WO2006100958A1 - ネジ係合式クランプ装置及びクランピングシステム並びに流体圧アクチュエータ - Google Patents

ネジ係合式クランプ装置及びクランピングシステム並びに流体圧アクチュエータ Download PDF

Info

Publication number
WO2006100958A1
WO2006100958A1 PCT/JP2006/304956 JP2006304956W WO2006100958A1 WO 2006100958 A1 WO2006100958 A1 WO 2006100958A1 JP 2006304956 W JP2006304956 W JP 2006304956W WO 2006100958 A1 WO2006100958 A1 WO 2006100958A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
clamping device
output rod
screw
engagement type
rotating member
Prior art date
Application number
PCT/JP2006/304956
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Keitaro Yonezawa
Hironori Yamada
Original Assignee
Kosmek Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kosmek Ltd. filed Critical Kosmek Ltd.
Priority to JP2007509209A priority Critical patent/JP4819035B2/ja
Priority to EP06715628A priority patent/EP1862254A4/en
Priority to US11/886,517 priority patent/US7618030B2/en
Publication of WO2006100958A1 publication Critical patent/WO2006100958A1/ja

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/02—Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member
    • F15B15/06—Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member for mechanically converting rectilinear movement into non- rectilinear movement
    • F15B15/068—Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member for mechanically converting rectilinear movement into non- rectilinear movement the motor being of the helical type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/02—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine for mounting on a work-table, tool-slide, or analogous part
    • B23Q3/06—Work-clamping means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B1/00—Devices for securing together, or preventing relative movement between, constructional elements or machine parts
    • F16B1/02—Means for securing elements of mechanisms after operation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F16H25/22—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B2/00—Friction-grip releasable fastenings
    • F16B2/02—Clamps, i.e. with gripping action effected by positive means other than the inherent resistance to deformation of the material of the fastening
    • F16B2/06—Clamps, i.e. with gripping action effected by positive means other than the inherent resistance to deformation of the material of the fastening external, i.e. with contracting action
    • F16B2/065—Clamps, i.e. with gripping action effected by positive means other than the inherent resistance to deformation of the material of the fastening external, i.e. with contracting action using screw-thread elements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/53—Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/53796—Puller or pusher means, contained force multiplying operator
    • Y10T29/53848—Puller or pusher means, contained force multiplying operator having screw operator
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/18—Mechanical movements
    • Y10T74/18056—Rotary to or from reciprocating or oscillating

Definitions

  • the present invention relates to a screw engagement type clamping device using a pressure fluid and a clamping system using the clamping device, and more particularly to a fluid pressure actuator suitable for use in the clamping device.
  • Patent Document 1 Japanese 'JP 7-40165 A.
  • the prior art is configured as follows.
  • a clamp rod is inserted vertically into the through hole of the base.
  • a clamp male screw that engages with the female screw hole of the object to be fixed
  • a lift male screw that engages with the lift nut
  • a pressing portion that presses the base from above are provided in this order upward.
  • Patent Document 1 Japan ⁇ JP 7-40165
  • An object of the present invention is to provide a compact and energy saving screw engagement type clamping device.
  • the present invention provides, for example, a female screw hole (12) as shown in FIGS. 1 to 3, FIGS. 4A and 4B, FIGS. 5A and 5B, FIGS. 7 and 8.
  • An apparatus for pulling and fixing the fixed object (10) provided with the bolt with the screw engaging force of the engaging bolt (45) was configured as follows.
  • the annular piston (21) is inserted into the cylinder hole (20) provided in the housing (4) while being able to reciprocate in the axial direction and preventing rotation.
  • a cylindrical rotating member (25) is inserted into the cylindrical hole (24) of the piston (21) in a state in which movement in the axial direction is prevented.
  • a ball screw mechanism (28) is provided between the piston (21) and the rotating member (25).
  • the output rod (30) is inserted into the guide hole (29) formed in the housing (4) so as to be rotatable and movable in the axial direction.
  • the input part (41) of the output rod (30) is connected to the rotating member (25) so as to be capable of rotational transmission.
  • the bolt (45) provided at the tip of the output rod (30) is configured to be engageable with the female screw hole (12) of the fixed object (10).
  • the present invention has the following effects.
  • the clamping device can be made compact.
  • the piston since the piston only needs to be moved to one end in the axial direction by the pressure fluid when the lock is driven, the consumption of the pressure fluid such as compressed air and pressurized oil is less than that of the impact wrench of the prior art described above. .
  • the cylindrical hole (24) of the piston (21) is used.
  • the guide hole (29) is formed inwardly in the radial direction.
  • the ball screw mechanism (28) has a female spiral groove (55) formed in a plurality of pitches in the cylindrical hole (24) of the piston (21) and a pitch of approximately 1 on the outer peripheral surface of the rotating member (25). And at least one male spiral groove (56) and a plurality of balls (57) inserted between the female spiral groove (55) and the male spiral groove (56) so as to roll freely.
  • the starting end of the male spiral groove (56) is allowed to allow the ball (57) to get over the partition wall (60) formed between adjacent groove portions of the female spiral groove (55).
  • a circulation path (59) that communicates with the end portion is formed in a concave shape on the outer peripheral surface of the rotating member (25).
  • the advancement means presses the bolt that rotates and the female screw hole is pressed against the female screw hole, so that the screw engagement can be performed reliably.
  • the advance means (43) is preferably formed of an elastic body such as panel or rubber, and is provided between the output rod (30) and the rotating member (25).
  • the housing (4) is provided with a supply port (71) through which a release state detection fluid is supplied.
  • the supply port (71) communicates with the external space via an opening / closing part (73) arranged so as to face in the axial direction between the rotating member (25) and the piston (21). .
  • the release state can be reliably detected using the rotating member and the piston.
  • a supply port (72) for supplying a fluid for detecting the lock state is provided in the housing (4).
  • the supply port (72) communicates with the external space via an opening / closing part (74) arranged so as to face in the axial direction between the housing (4) and the output rod (30). .
  • the locked state can be reliably detected using the output rod.
  • a lock state detection signal will not be transmitted. Thereby, it is possible to check the quality of the formed hole.
  • a transmission sleeve (38) is inserted into the rotary member (25) so as to be able to rotate and move in the radial direction, and the transmission sleeve. It is preferable to insert the input portion (41) of the output rod (30) into (38) so as to be capable of rotating transmission and moving in the axial direction.
  • the rotating member can smoothly rotate the output rod.
  • the output is provided between the guide hole (29) of the housing (4) and the outer peripheral surface of the output rod (30).
  • An annular gap (31) that allows the rod (30) to move in the radial direction may be formed.
  • the output rod (30) may be supported in the guide hole (29) of the housing (4) in a state where movement in the radial direction is prevented.
  • the axis of the output rod can be used as a positioning reference.
  • the guide hole (29) of the housing (4) is spaced at a predetermined interval in the axial direction.
  • a female fitting part (83X83) is provided, and a male fitting part (85X85) is provided on the outer peripheral surface of the output rod (30) at a predetermined interval in the axial direction.
  • the female fitting part (83) and the male fitting part (85) are separated from each other in the axial direction, and the above-mentioned guide hole (29) Allow output rod (30) to move radially.
