이다. 도 2D는 도 2C의 2D-2D선의 단면도이다.
도 3은 상기 클램프장치 잠금상태를 나타내고, 상기 도 1에 유사한 도이다.
도 4A와 도 4B는 본 발명의 제2 실시 형태의 클램프장치를 나타내고 있다. 도 4A는 릴리스 상태를 나타내고, 상기 도 1에 유사한 부분도이다. 도 4B는 잠금상태를 나타내고, 도 4A에 유사한 도이다.
도 5A와 도 5B는 본 발명의 제3 실시 형태의 클램프장치를 나타내고 있다. 도 5A는 잠금상태를 나타내고, 도 5B의 5A-5A선의 단면도에 상당하는 도이다. 도 5B는 도 5A의 5B-5B선의 단면도이다.
도 6A와 도 6B는, 상기 제1 실시 형태에 관련된 클램프장치의 사용형태를 나타내고 있다. 도 6A는 상기 도 3에 유사한 도이다. 도 6B는 도 6A의 6B-6B선의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시 형태의 클램프장치를 나타내고, 상기 도 3에 유사한 도이다.
도 8은 상기 도 7의 클램프장치에 구비한 볼나사기구의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 변형예를 나타내고, 상기 도 5B에 유사한 도이다.
도 10은 상기 각 클램프장치를 이용한 클램핑시스템의 평면(平面)적인 모식도이다.
<부호의 설명>
4: 하우징 10: 피고정물(작업물) 12: 암나사구멍
20: 실린더공 21: 피스톤 24: 통공
25: 회전부재 28: 볼나사기구 29: 가이드공
30: 출력로드 31: 환형 간극 38: 전동슬리브
41: 입력부 43: 진출수단(진출스프링, 탄성체)
45: 볼트 55: 암나선홈 56: 수나선홈
57: 볼 59: 순환로 60: 구획벽
71: 제1 공급구 72: 제2 공급구 73: 제1 개폐부
74: 제2 개폐부 83: 암피팅부 85: 수피팅부
88: 중간슬리브 90: 돌출부 91: 이탈부
95: 중공로드 98: 유통로
도 1로부터 도 3은, 본 발명의 제1 실시 형태를 나타내고 있다.
이 제1 실시 형태에서는, 나사결합식 클램프장치에 의해 작업물을 고정 및 고정해제할 경우를 예시하고 있다. 우선, 도 1로부터 도 2D에 의해 상기 클램프장 치의 구성을 설명한다.
도 1은 릴리스 상태의 클램프장치의 입면적인 단면도이다. 도 2A는 상기 클램프장치의 평면도이다. 도 2B는 상기 클램프장치에 구비한 볼나사기구를 나타내고, 도 1 중의 좌측면으로 보는 부분단면도이다. 도 2C는 상기 도 1의 2C-2C선의 단면도이다. 도 2D는 상기 도 2C의 2D-2D선의 단면도이다.
지지대로서의 테이블(1)은 관통공(2)을 구비하고 있다. 그 관통공(2)의 둘레벽에, 클램프장치(3)의 하우징(4)의 상부가 복수의 결합볼트(도시하지 않음)에 의해 고정된다. 그 하우징(4)의 상부하우징부분(5)에, 중간하우징부분(6)과 하부하우징부분(7)이 연결볼트(8)에 의해 고정되어 있다.
피고정물로서의 작업물(10)에는 기준면(11)과 암나사구멍(12)이 미리 가공되어 있다. 그 암나사구멍(12)은 상기의 기준면(11)에 하향으로 개구되어 있다.
상부하우징부분(5)에 가이드통(15)이 삽입되어 있다. 그 가이드통(15)의 상부플랜지(16)가, 다수(여기서는 16개)의 체결볼트(17)에 의해 상부하우징부분(5)의 상부에 고정된다.
상기 하우징(4)에 형성한 실린더공(20)과 가이드통(15)의 외주면과의 사이에, 환형 피스톤(21)이 상하방향(축심방향)으로 왕복이동 가능한 동시에 축심 주위의 회전을 저지한 상태로 삽입된다. 다시 말해, 실린더공(20)의 하반부에 형성한 키홈(22)과 환형 피스톤(21)의 하부와의 사이에 스톱퍼 키(23)가 장착되어 있다.
상기 피스톤(21)의 통공(24)에는, 통 형상의 회전부재(25)가,
하부스러스트베어링(lower thrust bearing)(26) 및 레이디얼베어링(radial bearing)(27)을 통해, 상하방향으로의 이동을 저지한 상태인 동시에 축심주위로 회전가능하게 삽입된다. 하부스러스트베어링(26)은, 저마찰의 구름축받이(轉動軸受)에 의해 구성되어 있다. 또한, 피스톤(21)과 회전부재(25)와의 사이에는 후술의 볼나사기구(28)가 구비된다.