  • the misalignment between the shaft center of the female screw hole of the fixed object and the shaft center of the output rod is allowed, and in the locked state, the shaft center of the output rod is used as the positioning reference. Available.
  • the female fitting portion (83) and the male fitting portion (85) may be configured to be fitted almost entirely.
  • the guide hole (29) is provided with a projecting portion (90X90) facing in the radial direction, and a relief portion (91X91) is provided between these projecting portions (90X90).
  • the female fitting portion (83) may be formed on the inner peripheral surface of each of the protrusions (90).
  • positioning is performed in the radial direction where the pair of protrusions face each other, and misalignment can be allowed in the radial direction perpendicular to the facing direction.
  • the rotating member (25) may be replaced with the hollow rod (95) instead of the output rod (30).
  • the engagement bolt (45) provided at the tip of the hollow rod (95) is configured to be able to be connected in a sealed manner to the female screw hole (12) of the test object (92). Then, the test pressure fluid can be supplied to the test object (92) through the flow passage (98) formed in the hollow rod (95). To do.
  • the clamping device can be used for a pressure test or a leak test of the test object.
  • clamping system using the clamping device of the present invention at least one clamping device according to each of the above-described inventions may be used, or a plurality of clamping devices according to the invention may be used in combination. Can be considered.
  • a fluid pressure actuator suitable for application to the clamping device of the present invention is configured as follows, for example, as shown in FIGS. 1 to 3 or FIGS. 7 and 8.
  • the annular piston (21) is inserted into the cylinder hole (20) provided in the housing (4) while being able to reciprocate in the axial direction and preventing rotation.
  • the rotating member (25) is inserted into the cylindrical hole (24) of the piston (21) in a state in which movement in the axial direction is prevented.
  • a ball screw mechanism (28) is provided between the piston (21) and the rotating member (25).
  • the ball screw mechanism (28) has a female spiral groove (55) formed in a plurality of pitches in the cylindrical hole (24) of the piston (21), and an approximately 1 pitch formed on the outer peripheral surface of the rotating member (25). And at least one male spiral groove (56) and a plurality of balls (57) inserted between the female spiral groove (55) and the male spiral groove (56) so as to roll freely.
  • the leading end of the male spiral groove (56) is allowed to allow the ball (57) to get over the partition wall (60) formed between adjacent groove portions of the female spiral groove (55).
  • a circulation path (59) that communicates with the end portion is formed in a concave shape on the outer peripheral surface of the rotating member (25).
  • the transmission sleeve (38) can be rotated and transmitted in the radial direction in the rotating member (25). It is preferable that the input portion (41) of the output rod (30) is inserted into the transmission sleeve (38) so as to be capable of rotational transmission.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention, and an elevation of a screw engagement type clamping device in a released state
  • FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention, and an elevation of a screw engagement type clamping device in a released state
  • FIG. 2A is a plan view of the clamping device.
  • FIG. 2B is a cross-sectional view of the ball screw mechanism provided in the clamp device.
  • FIG. 2C is a cross-sectional view taken along line 2C-2C of FIG. 2D is a cross-sectional view taken along line 2D-2D of FIG. 2C.
  • FIG. 3 is a view similar to FIG. 1, showing a locked state of the clamp device.
  • FIG. 4A and FIG. 4B show a clamping device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 4A shows a released state and is a partial view similar to FIG.
  • FIG. 4B shows a locked state and is similar to FIG. 4A.
  • FIG. 5A and FIG. 5B show a clamping device according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 5A shows a locked state and corresponds to a cross-sectional view taken along line 5A-5A in FIG. 5B.
  • FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line 5B-5B in FIG. 5A.
  • FIG. 6A and FIG. 6B show usage patterns of the clamping device according to the first embodiment.
  • FIG. 6A is a view similar to FIG. 3 described above.
  • 6B is a cross-sectional view taken along line 6B-6B of FIG. 6A.
  • FIG. 7 is a view similar to FIG. 3, showing a clamp device according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of a ball screw mechanism provided in the clamp device shown in FIG.
  • FIG. 9 is a view similar to FIG. 5B, showing a modification of the present invention.
  • Fig. 10 is a schematic view in a plan view of a clamping system using each of the above clamping devices.
  • BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION 1 to 3 show a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the clamp device in a released state as viewed from an elevation.
  • FIG. 2A is a plan view of the clamping device.
  • FIG. 2B is a partial cross-sectional view of the ball screw mechanism provided in the clamp device, as viewed from the left side in FIG.
  • FIG. 2C is a cross-sectional view taken along line 2C-2C of FIG.
  • FIG. 2D is a cross-sectional view taken along line 2D-2D of FIG. 2C.
  • a table 1 as a support base is provided with a through hole 2.
  • the upper part of the housing 4 of the clamping device 3 is fixed to the peripheral wall of the through hole 2 by a plurality of mounting bolts (not shown).
  • An intermediate housing part 6 and a lower housing part 7 are fixed to the upper housing part 5 of the housing 4 by connecting bolts 8.
  • a reference surface 11 and a female screw hole 12 are processed in advance on a workpiece 10 as a fixed object.
  • the female screw hole 12 is opened downward in the reference surface 11.
  • a guide cylinder 15 is inserted into the upper housing part 5.
  • the upper flange 16 of the guide tube 15 is fixed to the upper portion of the upper housing portion 5 by a large number (16 in this case) of fastening bolts 17.
  • the annular piston 21 can be reciprocated in the vertical direction (axial direction) and inserted in a state that prevents rotation around the axial center. Is done.
  • the detent key 23 is mounted between the key groove 22 formed in the lower half of the cylinder hole 20 and the lower part of the annular piston 21.
  • a cylindrical rotating member 25 is rotatable around the axis while being prevented from moving in the vertical direction via a lower thrust bearing 26 and a radial bearing 27.
  • the lower thrust bearing 26 is constituted by a low-friction rolling bearing.
  • a ball screw mechanism 28 described later is provided between the piston 21 and the rotating member 25.
  • a guide hole 29 is formed by the cylindrical hole of the guide cylinder 15.
  • the guide hole 29 is disposed radially inward from the cylindrical hole 24 of the piston 21.
  • Output lock in the guide hole 29 above. 30 is inserted so as to be rotatable around the axis and movable in the vertical direction (axial direction).
  • An annular gap 31 is formed between the guide hole 29 and the outer peripheral surface of the output rod 30.
  • a floating sleeve 33 is fitted on the output rod 30 via a dust seal 32 made of rubber or synthetic resin, and the floating sleeve 33 is radially connected to the holding sleeve 35 via a seal member 34. Is supported so as to be movable.
  • the holding sleeve 35 is fixed to the guide cylinder 15 by the fastening bolt 17.
  • the output rod 30 is connected to the rotating member 25 via a universal joint mechanism. More specifically, a transmission sleeve 38 is inserted into the rotary member 25. A long hole 39 extending in the vertical direction is formed in the transmission sleeve 38, and both end portions of the connecting pin 40 inserted into the long hole 39 are fitted into the peripheral wall of the rotating member 25. As a result, the transmission sleeve 38 is inserted into the rotating member 25 so as to be capable of rotational transmission, move in the radial direction, and move in the vertical direction by a predetermined amount.