상기 가이드통(15)의 통공에 의해 가이드공(29)이 구성된다. 그 가이드공(29)은, 피스톤(21)의 통공(24)보다 반경방향의 안쪽으로 배치되어 있다. 상기 가이드공(29)에 출력로드(30)가 축심주위로 회전가능하면서 상하방향(축심방향)으로 이동가능하게 삽입된다. 상기 가이드공(29)과 출력로드(30)의 외주면과의 사이에는 환형 간극(31)이 형성되어 있다. 이로써, 이 제1 실시 형태의 클램프장치(3)는, 출력로드(30)가 전 둘레에 걸쳐 반경방향으로 이동가능하게 되어 있어, 후술의 도 10에 나타낸 바와 같이, 소위 프리형(free type)의 클램프장치로서 구성되어 있다.
그리고, 출력로드(30)의 상부에는, 고무 또는 합성 수지로 이루어지는
더스트 씰(dust seal)(32)을 통해 유동슬리브(33)가 밖으로 끼워져, 그 유동슬리브(33)가 씰부재(34)를 통해 지지슬리브(35)에 반경방향으로 이동가능하게 지지된다. 그 지지슬리브(35)는, 상기 체결볼트(17)에 의해 가이드통(15)에 고정되어 있다.
상기의 출력로드(30)는, 유니버설조인트기구를 통해 회전부재(25)에 연결된다. 더 자세하게 설명하면, 회전부재(25) 안에 전동(傳動)슬리브(38)가 삽입된다. 그 전동슬리브(38)에, 상하방향으로 뻗은 장공(長孔)(39)이 형성되어, 그 장공(39) 에 삽입한 연결핀(40)의 양 단부가 회전부재(25)의 둘레벽에 끼워넣어진다. 이로써, 회전부재(25)에, 전동슬리브(38)가, 회전 전동이 가능하면서 동시에 반경방향으로 이동가능하고 상하방향에도 소정량만 이동가능하게 삽입된다.
그리고, 출력로드(30) 하부의 입력부(41)가 전동슬리브(38) 안에 회전 전동이 가능하면서 상하방향(축심방향)으로 이동가능하게 삽입되어 있다.
또한, 회전부재(25)의 하부에 장착한 스프링받이(42)와 전동슬리브(38)와의 사이에, 진출스프링(43)이 장착된다. 그 스프링(43)은, 출력로드(30)를 윗쪽으로 밀어올리는 탄성체(진출수단)로서 기능하고 있다.
상기 출력로드(30)의 상단부(선단부)에 결합용 볼트(45)가 구비된다. 그 볼트(45)는, 앞이 가늘어지는 테이퍼부(46)과 숄더부(47)과 수나사부(48)를, 하향으로 순서대로 구비한다. 그 수나사부(48)가, 상기 작업물(10)의 암나사구멍(12)의 암나사부(12a)에 결합가능하게 구성되어 있다. 그리고, 이 제1 실시 형태에서는, 수나사부(48) 및 암나사부(12a)는, 오른(右)나사이면서 평행나사로 이루어진다.
또한, 출력로드(30)에는, 입력부(41)의 윗쪽에 확경부(擴徑部)(50)가 구비된다. 그 확경부(50)의 상면에, 상부스러스트베어링(51)이 재치(載置)된다. 상부스러스트베어링(51)은, 저마찰(低摩擦)의 구름축받이에 의해 구성되어 있다. 상부스러스트베어링(51)과 가이드통(15)과의 사이에 복귀스프링(52)이 장착된다. 그 복귀스프링(52)의 탄성력은, 상기 진출스프링(43)의 탄성력보다 작은 값으로 설정되어 있다.
상기 볼나사기구(28)는 다음과 같이 구성되어 있다.
피스톤(21)의 통공(24)에 암나선홈(55)이 복수 피치로 형성된다. 또한, 회전부재(25)의 외주면에 수나선홈(56)이 대략 1피치 형성된다. 이들 암나선홈(55)과 수나선홈(56)과의 사이에 다수의 볼(57)이 구름 가능하게 삽입된다. 또한, 상기 수나선홈(56)의 시단부와 종단부를 연통하게 하는 순환로(59)가, 상기 회전부재(25)의 외주면에 오목형상으로 형성된다. 그 순환로(59)의 작용에 의해, 상기 볼(57)은, 상기 암나선홈(55)이 서로 이웃하는 홈부분의 사이에 형성된 구획벽(60)을 타고넘어가는 것이 허용된다.
그리고, 이 제1 실시 형태에서는, 암나선홈(55)과 수나선홈(56)이 왼(左)나사에 의해 구성되어 있다. 또한, 대략 1피치 형성한 상기 수나선홈(56)은, 하나만 구비하는 것을 대신하여, 축심방향으로 간격을 두어 복수 구비하여도 좋다.
상기 피스톤(21)의 위쪽에 형성한 릴리스 실(室)(62)이 유압유의 제1급배구(給排口)(63)에 연통되어, 그 피스톤(21)의 아래쪽에 형성한 잠금실(室)(64)이 유압유의 제2급배구(65)에 연통된다. 릴리스 실(62)의 단면적을 잠금실(64)의 단면적보다 큰 값으로 설정하고 있어, 이로써, 잠금구동력보다 릴리스 구동력을 큰 값으로 설정하고 있다.
중간하우징부분(6)에는, 릴리스상태 검출용의 압축공기(유체)가 공급되는 제1공급구(71)가 구비된다. 또한, 상부하우징부분(5)의 상부에는, 잠금상태검출용의 압축공기(유체)가 공급되는 제2공급구(72)가 구비된다.
상기 제1공급구(71)는, 회전부재(25)의 하단부(기단부(基端部))와 피스톤(21)의 하부(기단부)와의 사이에서 상하방향으로 대면하도록 배치된 제1개폐 부(73)를 통해 외부공간으로 연통되어 있다. 또한, 상기 제2공급구(72)는, 후술하는 도 3의 잠금상태로 나타낸 바와 같이, 하우징(4)의 일부를 구성하는 가이드통(15)의 하단면과 상부스러스트베어링(51)의 상면과의 사이에서 상하방향으로 대면하도록 배치된 제2개폐부(74)를 통해 외부공간으로 연통되어 있다.
상기 클램프장치(3)는, 도 1의 릴리스 상태와 도 3의 잠금상태에 나타낸 바와 같이, 다음과 같이 작동한다.
도 1의 릴리스 상태에서는, 잠금실(64)의 유압유가 배출되는 동시에 릴리스 실(62)로 유압유가 공급되어 있어, 피스톤(21)이 하강해 있다. 출력로드(30)는, 상기 진출스프링(43)의 탄성력에 의해 윗쪽으로 압압되어 있다.
이 상태에서, 작업물(10)을 하강하게 해가면, 우선, 결합용 볼트(45)의 테이퍼부(46)가 작업물(10)의 암나사구멍(12) 안에 삽입되고, 뒤이어, 암나사구멍(12)의 둘레벽의 하부가 상기 볼트(45)의 숄더부(47)에 의해 받아들여진다.
그리고, 상기 작업물(10)의 하강시에 있어서, 암나사구멍(12)의 축심과 출력로드(30)의 축심이 중심에서 어긋나 있을 경우에는, 테이퍼부(46)가 암나사구멍(12)로부터 삽입저항을 받으므로, 그 저항에 의해, 출력로드(30)와 유동슬리브(33) 및 전동슬리브(38)가 반경방향으로 중심맞추기 이동을 한다.
이 상태에서는, 진출스프링(43)의 탄성력에 의해, 볼트(45)의 수나사부(48)의 상단이 암나사구멍(12)의 암나사부(12a)의 하단에 맞물리게 되어 있다. 여기에서는, 테이블(1)의 지지면(S)와 작업물(10)의 기준면(11)과의 사이에는 접촉간극(A)이 형성되어 있다. 그러나, 작업물(10)의 중량이 클 경우나 작업물(10)을 핸 들링하는 힘이 클 경우에는, 출력로드(30)가 진출스프링(43)에 저항하여 하강하고, 상기 접촉간극(A)이 소실(消失)한다.
상기 릴리스 상태에서는, 제1공급구(71)의 압축공기는, 제1개폐부(73)에서 스톱되어 있다. 이 때문에, 그 제1공급구(71)의 압력상승을 검출함으로써, 클램프장치(3)가 릴리스 상태인 것을 확인할 수 있다.
그리고, 그 릴리스 상태에서는, 제2공급구(72)의 압축공기는, 상부하우징부분(5)의 환형 홈(76)과, 가이드통(15)의 세로통로(77)와, 출력로드(30)의 입력부(41)와 전동슬리브(38)와의 맞춤간극(fitting gap)(78)과, 하부하우징부분(7)의 배기공(排氣孔)(79)을 순서대로 통과하여 외부로 배출가능하게 되어 있다.
도 1의 릴리스 상태의 클램프장치(3)를 도 3의 잠금상태로 절환할 때에는, 릴리스 실(62)의 유압유를 배출하는 동시에 잠금실(64)로 유압유를 공급하여, 피스톤(21)을 상승하게 한다. 그러면, 도 3에 나타낸 바와 같이, 회전부재(25)와 전동슬리브(38)를 통해 출력로드(30)가 저면(底面)상에서 봤을 때 시계회전방향으로 회전하여, 볼트(45)의 수나사부(48)가 암나사부(12a)에 나사결합되어 간다.
이로써, 우선, 출력로드(30)가 상승하여 상기 스러스트베어링(51)이 가이드통(15)의 하단면에 접촉하고, 뒤이어, 상기 볼트(45)의 나사결합력에 의해 작업물(10)을 테이블(1)의 지지면(S)에 강력하게 압압한다. 그리고, 수나사부(48)가 감겨들어간 산수(山數)는, 여기에서는, 3산으로부터 5산 정도로 설정하고 있다.
상기 잠금상태에서는, 제2공급구(72)의 압축공기는, 환형 홈(76)을 통해 세로통로(77)의 하단에 공급되지만, 그 하단의 제2개폐부(74)에서 스톱되어 있다. 이 때문에, 그 제2공급구(72)의 압력상승을 검출함으로써, 클램프장치(3)가 잠금상태인 것을 확인할 수 있다.