  • the input portion 41 below the output rod 30 is inserted into the transmission sleeve 38 so as to be capable of rotational transmission and movable in the vertical direction (axial direction).
  • advance panel 43 is attached between the panel receiver 42 and the transmission sleeve 38 attached to the lower part of the rotating member 25.
  • the panel 43 functions as an elastic body (advancing means) that urges the output rod 30 upward.
  • An engagement bolt 45 is provided at the upper end portion (tip portion) of the output rod 30.
  • the bolt 45 includes a tapered portion 46, a shoulder portion 47, and a male screw portion 48 in order downward.
  • the male screw portion 48 is configured to be engageable with the female screw portion 12 a of the female screw hole 12 of the workpiece 10.
  • the male screw portion 48 and the female screw portion 12a are a right screw and a parallel screw.
  • the output rod 30 is provided with an enlarged diameter portion 50 above the input portion 41.
  • An upper thrust bearing 51 is placed on the upper surface of the enlarged diameter portion 50.
  • the upper thrust bearing 51 is configured by a low friction rolling bearing.
  • a return spring 52 is mounted between them. The urging force of the return spring 52 is set to a value smaller than the urging force of the advance spring 43 described above.
  • the ball screw mechanism 28 is configured as follows.
  • a plurality of female spiral grooves 55 are formed in the cylindrical hole 24 of the piston 21. Further, the male spiral grooves 56 are formed on the outer peripheral surface of the rotating member 25 at almost one pitch. A large number of balls 57 are inserted between the female spiral groove 55 and the male spiral groove 56 so as to roll freely. Further, a circulation path 59 for communicating the start end portion and the end end portion of the male spiral groove 56 is formed in a concave shape on the outer peripheral surface of the rotary member 25. By the action of the circulation path 59, the ball 57 is allowed to get over the partition wall 60 formed between adjacent groove portions of the female spiral groove 55.
  • the female spiral groove 55 and the male spiral groove 56 are constituted by left-hand screws. Further, instead of providing only one male spiral groove 56 formed with substantially one pitch, a plurality of male spiral grooves 56 may be provided at intervals in the axial direction.
  • a release chamber 62 formed on the upper side of the piston 21 communicates with the first pressure oil supply / discharge rod 63, and a lock chamber 64 formed on the lower side of the piston 21 has a second pressure oil supply / discharge rod 65. Communicated with The cross-sectional area of the release chamber 62 is set to a value larger than the cross-sectional area of the lock chamber 64, so that the release driving force is set to a value larger than the lock driving force.
  • the intermediate housing portion 6 is provided with a first supply port 71 to which compressed air (fluid) for detecting the release state is supplied.
  • a second supply port 72 for supplying compressed air (fluid) for detecting the lock state is provided at the upper part of the upper housing part 5.
  • the first supply port 71 includes a first opening / closing part 73 that is arranged so as to face in the vertical direction between the lower end part (base end part) of the rotating member 25 and the lower part (base end part) of the piston 21. It communicates with external space via Further, the second supply port 72 is provided between the lower end surface of the guide cylinder 15 constituting a part of the housing 4 and the upper surface of the upper thrust bearing 51 as shown in the locked state of FIG. It communicates with the external space via a second opening / closing part 74 arranged so as to face in the vertical direction.
  • the clamp device 3 operates as follows.
  • the tapered portion 46 receives insertion resistance from the female screw hole 12.
  • the output rod 30, the idler sleeve 33 and the transmission sleeve 38 are aligned in the radial direction by the resistance.
  • the compressed air from the first supply port 71 is stopped at the first opening / closing part 73. For this reason, it is possible to confirm that the clamping device 3 is in the released state by detecting the pressure increase in the first supply port 71.
  • the compressed air of the second supply port 72 is fitted into the annular groove 76 of the upper housing part 5, the longitudinal path 77 of the guide cylinder 15, the input portion 41 of the output rod 30, and the transmission sleeve 38. It can be discharged to the outside through the gap 78 and the exhaust hole 79 of the lower housing part 7 in order.
  • the output rod 30 is raised so that the thrust bearing 51 comes into contact with the lower end surface of the guide cylinder 15, and then the workpiece 10 is moved to the table 1 by the screwing force of the bolt 45. Press strongly against the support surface S.
  • the number of ridges into which the male thread 48 is screwed is set to about 3 to 5 ridges.
  • the compressed air from the second supply port 72 is supplied to the lower end of the longitudinal path 77 via the annular groove 76, but is stopped by the second opening / closing part 74 at the lower end. For this reason, by detecting the pressure increase in the second supply port 72, it can be confirmed that the clamp device 3 is in the locked state.
  • the compressed air from the first supply port 71 can be discharged to the outside through the lateral hole 81 provided in the lower part of the peripheral wall of the rotating member 25 and the exhaust hole 79 in order.
  • the clamp device 3 Since the clamp device 3 is disposed almost directly below the female screw hole 12, the housing 4 can be prevented from protruding in the horizontal direction. For this reason, the mounting table such as the illustrated table 1 and jig plate becomes smaller. As a result, the workpiece 10 can be machined by a small machine tool.
  • the clamp device 3 can secure a large tightening force by a boosting action by screw engagement.
  • the female screw hole 12 is formed in the workpiece 10 as a female screw hole into which the assembly bolt of the final product is screwed, the screw tightening force at the time of machining the workpiece 10 and the screw tightening force at the final assembly are the same. Almost equal. For this reason, the influence of the clamp distortion etc. at the time of workpiece processing is reduced.
  • the screw engagement type clamping device 3 is once switched to the locked state, the screw engagement state between the engagement bolt 45 and the female screw hole 12 can be maintained even if the supply of the pressure fluid is stopped. Therefore, the locked workpiece 10 can be easily carried into the machine tool. However, there is no need to install a power source for the clamping device in the machine tool, so the equipment cost is reduced. Ma In addition, unlike general fluid pressure clamps, there is no need to check for pressure leaks in the clamping device carried into the machine tool.
  • FIGS. 4 to 10 illustrate another embodiment of the present invention.
  • the same members as those in the first embodiment described above or similar members will be denoted by the same reference numerals.
  • FIG. 4A and 4B show a clamping device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 4A shows a released state and is a partial view similar to FIG.
  • FIG. 4B shows the locked state, and is similar to FIG. 4A.
  • the second embodiment differs from the first embodiment in the following points.
  • a female fitting portion 83 ⁇ 83 protrudes radially inward with a predetermined interval in the vertical direction (axial direction), and the female fitting portion 83 ⁇ 83 An annular groove 84 is formed between them.
  • male fitting parts 85 and 85 are formed on the outer peripheral surface of the output rod 30 at predetermined intervals in the vertical direction, and annular concave grooves 8 6 and 86 are formed above these male fitting parts 85 and 85. Is formed.
  • the clamping device 3 of the second embodiment prevents the output lock 30 from moving in the radial direction in the locked state shown in FIG. 4B.
  • FIG. It is configured as a clamping device.