그리고, 그 잠금상태에서는, 제1공급구(71)의 압축공기는, 회전부재(25)의 둘레벽의 하부에 구비한 횡공(橫孔)(81)과 상기 배기공(79)을 순서대로 통과하여 외부로 배출가능하게 되어 있다.
도 3의 잠금상태의 클램프장치(3)를 도 1의 릴리스 상태로 절환할 때에는, 잠금실(64)의 유압유를 배출하는 동시에 릴리스 실(62)로 유압유를 공급하여, 피스톤(21)을 하강하게 한다. 그러면, 도 1에 나타낸 바와 같이, 회전부재(25)과 전동슬리브(38)를 통해 출력로드(30)가 저면에서 봤을 때 반시계회전방향으로 회전하여, 볼트(45)의 수나사부(48)와 암나사부(12a)의 나사결합을 따라서 출력로드(30)가 하강하여, 그 나사결합상태가 해제된다. 그 후, 작업물(10)을 상승하게 하면 좋다.
상기의 제1 실시 형태는, 다음의 장점을 가져온다.
암나사구멍(12)의 대략 바로 아래에 클램프장치(3)를 배치하였으므로, 하우징(4)이 수평방향으로 돌출하는 것을 방지할 수 있다. 이 때문에, 예시한 테이블(1)이나 지그(治具)플레이트 등의 부착대가 작아진다. 그 결과, 소형의 공작기계에 의해 작업물(10)을 가공할 수 있다.
클램프장치(3)는, 나사결합에 의한 배력(倍力)작용에 의해 큰 체결력을 확보할 수 있다. 또한, 최종제품의 조립볼트가 나사결합되는 암나사구멍으로서 작업물(10)에 상기 암나사구멍(12)을 형성한 경우에는, 상기 작업물(10)의 가공시의 나 사체결력와 최종조립 때의 나사체결력이 거의 동등하게 된다. 이 때문에, 작업물 가공시의 클램프 왜곡 등에 의한 영향이 적어진다.
상기 나사결합식 클램프장치(3)는, 일단 잠금상태로 절환된 후에는, 압력유체의 공급을 정지하여도 결합용 볼트(45)와 암나사구멍(12)과의 나사결합상태를 유지가능하다. 이 때문에, 잠금상태의 작업물(10)을 공작기계로 용이하게 반입할 수 있다. 더욱이, 공작기계에 클램프장치용의 동력원을 설치할 필요가 없으므로, 설비비용이 저렴해진다. 또한, 일반적인 유체압 클램프와는 달리, 공작기계에 반입된 클램프장치의 압의 누설을 체크할 필요도 없어진다.
상기 나사결합식 클램프장치(3)의 잠금부 구동시에는, 유압유 등의 압력유체가 설정압력 영역에 도달한 후에 상기 볼트(45)가 강력하게 나사결합하여 체결력이 발생한다. 이 때문에, 복수의 나사결합식 클램프장치(3)를 설치한 경우에 있어서, 일반적인 볼트조임장치와는 달리, 복수 개소를 거의 동시에 균등한 체결력으로 고정하는 것이 가능하게 되었다.
또한, 구름축받이로 이루어진 상부스러스트베어링(51)을 출력로드(30)의 확경부(50)에 장착하였으므로, 그 출력로드(30)의 나사결합 때에는, 수나사부(48)의 나사산 면의 슬라이딩저항만이 부하(負荷)로 된다. 이 때문에, 작은 토크로 큰 체결력을 얻을 수 있는 동시에, 그 체결력의 불균등함이 적다.
그리고, 후술하는 다른 실시 형태도 상기와 동일한 장점을 가져온다.
도 4로부터 도 10은, 본 발명의 다른 실시 형태를 나타내고 있다. 이들 다른 실시 형태에 있어서는, 상기 제1 실시 형태의 구성부재와 같은 부재(또는 유사한 부재)에는 원칙으로서 동일한 부호를 부여하여 설명한다.
도 4A 및 도 4B는, 본 발명의 제2 실시 형태의 클램프장치를 나타내고 있다.도 4A는, 릴리스 상태를 나타내고, 상기 도 1과 유사한 부분도이다. 도 4B는, 잠금상태를 나타내고, 도 4A와 유사한 도이다.
이 제2 실시 형태는, 상기의 제1 실시 형태와는 다음 사항이 다르다.
하우징(4)의 상기 가이드공(29)에는, 상하방향(축심방향)으로 소정 간격을 두어 암피팅부(83)·(83)가 반경방향의 내부로 돌출되어, 이들 암피팅부(83)·(83) 사이에 환형 오목홈(84)이 형성된다. 또한, 출력로드(30)의 외주면에도 상하방향으로 소정의 간격을 두어 수피팅부(85)·(85)가 형성되어, 이들 수피팅부(85)·(85)의 위쪽에 환형 오목홈(86)·(86)이 형성된다.
그리고, 출력로드(30)가 아랫쪽으로 후퇴한 도 4A의 릴리스 상태에서는, 상기 암피팅부(83)와 수피팅부(85)가 상하방향으로 이격되어, 가이드공(29) 안에서 상기 출력로드(30)가 반경방향으로 이동가능해진다. 또한, 상기 더스트 씰(32)은, 전술한 도 1 및 도 3과 마찬가지로, 유동슬리브(33)(도 4A 중의 이점쇄선도의 개략도를 참조)에 장착되어 있다.
이에 대하여, 상기 출력로드(30)가 윗쪽으로 진출한 도 4B의 잠금상태에서는, 상기 암피팅부(83)과 수피팅부(85)가 거의 전 둘레로 끼워져서, 가이드공(29)에 출력로드(30)가 반경방향으로 구속된다.
이로써, 이 제2 실시 형태의 클램프장치(3)는, 도 4B의 잠금상태에서는, 출력로드(30)가 반경방향으로 이동하는 것이 저지되어, 후술의 도 10에 나타낸 바와 같이, 소위 데이텀형(datum type) 클램프장치로서 구성되어 있다.
도 5A 및 도 5B는, 본 발명의 제3 실시 형태의 클램프장치를 나타내고 있다.도 5A는 잠금상태를 나타내고, 도 5B의 5A-5A선의 단면도에 상당하는 도이다. 도 5B는 도 5A의 5B-5B선의 단면도이다.
상기 가이드공(29)과 상기 출력로드(30)와의 사이에, 상하방향(축심방향)으로 소정 간격을 두어 중간슬리브(88)·(89)가 배치된다. 윗쪽의 중간슬리브(88)의 외주측에 있어서는, 가이드공(29)이 평면에서 봐서 장방 형상으로 형성되어 있다.이로써, 그 가이드공(29)의 둘레벽에, 반경방향으로 대면하는 돌출부(90)·(90)가 구비되는 동시에, 이들 돌출부(90)·(90) 사이에 이탈부(91)·(91)가 구비된다. 또한, 아래쪽의 중간슬리브(89)도, 윗쪽의 중간슬리브(88)로 동일한 관계로 가이드공(29)에 배치되어 있다.
또한, 이 제3 실시 형태에서는 도시하지 않지만, 상기 도 3과 마찬가지로, 상기 회전부재(25)에 전동슬리브(38)가 회전 전동이 가능하면서 동시에 반경방향으로 이동가능하게 삽입되어, 그 전동슬리브(38)에 상기 출력로드(30)의 상기 입력부(41)가 회전 전동이 가능하면서 동시에 축심방향으로 이동가능하게 삽입되어 있다.
상기 구조에 의해, 출력로드(30) 및 중간슬리브(88)·(89)가 하우징(4)에 대하여 도 5B 상의 좌우방향으로 이동가능한 동시에 도 5B 상의 상하방향으로 이동 불능하게 구성된다. 다시 말해, 이 제3 실시 형태의 클램프장치(3)는, 후술의 도 10에 나타낸 바와 같이, 소위 다이아몬드컷트형(diamond-cut type) 클램프장치로서 구성되어 있다.
상기 하우징(4)에 대하여 상기 돌출부(90)·(90)의 회전위상을 변경하는 경우에는, 상기 체결볼트(17)을 제거하여, 하우징(4)에 대한 가이드통(15)의 회전위상을 변경하면 된다. 이와 관련하여, 도 2에 나타낸 바와 같이 16개의 체결볼트(17)를 사용하고 있는 경우에는, 회전위상을 22.5도의 각도마다에 변경할 수 있다.
그리고, 상기 돌출부(90)과 이탈부(91)는, 가이드공(29)에 구비하는 대신에,또는, 그에 부가하여, 중간슬리브(88)·(89)의 외주부에 구비하여도 좋다.
또한, 중간슬리브(88) 또는 (89)는, 예시한 바와 같이 두 개 배치하는 것이 바람직하지만, 비교적으로 길이가 긴 것을 하나만 배치하는 것도 가능하고, 세 개 이상을 배치하여도 좋다.
도 6A 및 도 6B는, 상기 제1 실시 형태에 관련된 클램프장치의 사용형태를 나타내고 있다. 도 6A는 그 사용상태의 주요부의 단면도이며, 상기 도 3과 유사한 도이다. 도 6B는 도 6A의 6B-6B선의 단면도이다.
이 사용형태는, 테스트대상물(92)의 암나사구멍(12)에 테스트용 압력유체를 공급가능하게 구성되어 있다. 그리고, 도 3에 있어서의 상기 유니버설조인트기구가 다음과 같이 변경되어 있다.
다시 말해, 회전부재(25) 안에 삽입된 전동슬리브(38)가 복수의 전동볼(transmission ball)(93)에 의해 연결된다. 이들 전동볼(93)을 빠져나와 멈추게 하기 위한 안쪽슬리브(94)가 상기 진출스프링(43)에 의해 윗쪽으로 탄성력을 받는 다.
회전부재(25)의 상부에, 상기 도 3의 출력로드(30)를 대신하여 중공로드(95)가 연결된다. 그 중공로드(95)의 하부가 파이프(96)를 통해 노즐(97)에 연결된다.