  • FIG. 5A and FIG. 5B show a clamping device according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 5A shows a locked state and corresponds to a cross-sectional view taken along line 5A-5A in FIG. 5B.
  • FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line 5B-5B in FIG. 5A.
  • Intermediate sleeves 88 and 89 are arranged between the guide hole 29 and the output rod 30 with a predetermined interval in the vertical direction (axial direction).
  • a guide hole 29 is formed in a rectangular shape in plan view.
  • projecting portions 90 ⁇ 90 facing in the radial direction are provided on the peripheral wall of the guide hole 29, and relief portions 91 ⁇ 91 are provided between the projecting portions 90 ⁇ 90.
  • the lower intermediate sleeve 89 is also disposed in the guide hole 29 in the same relationship as the upper intermediate sleeve 88.
  • the transmission sleeve 38 is inserted into the rotating member 25 so as to be able to rotate and move in the radial direction. Further, the input portion 41 of the output rod 30 is inserted so as to be capable of rotational transmission and movable in the axial direction.
  • the output rod 30 and the intermediate sleeves 88 and 89 are configured to be movable with respect to the housing 4 in the left-right direction on FIG. That is, the clamp device 3 of the third embodiment is configured as a so-called diamond cut type clamp device as shown in FIG.
  • the protruding portion 90 and the relief portion 91 are provided instead of or provided in the guide hole 29. In addition, it may be provided on the outer peripheral portion of the intermediate sleeve 88 ⁇ 89.
  • FIG. 6A and 6B show a usage pattern of the clamping device according to the first embodiment.
  • FIG. 6B is a cross-sectional view of the main part in the use state, and is similar to FIG. Fig. 6 (b) is a cross-sectional view taken along line 6-6-6 in Fig. 6 (b).
  • This usage pattern is configured so that a test pressure fluid can be supplied to the female screw hole 12 of the DUT 92.
  • the universal joint mechanism in FIG. 3 has been changed as follows.
  • the transmission sleeve 38 inserted into the rotating member 25 is connected by the plurality of transmission balls 93.
  • An inner sleeve 94 for preventing the transmission balls 93 from coming off is urged upward by the advance spring 43.
  • a hollow rod 95 is connected to the upper portion of the rotating member 25 in place of the output rod 30 shown in FIG.
  • the lower part of the hollow rod 95 is connected to the nozzle 97 through a pipe 96.
  • the female screw hole 12 of the DUT 92 and the male screw part of the bolt 45 may be tapered screws instead of the parallel screws.
  • FIG. 7 and 8 show a clamp device according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a view similar to FIG. 3 described above.
  • FIG. 8 is a partial cross-sectional view of the ball screw mechanism provided in the clamp device of FIG. 7, and is a left side view in FIG.
  • the fourth embodiment differs from the first embodiment of Fig. 3 in the following structure.
  • a ball screw mechanism 28 provided between the piston 21 and the rotating member 25 is constituted by a right screw.
  • a release chamber 62 is formed below the piston 21, and the piston 21
  • a lock chamber 64 is formed on the upper side.
  • the transmission sleeve 38 is fitted to the rotary member 25 so as to be movable up and down.
  • the vertical fitting of the transmission sleeve 38 and the connecting pin 40 is constituted by a groove 101 extending in the vertical direction instead of the long hole 39 in FIG.
  • the input portion 41 of the output rod 30 and the transmission sleeve 38 are connected by the upper pin 102.
  • the urging force of the advance spring 43 can push up the output rod 30 via the upper spring receiver 103 and the transmission sleeve 38.
  • the output rod 30 in the lowered state is held in the inner circumferential groove 106 of the rotating member 25 by a ball 105 protruding outward in the radial direction by the diameter expanding spring 104.
  • the enlarged diameter portion 50 of the output rod 30 presses the upper thrust bearing 51 upward, and the upper surface of the upper thrust bearing 51 is in contact with the housing 4. For this reason, the pressure of the compressed air at the second supply port 72 for lock detection is increased. That is, the upper surface of the upper thrust bearing 51 and the housing 4 constitute the second opening / closing portion 74.
  • the piston 21 rises and the upper end surface of the piston 21 contacts the upper part of the rotating member 25.
  • the pressure of the compressed air at the first supply port 71 for release detection increases. That is, the first opening / closing part 73 is constituted by the upper end surface of the piston 21 and the upper part of the rotating member 25.
  • FIG. 9 shows a modification of the present invention and is a view similar to FIG. 5B.
  • the intermediate sleeve 88 of FIG. 5B is omitted, and the output rod 30 is inserted directly into the guide hole 29 of the guide cylinder 15.
  • the guide hole 29 is provided with projecting portions 90 and 90 facing in the radial direction, and relief portions 91 and 91 are provided between the projecting portions 90 and 90.
  • the female fitting portion 83 is formed on the inner peripheral surface of each of the projecting portions 90.
  • FIG. 10 is a schematic plan view of a clamping system using the clamping device of each of the above embodiments.
  • the diamond-cut clamping device 3b of FIG. 5A, FIG. 5B or FIG. 9 is inserted into the second female screw hole 122.
  • the third female screw hole 123 and the fourth female screw hole 124 correspond to the free-type clamp device 3a shown in FIGS.
  • the direction in which the protrusions 90 and 90 (see FIG. 5B or FIG. 9) of the diamond-cut clamping device 3b face each other prevents the object to be fixed 10 from rotating about the first female screw hole 121.
  • the direction is set.
  • Either the release state detection means or the lock state detection means described above may be omitted, or both may be omitted.
  • the clamped object 10 of the clamping device according to the present invention may be a jig 'pallet, a mold, an assembled product, etc., instead of the exemplified workpiece.
  • the universal joint mechanism can be omitted.
  • the installation posture of the clamp device may be a horizontal posture or an oblique posture, which may be an upside down posture with respect to the illustrated posture.