도 6A의 상태에서는, 피스톤(21)이 상승하여, 회전부재(25)가 전동슬리브(38)를 통해 중공로드(95)를 회전하게 한다. 이로써, 그 중공로드(95)의 상단부에 구비한 결합용 볼트(45)가 상기 테스트대상물(92)의 암나사구멍(12)에 밀봉상태로 접속되어 있다. 압축공기 등의 테스트용 압력유체는, 노즐(97)과 파이프(96)와 중공로드(95) 안의 유통로(98)를 통해 상기 테스트대상물(92) 안으로 공급된다.
그리고, 테스트대상물(92)의 암나사구멍(12) 및 볼트(45)의 수나사부는, 평행나사를 대신하여 테이퍼나사이어도 좋다.
도 7 및 도 8은, 본 발명의 제4 실시 형태의 클램프장치를 나타내고 있다. 도 7은 상기 도 3과 유사한 도이다. 도 8은 상기 도 7의 클램프장치에 구비한 볼나사기구를 나타내고, 도 7 중의 좌측면에서 보는 부분단면도이다.
이 제4 실시 형태는, 도 3의 제1 실시 형태와는 다음의 구조가 다르다.
피스톤(21)과 회전부재(25)와의 사이에 구비한 볼나사기구(28)는, 오른나사에 의해 구성되어 있다. 그리고, 피스톤(21)의 아래쪽에 릴리스 실(62)이 형성되어, 그 피스톤(21)의 위쪽에 잠금실(64)이 형성되어 있다. 또한, 전동슬리브(38)는, 회전부재(25)에 상하이동이 가능하게 끼워져 있다. 그 전동슬리브(38)와 연결핀(40)과의 상하방향의 끼워짐은, 도 3의 장공(39)에 대신하여, 상하방향으로 뻗은 홈(101)에 의해 구성된다. 그리고, 출력로드(30)의 입력부(41)와 전동슬리브(38)가 상부핀(102)에 의해 연결되어 있다.
상기 출력로드(30) 및 전동슬리브(38)가 하강되었을 때에는, 진출스프링(43)의 탄성력이 상부스프링받이(103)와 전동슬리브(38)를 통해 출력로드(30)을 밀어 올리기가 가능하게 되어 있다. 또한, 그 하강상태의 출력로드(30)는, 확경스프링(104)에 의해 반경방향의 바깥쪽으로 돌출된 볼(105)에 의해, 회전부재(25)의 내주홈(106)에 지지된다.
도 7의 잠금상태에서는, 출력로드(30)의 확경부(50)가 상부스러스트베어링(51)을 윗쪽으로 압압하고, 그런 다음 스러스트베어링(51)의 상면이 하우징(4)에 접촉하고 있다. 이 때문에, 잠금검출용의 제2공급구(72)의 압축공기의 압력이 상승하고 있다. 다시 말해, 상부스러스트베어링(51)의 상면과 하우징(4)에 의해 상기 제2개폐부(74)를 구성하고 있다.
그리고, 상기 도 7의 잠금상태를 릴리스 상태로 절환한 때에는, 피스톤(21)이 상승하여, 그 피스톤(21)의 상단면이 회전부재(25)의 상부에 접촉한다. 이로써, 릴리스 검출용의 제1공급구(71)의 압축공기의 압력이 상승한다. 다시 말해, 상기 피스톤(21)의 상단면과 회전부재(25)의 상부에 의해 상기 제1개폐부(73)를 구성하고 있다.
도 9는 본 발명의 변형예를 나타내고, 상기 도 5B와 유사한 도이다.
이 경우, 도 5B의 중간슬리브(88)가 생략되어 있어, 상기 가이드통(15)의 가이드공(29)에 출력로드(30)가 직접 삽입되어 있다. 그리고, 상기 가이드공(29)에, 반경방향으로 대면하는 돌출부(90)·(90)가 구비됨과 동시에, 이들 돌출부(90) ·(90) 사이에 이탈부(91)·(91)가 구비된다. 상기의 각 돌출부(90)·(90)의 내주면에 상기 암피팅부(83)가 형성되어 있다.
도 10은, 상기 각 실시 형태의 클램프장치를 이용한 클램핑시스템의 평면상으로 보는 모식도이다.
이 경우, 피고정물(10)에 4개의 암나사구멍(121)·(122)·(123)·(124)을 대각선 상에 배치하고, 제1암나사구멍(121)에 도 4B 또는 도 7의 데이텀형 클램프장치(3c)를 대응하게 하여, 제2암나사구멍(122)에 도 5A 및 도 5B 또는 도 9의 다이아몬드컷트형 클램프장치(3b)를 대응하게 하여, 제3암나사구멍(123) 및 제4암나사구멍(124)에는 도 1 및 도 3의 프리형 클램프장치(3a)를 대응하게 한다.
그리고, 다이아몬드컷트형 클램프장치(3b)의 상기 돌출부(90)·(90)(도 5B 또는 도 9를 참조)가 대면하는 방향은, 제1암나사구멍(121)을 중심으로 하여 피고정물(10)이 회전하는 것을 저지하는 방향으로 설정하고 있다.
상기 각 실시 형태나 변형예는 다음과 같이 변경가능하다.
전술한 릴리스 상태의 검출수단과 잠금상태의 검출수단은, 어느 쪽이든 한 쪽을 생략하여도 되고, 양쪽을 생략하여도 된다.
본 발명에 관련된 클램프장치 피고정물(10)은, 예시한 작업물을 대신하여, 지그·파렛트·금형·조립완성품 등이라도 좋다.
데이텀형 클램프장치(3c)에 대해서는, 상기 유니버설조인트기구를 생략가능하다.
클램프장치의 설치자세는, 예시한 자세와는 상하가 바뀐 자세이어도 되고, 수평으로의 자세나 경사진 자세라도 된다.
상기 클램핑시스템에 있어서는, 각 형식의 클램프장치(3a)·(3b)·(3c)를, 같은 형식의 것만을 복수 사용하여도 되고, 또한, 다른 형식의 것을 하나 또는 복수씩 조합하여 사용하여도 된다.

Claims (21)

  1. 암나사구멍(12)을 구비한 피고정물(被固定物)(10)을 결합용 볼트(45)의 나사결합력으로 인장하여 고정하는 장치로서,
    하우징(4)에 구비한 실린더공(cylinder hole)(20)에 환형 피스톤(annular piston)(21)을 축심(軸心)방향으로 왕복이동 가능한 동시에 회전을 저지한 상태로 삽입하고, 그 피스톤(21)의 통공(筒孔)(24)에 통(筒) 형상의 회전부재(25)를 축심방향으로의 이동을 저지한 상태로 삽입하며, 상기 피스톤(21)과 상기 회전부재(25)와의 사이에 볼나사기구(ball screw mechanism)(28)를 구비하고,
    상기 하우징(4)에 형성한 가이드공(guide hole)(29)에 출력로드(output rod)(30)를 회전가능한 동시에 축심방향으로 이동가능하게 삽입하고, 이 출력로드(30)의 입력부(41)를 상기 회전부재(25)에 회전 전동(transmit rotation)이 가능하게 연결하며, 상기의 출력로드(30)의 선단부에 구비한 상기 볼트(45)를 상기 피고정물(10)의 상기 암나사구멍(12)에 결합가능하게 구성한 것을 특징으로 하는 나사결합식 클램프장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 피스톤(21)의 상기 통공(24)보다 반경방향의 안쪽으로 상기 가이드공(29)을 형성한 것을 특징으로 하는 나사결합식 클램프장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 볼나사기구(28)는, 상기 피스톤(21)의 상기 통공(24)에 복수 피치로 형성한 암나선홈(female spiral groove)(55)과, 상기의 회전부재(25)의 외주면(外周面)에 대략 1피치 형성한 적어도 하나의 수나선홈(male spiral groove)(56)과, 상기 암나선홈(55)과 상기 수나선홈(56)과의 사이에 구름(轉動) 가능하게 삽입한 다수의 볼(ball)(57)을 구비하고,
    상기 암나선홈(55)의 서로 이웃하는 홈부분 사이에 형성된 구획벽(60)을 상기 볼(57)이 타고넘어가는 것을 허용하도록, 상기 수나선홈(56)의 시단부(始端部)와 종단부(終端部)를 연통(連通)하게 하는 순환로(循環路)(59)를 상기 회전부재(25)의 외주면에 오목형상으로 형성한 것을 특징으로 하는 나사결합식 클램프장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 출력로드(30)를 상기 암나사구멍(12)으로 향하여 압압(押壓)하는 진출(進出)수단(43)을 구비한 것을 특징으로 하는 나사결합식 클램프장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 출력로드(30)와 상기 회전부재(25)와의 사이에 스프링 또는 고무 등의 탄성체로 이루어진 상기 진출수단(43)을 구비한 것을 특징으로 하는 나사결합식 클램프장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 하우징(4)에 릴리스상태 검출용의 유체가 공급되는 공급구(供給口)(71)를 구비하고, 이 공급구(71)를 상기 회전부재(25)와 상기 피스톤(21)과의 사이에서 축심방향으로 대면하도록 배치된 개폐부(73)를 통해 외부공간으로 연통하게 한 것을 특징으로 하는 나사결합식 클램프장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 하우징(4)에 잠금상태검출용의 유체가 공급되는 공급구(72)를 구비하고, 이 공급구(72)를 상기 하우징(4)과 상기 출력로드(30)와의 사이에서 축심방향으로 대면하도록 배치된 개폐부(74)를 통해 외부공간으로 연통하게 한 것을 특징으로 하는 나사결합식 클램프장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 회전부재(25)에 전동슬리브(38)를 회전 전동이 가능하면서 동시에 반경방향으로 이동가능하게 삽입하고, 이 전동슬리브(38)에 상기 출력로드(30)의 상기 입력부(41)를 회전 전동이 가능하면서 동시에 축심방향으로 이동가능하게 삽입한 것을 특징으로 하는 나사결합식 클램프장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 하우징(4)의 상기 가이드공(29)과 상기 출력로드(30)의 외주면과의 사이에, 이 출력로드(30)의 반경방향이동을 허용하는 환형 간극(annular gap)(31)을 형성한 것을 특징으로 하는 나사결합식 클램프장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 하우징(4)의 상기 가이드공(29)에 상기 출력로드(30)를 반경방향으로의 이동을 저지한 상태로 지지한 것을 특징으로 하는 나사결합식 클램프장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 하우징(4)의 상기 가이드공(29)에 축심방향으로 소정의 간격을 두어 암피팅부(female fitting portion)(83)(83)를 구비하고, 상기 출력로드(30)의 외주면에 축심방향으로 소정의 간격을 두어 수피팅부(male fitting portion)(85)(85)를 구비하며,