  • each type of clamping device 3a'3b'3c may be used in a plurality of the same type, or one of a plurality of different types may be used in combination. May be.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Jigs For Machine Tools (AREA)
  • Clamps And Clips (AREA)

Abstract

ハウジング(４)のシリンダ孔(２０)に環状ピストン(２１)を上下移動可能かつ回転を阻止した状態で挿入する。そのピストン(２１)の筒孔(２４)に、筒状の回転部材(２５)を上下方向への移動を阻止した状態で挿入する。上記ピストン(２１)と回転部材(２５)との間にボールネジ機構(２８)を設ける。その回転部材(２５)の外周面に、オス螺旋溝(５６)の始端部と終端部とを連通させる循環路(５９)を凹状に形成する。上記ハウジング(４)の上半部に形成したガイド孔(２９)に、出力ロッド(３０)を回転可能かつ上下移動可能に挿入する。その出力ロッド(３０)の入力部(４１)を上記の回転部材(２５)に回転伝動可能に連結する。ピストン(２１)を上方へ駆動することにより、上記出力ロッド(３０)の上端部に設けたボルト(４５)をワーク(１０)のメネジ孔(１２)に係合させる。                                                                               

Description

明 細 書
ネジ係合式クランプ装置及びクランビングシステム並びに流体圧ァクチュ エータ
技術分野
[0001] この発明は、圧力流体を利用したネジ係合式クランプ装置及びそのクランプ装置を 利用したクランビングシステムに関し、さらには、上記クランプ装置に使用するのに好 適な流体圧ァクチユエータに関する。
背景技術
[0002] この種のネジ係合式クランプ装置には、従来では、特許文献 1(日本国'特開平 7 _ 40165号公報)に記載されたものがある。
その従来技術は、次のように構成されている。
ベースの貫通孔にクランプロッドが上下方向に揷入される。そのクランプロッドに、 被固定物のメネジ孔に係合するクランプ用ォネジと、昇降ナットに係合される昇降用 ォネジと、上記ベースを上側から押圧する押圧部とを、上向きに順に設ける。そして、 空圧式インパクトレンチが上記クランプロッドを回転させると、そのクランプロッドが昇 降ナットとのネジ係合に従って下降し、クランプ用ォネジが被固定物のメネジ孔に係 合する。これにより、その被固定物をベースに固定するのである。
特許文献 1 :日本国 ·特開平 7— 40165号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0003] 上記の従来技術では、クランプ用ォネジをメネジ孔に強力に螺合できる点で優れる 力 次の点で改善の余地が残されていた。
上記クランプロッドの上方に大形の空圧式インパクトレンチを配置する必要があるの で、装置の背丈が大きくなる。また、上記両ネジのネジ係合開始時の位相ズレを解消 するには、空圧式インパクトレンチが前記クランプロッドを連続して回転させる必要が あるので、圧縮空気の消費量も多い。
従って、上記の従来技術は、タイヤ加硫機械やプレス機械などの大形の装置には 好適であるが、比較的に小形の装置に利用することには制限があった。 本発明の目的は、コンパクトかつ省エネルギーのネジ係合式クランプ装置を提供す ることにある。
課題を解決するための手段
[0004] 上記の目的を達成するため、本発明は、例えば、図 1から図 3、図 4A及び図 4B、 図 5A及び図 5B、図 7及び図 8に示すように、メネジ孔 (12)を設けた被固定物 (10)を 係合用ボルト (45)のネジ係合力で引っ張って固定する装置を次のように構成した。 ハウジング (4)に設けたシリンダ孔 (20)に環状ピストン (21)を軸心方向へ往復移動 可能かつ回転を阻止した状態で挿入する。そのピストン (21)の筒孔 (24)に筒状の回 転部材 (25)を軸心方向への移動を阻止した状態で挿入する。上記ピストン (21)と上 記の回転部材 (25)との間にボールネジ機構 (28)を設ける。上記ハウジング (4)に形成 したガイド孔 (29)に出力ロッド (30)を回転可能かつ軸心方向へ移動可能に挿入する 。その出力ロッド (30)の入力部 (41)を上記の回転部材 (25)に回転伝動可能に連結 する。上記の出力ロッド (30)の先端部に設けた前記ボルト (45)を前記の被固定物 (10 )の前記メネジ孔 (12)に係合可能に構成した。
[0005] 本発明は、次の作用効果を奏する。
ロック駆動時には、ハウジング内のピストンを圧力流体によって軸心方向の一端へ ロック移動させる。すると、回転部材がボールネジ機構を介して軸心回りに回転し、そ の回転部材が出力ロッドを回転させる。すると、その出力ロッドの先端部に設けた係 合用ボルトが被固定物のメネジ孔に係合し、そのネジ係合力によって上記の被固定 物をハウジングに引っ張って固定する。
そして、ピストンの筒孔に上記の回転部材を揷入し、その回転部材に出力ロッドの 入力部を連結したので、上記ハウジングの背丈が大きくなるのを防止できた。このた め、クランプ装置をコンパクトに造れる。
また、ロック駆動時には圧力流体によってピストンを軸心方向の一端へ移動させる だけでよいので、前述した従来技術のインパクトレンチと比べて、圧縮空気や圧油等 の圧力流体の消費量が少なレ、。
[0006] 本発明では、例えば図 1から図 3に示すように、前記ピストン (21)の前記筒孔 (24)よ りも半径方向の内方に前記ガイド孔 (29)を形成することが好ましい。
この場合、ハウジングの背丈だけでなくハウジングの横幅も小さくできるので、クラン プ装置をさらにコンパクトに造れる。
[0007] 本発明には、例えば、図 1から図 3、又は図 7及び図 8に示すように、次の構成を加 えることが好ましい。
前記ボールネジ機構 (28)は、前記ピストン (21)の前記筒孔 (24)に複数ピッチ形成し たメス螺旋溝 (55)と、前記の回転部材 (25)の外周面にほぼ 1ピッチ形成した少なくと も一つのォス螺旋溝 (56)と、上記メス螺旋溝 (55)と上記ォス螺旋溝 (56)との間に転動 自在に挿入した多数のボール (57)とを備える。上記メス螺旋溝 (55)の隣り合う溝部分 の間に形成された区画壁 (60)を上記ボール (57)が乗り越えるのを許容するように、上 記ォス螺旋溝 (56)の始端部と終端部とを連通させる循環路 (59)を上記の回転部材 (2 5)の外周面に凹状に形成する。
この場合、回転部材の周壁を循環路の設置スペースとして有効に利用できるので、 ハウジングの半径方向の大きさが小さくなる。その結果、クランプ装置がさらにコンパ タトになる。
[0008] 本発明においては、例えば図 1から図 3に示すように、前記の出力ロッド (30)を前記 のメネジ孔 (12)へ向けて押圧する進出手段 (43)を設けることが好ましい。
この場合、出力ロッドの係合用ボルトとメネジ孔とのネジ係合の開始時に、回転して レ、るボルトを進出手段がメネジ孔に押圧することにより、上記ネジ係合を確実に行え る。
[0009] 上記の進出手段 (43)は、パネ又はゴム等の弾性体によって構成して、前記の出力 ロッド (30)と前記の回転部材 (25)との間に設けることが好ましい。
この場合、上述した確実なネジ係合を簡素な構成によって達成できる。
[0010] 本発明には、例えば、図 1から図 3又は図 7及び図 8に示すように、次の (A)と (B)と の少なくとも一方の構成を加えることが好ましい。
(A) 前記ハウジング (4)に、リリース状態検出用の流体が供給される供給口 (71)を 設ける。その供給口 (71)を、前記の回転部材 (25)と前記ピストン (21)との間で軸心方 向に対面するように配置された開閉部 (73)を介して外部空間へ連通させる。 この場合、回転部材とピストンを利用してリリース状態を確実に検出できる。
(B) 前記ハウジング (4)に、ロック状態検出用の流体が供給される供給口 (72)を設 ける。その供給口 (72)を、前記ハウジング (4)と前記の出力ロッド (30)との間で軸心方 向に対面するように配置された開閉部 (74)を介して外部空間へ連通させる。
この場合、出力ロッドを利用してロック状態を確実に検出できる。また、例えば、製 作ミスによって被固定物にメネジ孔が形成されていない場合や、そのメネジ孔が加工 不良の場合には、ロック状態の検出信号が発信されなレ、。これにより、形成されるメネ ジ孔の良否をチェックすることも可能である。