    상기 출력로드(30)가 후퇴한 릴리스상태에서는 상기 암피팅부(83)와 수피팅부(85)가 축심방향으로 이격되어, 상기 가이드공(29) 안에서 상기 출력로드(30)가 반경방향으로 이동 가능하게 되고,
    상기 출력로드(30)가 진출한 잠금상태에서는 상기 암피팅부(83)와 수피팅부 (85)가 끼워져서 상기 가이드공(29)에 상기 출력로드(30)를 반경방향으로 구속하는 것을 특징으로 하는 나사결합식 클램프장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 암피팅부(83)와 상기 수피팅부(85)를 거의 전 둘레에서 끼워 결합할 수 있게 구성한 것을 특징으로 하는 나사결합식 클램프장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 가이드공(29)에 반경방향으로 대면하는 돌출부(90)(90)를 구비하는 동시에, 이들 돌출부(90)(90) 사이에 이탈부(91)(91)를 구비하고, 상기 각 돌출부(90)의 내주면(內周面)에 상기 암피팅부(83)를 형성한 것을 특징으로 하는 나사결합식 클램프장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 가이드공(29)과 상기 출력로드(30)와의 사이에 적어도 하나의 중간슬리브(sleeve)(88)를 배치하고, 이 중간슬리브(88)의 외주면과 상기 가이드공(29) 중 적어도 한 쪽에 반경방향으로 대면하는 돌출부(90)(90)를 구비하는 동시에, 이들 돌출부(90)(90) 사이에 이탈부(91)(91)를 구비한 것을 특징으로 하는 나사결합식 클램프장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 회전부재(25)에 상기 출력로드(30)를 대신하여 중공(中空)로드(95)를 연결하고, 이 중공로드(95)의 선단부에 구비한 결합용 볼트(45)를 테스트대상 물(92)의 암나사구멍(12)에 밀봉상태(hermetically)로 접속가능하게 구성하고, 테스트용 압력유체를 상기 중공로드(95) 안에 형성한 유통로(流通路)(98)를 통해 상기 테스트대상물(92)로 공급가능하게 구성한 것을 특징으로 하는 나사결합식 클램프장치.
  16. 제9항 내지 제14항 중 어느 한 항에 기재한 나사결합식 클램프장치를 적어도 하나 사용하는 것을 특징으로 하는 클램핑시스템.
  17. 제10항의 나사결합식 클램프장치를 한 개 사용하고, 제13항 또는 제14항의 나사결합식 클램프장치를 한 개 사용하며, 제9항의 나사결합식 클램프장치를 적어도 한 개 사용하는 것을 특징으로 하는 클램핑시스템.
  18. 제9항의 나사결합식 클램프장치를 적어도 두 개 사용하는 것을 특징으로 하는 클램핑시스템.
  19. 제13항 또는 제14항의 나사결합식 클램프장치를 적어도 두 개 사용하는 것을 특징으로 하는 클램핑시스템.
  20. 하우징(4)에 구비한 실린더공(20)에 환형 피스톤(21)을 축심방향으로 왕복이동 가능한 동시에 회전을 저지한 상태로 삽입하고, 그 피스톤(21)의 통공(筒孔 )(24)에 회전부재(25)를 축심방향으로의 이동을 저지한 상태로 삽입하며, 상기 피스톤(21)과 상기 회전부재(25)와의 사이에 볼나사기구(28)를 구비하고,
    상기 볼나사기구(28)는, 상기 피스톤(21)의 상기 통공(24)에 복수 피치로 형성한 암나선홈(55)과, 상기 회전부재(25)의 외주면에 거의 1피치 형성한 적어도 하나의 수나선홈(56)과, 상기 암나선홈(55)과 상기 수나선홈(56)과의 사이에 구름 가능하게 삽입한 다수의 볼(57)을 구비하며,
    상기 암나선홈(55)의 서로 이웃하는 홈부분 사이에 형성된 구획벽(60)을 상기 볼(57)이 타고넘어가는 것을 허용하도록, 상기 수나선홈(56)의 시단부(始端部)와 종단부(終端部)를 연통하게 하는 순환로(59)를 상기 회전부재(25)의 외주면에 오목형상으로 형성한 것을 특징으로 하는 유체압 엑츄에이터.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 회전부재(25) 안에 전동슬리브(transmission sleeve)(38)를 회전 전동이 가능하면서 동시에 반경방향으로 이동가능하게 삽입하고, 이 전동슬리브(38) 안으로 출력로드(30)의 입력부(41)를 회전 전동가능하게 삽입한 것을 특징으로 하는 유체압 엑츄에이터.
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