[0011] 本発明においては、例えば図 1から図 3に示すように、前記の回転部材 (25)に伝動 スリーブ (38)を回転伝動可能かつ半径方向へ移動可能に揷入し、その伝動スリーブ (38)に上記出力ロッド (30)の前記の入力部 (41)を回転伝動可能かつ軸心方向へ移 動可能に揷入することが好ましい。
この場合、回転部材が出力ロッドを円滑に回転させることが可能である。
[0012] 本発明においては、例えば図 1から図 3に示すように、前記ハウジング (4)の前記ガ イド孔 (29)と前記の出力ロッド (30)の外周面との間に、その出力ロッド (30)の半径方 向移動を許容する環状隙間 (31)を形成してもよい。
この場合、ハウジングに対して出力ロッドが半径方向へ移動することが許容されるの で、被固定物のメネジ孔の軸心と出力ロッドの軸心との心ズレを許容できる。
[0013] 本発明においては、前記ハウジング (4)の前記ガイド孔 (29)に前記の出力ロッド (30) を半径方向への移動を阻止した状態で支持してもよい。
この場合、その出力ロッドの軸心を位置決めの基準として利用できる。
[0014] 本発明においては、例えば図 4A及び図 4Bに示すように、次の構成を加えてもよい 前記ハウジング (4)の前記ガイド孔 (29)に軸心方向へ所定の間隔をあけてメス嵌合 部 (83X83)を設け、前記の出力ロッド (30)の外周面に軸心方向へ所定の間隔をあけ てォス嵌合部 (85X85)を設ける。上記出力ロッド (30)が後退したリリース状態では、上 記メス嵌合部 (83)とォス嵌合部 (85)とが軸心方向へ離間して、上記ガイド孔 (29)内で 上記出力ロッド (30)が半径方向へ移動可能にする。上記出力ロッド (30)が進出した口 ック状態では、上記メス嵌合部 (83)とォス嵌合部 (85)とが嵌合して、上記ガイド孔 (29 )に上記出力ロッド (30)を半径方向に拘束した。
この場合、ロック駆動の開始前には、被固定物のメネジ孔の軸心と出力ロッドの軸 心との心ズレを許容し、ロック状態では、その出力ロッドの軸心を位置決めの基準とし て利用できる。
[0015] 本発明においては、前記メス嵌合部 (83)と前記ォス嵌合部 (85)とをほぼ全周で嵌 合可能に構成してもよい。
この場合、出力ロッドによる位置決め精度が向上する。
[0016] 本発明においては、例えば図 9に示すように、前記ガイド孔 (29)に半径方向に対面 する突出部 (90X90)を設けると共に、これら突出部 (90X90)の間に逃し部 (91X91)を 設け、上記の各突出部 (90)の内周面に前記メス嵌合部 (83)を形成してもよい。
この場合、上記一対の突出部が対面する半径方向では位置決めを行うと共に、そ の対面方向に対して直交する半径方向では心ズレを許容できる。
[0017] 本発明においては、例えば図 5A及び図 5Bに示すように、次の構成を加えてもよい 前記ガイド孔 (29)と前記の出力ロッド (30)との間に少なくとも一つの中間スリーブ (8 8)を配置する。その中間スリーブ (88)の外周面と上記ガイド孔 (29)との少なくとも一方 に半径方向に対面する突出部 (90X90)を設けると共に、これら突出部 (90X90)の間 に逃し部 (91X91)を設ける。
この場合、上記一対の突出部が対面する半径方向では位置決めを行うと共に、そ の対面方向に対して直交する半径方向では心ズレを許容できる。し力も、出力ロッド は、突出部に直接には接当しないので、摩耗が少なくて寿命が長くなる。
[0018] 本発明においては、例えば図 6A及び図 6Bに示すように、次の構成を加えてもよい 前記の回転部材 (25)に、前記の出力ロッド (30)に代えて中空ロッド (95)を連結する 。その中空ロッド (95)の先端部に設けた係合用ボルト (45)を被テスト物 (92)のメネジ 孔 (12)に保密状に接続可能に構成する。そして、テスト用圧力流体を、上記の中空 ロッド (95)内に形成した流通路 (98)を介して上記の被テスト物 (92)へ供給可能に構 成する。
この場合、被テスト物の圧力テストや漏れテストにクランプ装置を利用できる。
[0019] 本発明のクランプ装置を利用したクランビングシステムとしては、上述した各発明に 係るクランプ装置を少なくとも一つ使用すること、又は、複数の発明に係るクランプ装 置を組み合わせて使用すること等が考えられる。
[0020] また、本発明のクランプ装置に適用するのに好適な流体圧ァクチユエータは、例え ば、図 1から図 3、又は図 7と図 8に示すように、次のように構成される。
ハウジング (4)に設けたシリンダ孔 (20)に環状ピストン (21)を軸心方向へ往復移動 可能かつ回転を阻止した状態で揷入する。そのピストン (21)の筒孔 (24)に回転部材( 25)を軸心方向への移動を阻止した状態で揷入する。上記ピストン (21)と上記の回転 部材 (25)との間にボールネジ機構 (28)を設ける。上記ボールネジ機構 (28)は、上記 ピストン (21)の上記筒孔 (24)に複数ピッチ形成したメス螺旋溝 (55)と、上記の回転部 材 (25)の外周面にほぼ 1ピッチ形成した少なくとも一つのォス螺旋溝 (56)と、上記メス 螺旋溝 (55)と上記ォス螺旋溝 (56)との間に転動自在に挿入した多数のボール (57)と を備える。上記メス螺旋溝 (55)の隣り合う溝部分の間に形成された区画壁 (60)を上 記ボール (57)が乗り越えるのを許容するように、上記ォス螺旋溝 (56)の始端部と終端 部とを連通させる循環路 (59)を上記の回転部材 (25)の外周面に凹状に形成する。
[0021] この場合、ピストンの筒孔に上記の回転部材を挿入したのでハウジングの背丈が小 さくなる。また、回転部材の周壁を循環路の設置スペースとして有効に利用できるの で、ハウジングの半径方向の大きさが小さくなる。その結果、流体圧ァクチユエータを コンパクトに造れる。
[0022] 上記の流体圧ァクチユエータの発明においては、例えば、図 1から図 3又は図 7に 示すように、前記の回転部材 (25)内に伝動スリーブ (38)を回転伝動可能かつ半径方 向へ移動可能に揷入し、その伝動スリーブ (38)内に出力ロッド (30)の入力部 (41)を 回転伝動可能に揷入することが好ましい。
この場合、回転部材が出力ロッドを円滑に回転させることが可能である。 図面の簡単な説明
[0023] [図 1]本発明の第 1実施形態を示し、リリース状態のネジ係合式クランプ装置の立面 視の断面図である。
[図 2]図 2Aは、上記クランプ装置の平面図である。図 2Bは、上記クランプ装置に設け たボールネジ機構の断面図である。図 2Cは、前記図 1の 2C— 2C線の断面図である 。図 2Dは、図 2Cの 2D— 2D線の断面図である。
[図 3]上記クランプ装置のロック状態を示し、前記の図 1に類似する図である。
[図 4]図 4Aと図 4Bは、本発明の第 2実施形態のクランプ装置を示している。図 4Aは 、リリース状態を示し、前記の図 1に類似する部分図である。図 4Bは、ロック状態を示 し、図 4Aに類似する図である。
[図 5]図 5Aと図 5Bは、本発明の第 3実施形態のクランプ装置を示している。図 5Aは 、ロック状態を示し、図 5Bの 5A—5A線の断面図に相当する図である。図 5Bは、図 5 Aの 5B— 5B線の断面図である。
[図 6]図 6Aと図 6Bは、前記の第 1実施形態に係るクランプ装置の使用形態を示して いる。図 6Aは、前記の図 3に類似する図である。図 6Bは、図 6Aの 6B— 6B線の断 面図である。
[図 7]本発明の第 4実施形態のクランプ装置を示し、前記の図 3に類似する図である。
[図 8]上記の図 7のクランプ装置に設けたボールネジ機構の断面図である。
[図 9]本発明の変形例を示し、前記図 5Bに類似する図である。
[図 10]上記の各クランプ装置を利用したクランビングシステムの平面視の模式図であ る。
符号の説明
4:ハウジング， 10:被固定物 (ワーク)， 12:メネジ孔， 20:シリンダ孔， 21:ピストン， 2 4:筒孔, 25:回転部材， 28:ボールネジ機構， 29:ガイド孔， 30:出力ロッド， 31:環 状隙間， 38:伝動スリーブ， 41:入力部， 43:進出手段 (進出パネ，弾性体)， 45:ボ ルト， 55:メス螺旋溝， 56:ォス螺旋溝， 57:ボール， 59:循環路， 60:区画壁， 71: 第 1供給口， 72:第 2供給口， 73:第 1開閉部， 74:第 2開閉部， 83:メス嵌合部， 85 ：ォス嵌合部， 88:中間スリーブ, 90:突出部, 91:逃し部， 95:中空ロッド， 98:流通 路.
発明を実施するための最良の形態 [0025] 図 1から図 3は、本発明の第 1実施形態を示している。
この第 1実施形態では、ネジ係合式クランプ装置によってワークを固定および固定 解除する場合を例示してある。まず、図 1から図 2Dによって上記クランプ装置の構成 を説明する。
図 1は、リリース状態のクランプ装置の立面視の断面図である。図 2Aは、上記クラン プ装置の平面図である。図 2Bは、上記クランプ装置に設けたボールネジ機構を示し 、図 1中の左側面視の部分断面図である。図 2Cは、前記図 1の 2C— 2C線の断面図 である。図 2Dは、前記図 2Cの 2D— 2D線の断面図である。
[0026] 支持台としてのテーブル 1は貫通孔 2を備えている。その貫通孔 2の周壁に、クラン プ装置 3のハウジング 4の上部が複数の取付けボルト (図示せず)によって固定される 。そのハウジング 4の上ハウジング部分 5に、中間ハウジング部分 6と下ハウジング部 分 7とが連結ボルト 8によって固定されている。
被固定物としてのワーク 10には基準面 11とメネジ孔 12とが予め加工されている。 そのメネジ孔 12は上記の基準面 11に下向きに開口されている。
[0027] 上ハウジング部分 5にガイド筒 15が挿入されている。そのガイド筒 15の上部フラン ジ 16が、多数 (ここでは 16本)の締結ボルト 17によって上ハウジング部分 5の上部に 固定される。
上記ハウジング 4に形成したシリンダ孔 20とガイド筒 15の外周面との間に、環状ピ ストン 21が上下方向 (軸心方向)へ往復移動可能かつ軸心まわりの回転を阻止した状 態で挿入される。即ち、シリンダ孔 20の下半部に形成したキー溝 22と環状ピストン 2 1の下部との間に回り止めキー 23が装着されている。
[0028] 上記ピストン 21の筒孔 24には、筒状の回転部材 25が、下スラストベアリング 26及 びラジアルベアリング 27を介して、上下方向への移動を阻止した状態かつ軸心回り に回転自在に揷入される。下スラストベアリング 26は、低摩擦の転動軸受けによって 構成されている。また、ピストン 21と回転部材 25との間には後述のボールネジ機構 2 8が設けられる。
[0029] 前記ガイド筒 15の筒孔によってガイド孔 29が構成される。そのガイド孔 29は、ピスト ン 21の筒孔 24よりも半径方向の内方に配置されている。上記ガイド孔 29に出力ロッ ド 30が軸心回りに回転可能かつ上下方向 (軸心方向)へ移動可能に挿入される。上 記ガイド孔 29と出力ロッド 30の外周面との間には環状隙間 31が形成されている。こ れにより、この第 1実施形態のクランプ装置 3は、出力ロッド 30が全周にわたって半径 方向へ移動可能になっており、後述の図 10に示すように、いわゆるフリー形のクラン プ装置として構成されてレ、る。
[0030] なお、出力ロッド 30の上部には、ゴム又は合成樹脂からなるダストシール 32を介し て遊動スリーブ 33が外嵌され、その遊動スリーブ 33がシール部材 34を介して保持ス リーブ 35に半径方向へ移動可能に支持される。その保持スリーブ 35は、前記の締結 ボルト 17によってガイド筒 15に固定されている。
[0031] 上記の出力ロッド 30は、ユニバーサルジョイント機構を介して回転部材 25に連結さ れる。より詳しくいえば、回転部材 25内に伝動スリーブ 38が揷入される。その伝動ス リーブ 38に、上下方向へ延びる長孔 39が形成され、その長孔 39に揷入した連結ピ ン 40の両端部が回転部材 25の周壁に嵌入される。これにより、回転部材 25に、伝 動スリーブ 38が、回転伝動可能かつ半径方向へ移動可能で上下方向へも所定量だ け移動可能に挿入される。
[0032] そして、出力ロッド 30の下部の入力部 41が伝動スリーブ 38内に回転伝動可能か つ上下方向 (軸心方向)へ移動可能に挿入されている。
また、回転部材 25の下部に装着したパネ受け 42と伝動スリーブ 38との間に、進出 パネ 43が装着される。そのパネ 43は、出力ロッド 30を上方へ付勢する弾性体 (進出 手段)として機能している。
[0033] 上記の出力ロッド 30の上端部 (先端部)に係合用ボルト 45が設けられる。そのボルト 45は、先細りのテーパ部 46と肩部 47とォネジ部 48とを、下向きに順に備える。その ォネジ部 48が、前記ワーク 10のメネジ孔 12のメネジ部 12aに係合可能に構成されて いる。なお、この第 1実施形態では、ォネジ部 48及びメネジ部 12aは、右ネジかつ平 行ネジからなる。
さらに、出力ロッド 30には、入力部 41の上方に拡径部 50が設けられる。その拡径 部 50の上面に、上スラストベアリング 51が載置される。上スラストベアリング 51は、低 摩擦の転動軸受けによって構成されている。上スラストベアリング 51とガイド筒 15との 間に戻しバネ 52が装着される。その戻しバネ 52の付勢力は、前記の進出バネ 43の 付勢力よりも小さレ、値に設定されてレ、る。
[0034] 前記ボールネジ機構 28は次のように構成されている。
ピストン 21の筒孔 24にメス螺旋溝 55が複数ピッチ形成される。また、回転部材 25 の外周面にォス螺旋溝 56がほぼ 1ピッチ形成される。これらメス螺旋溝 55とォス螺旋 溝 56との間に多数のボール 57が転動自在に揷入される。また、上記ォス螺旋溝 56 の始端部と終端部とを連通させる循環路 59が、上記の回転部材 25の外周面に凹状 に形成される。その循環路 59の作用により、上記ボール 57は、上記メス螺旋溝 55の 隣り合う溝部分の間に形成された区画壁 60を乗り越えることが許容される。
なお、この第 1実施形態では、メス螺旋溝 55とォス螺旋溝 56とが左ネジによって構 成されている。また、ほぼ 1ピッチ形成した上記ォス螺旋溝 56は、一つだけ設けること に代えて、軸心方向へ間隔をあけて複数設けてもよい。
[0035] 前記ピストン 21の上側に形成したリリース室 62が圧油の第 1給排ロ 63に連通され 、そのピストン 21の下側に形成したロック室 64が圧油の第 2給排ロ 65に連通される。 リリース室 62の断面積をロック室 64の断面積よりも大きな値に設定しており、これによ り、ロック駆動力よりもリリース駆動力を大きい値に設定している。
[0036] 中間ハウジング部分 6には、リリース状態検出用の圧縮空気 (流体)が供給される第 1供給口 71が設けられる。また、上ハウジング部分 5の上部には、ロック状態検出用 の圧縮空気 (流体)が供給される第 2供給口 72が設けられる。
上記の第 1供給口 71は、回転部材 25の下端部 (基端部)とピストン 21の下部 (基端 部)との間で上下方向に対面するように配置された第 1開閉部 73を介して外部空間 へ連通されている。また、上記の第 2供給口 72は、後述する図 3のロック状態で示し たように、ハウジング 4の一部を構成するガイド筒 15の下端面と上スラストベアリング 5 1の上面との間で上下方向に対面するように配置された第 2開閉部 74を介して外部 空間へ連通されている。
[0037] 上記クランプ装置 3は、図 1のリリース状態と図 3のロック状態に示すように、次のよう に作動する。
図 1のリリース状態では、ロック室 64の圧油が排出されると共にリリース室 62へ圧油 が供給されており、ピストン 21が下降している。出力ロッド 30は、前記の進出バネ 43 の付勢力によって上方へ押圧されてレ、る。
[0038] この状態で、ワーク 10を下降させていくと、まず、係合用ボルト 45のテーパ部 46が ワーク 10のメネジ孔 12内に挿入され、次いで、メネジ孔 12の周壁の下部が上記ボル ト 45の肩部 47によって受け止められる。
なお、上記ワーク 10の下降時において、メネジ孔 12の軸心と出力ロッド 30の軸心と が心ズレしている場合には、テーパ部 46がメネジ孔 12から揷入抵抗を受けるので、 その抵抗によって、出力ロッド 30と遊動スリーブ 33及び伝動スリーブ 38が半径方向 へ調心移動する。
[0039] この状態では、進出バネ 43の付勢力により、ボルト 45のォネジ部 48の上端力 Sメネ ジ孔 12のメネジ部 12aの下端に嚙み合うようになっている。ここでは、テーブル 1の支 持面 Sとワーク 10の基準面 11との間には接当隙間 Aが形成されている。しかし、ヮー ク 10の重量が大きい場合やワーク 10をハンドリングする力が大きい場合には、出力 ロッド 30が進出パネ 43に抗して下降して、上記の接当隙間 Aが消失する。
[0040] 上記リリース状態では、第 1供給口 71の圧縮空気は、第 1開閉部 73でストップされ ている。このため、その第 1供給口 71の圧力上昇を検出することにより、クランプ装置 3がリリース状態であることを確認できる。
なお、そのリリース状態では、第 2供給口 72の圧縮空気は、上ハウジング部分 5の 環状溝 76と、ガイド筒 15の縦路 77と、出力ロッド 30の入力部 41と伝動スリーブ 38と の嵌合隙間 78と、下ハウジング部分 7の排気孔 79とを順に通って外部へ排出可能 になっている。
[0041] 図 1のリリース状態のクランプ装置 3を図 3のロック状態へ切り換えるときには、リリー ス室 62の圧油を排出すると共にロック室 64へ圧油を供給して、ピストン 21を上昇さ せる。すると、図 3に示すように、回転部材 25と伝動スリーブ 38とを介して出力ロッド 3 0が底面視で時計回りの方向へ回転して、ボルト 45のォネジ部 48がメネジ部 12aに 螺合していく。
これにより、まず、出力ロッド 30が上昇して前記スラストベアリング 51がガイド筒 15 の下端面に接当し、次いで、上記ボルト 45の螺合力によってワーク 10をテーブル 1 の支持面 Sに強力に押圧する。なお、ォネジ部 48がネジ込まれる山数は、ここでは、 3山から 5山程度に設定してある。
[0042] 上記ロック状態では、第 2供給口 72の圧縮空気は、環状溝 76を経て縦路 77の下 端へ供給されるが、その下端の第 2開閉部 74でストップされている。このため、その 第 2供給口 72の圧力上昇を検出することにより、クランプ装置 3がロック状態であるこ とを確言忍できる。
なお、そのロック状態では、第 1供給口 71の圧縮空気は、回転部材 25の周壁の下 部に設けた横孔 81と前記の排気孔 79とを順に通って外部へ排出可能になっている
[0043] 図 3のロック状態のクランプ装置 3を図 1のリリース状態へ切り換えるときには、ロック 室 64の圧油を排出すると共にリリース室 62へ圧油を供給して、ピストン 21を下降させ る。すると、すると、図 1に示すように、回転部材 25と伝動スリーブ 38とを介して出力口 ッド 30が底面視で反時計回りの方向へ回転し、ボルト 45のォネジ部 48とメネジ部 12 aとの螺合に従って出力ロッド 30が下降し、その螺合状態が解除される。その後、ヮ ーク 10を上昇させればよい。
[0044] 上記の第 1実施形態は、次の長所を奏する。
メネジ孔 12のほぼ真下にクランプ装置 3を配置したので、ハウジング 4が水平方向 へ突出することを防止できる。このため、例示したテーブル 1や治具プレート等の取 付け台が小さくなる。その結果、小形の工作機械によってワーク 10を加工できる。 クランプ装置 3は、ネジ係合による倍力作用によって大きな締付け力を確保できる。 また、最終製品の組立てボルトが螺合されるメネジ孔としてワーク 10に上記メネジ孔 1 2を形成した場合には、上記ワーク 10の加工時のネジ締め力と最終組立て時のネジ 締め力とがほぼ等しくなる。このため、ワーク加工時のクランプ歪み等による影響が少 なくなる。
[0045] 上記ネジ係合式クランプ装置 3は、一旦ロック状態に切り換えた後は、圧力流体の 供給を停止しても係合用ボルト 45とメネジ孔 12とのネジ係合状態を保持可能である 。このため、ロック状態のワーク 10を工作機械へ容易に搬入できる。し力、も、工作機 械にクランプ装置用の動力源を設置する必要がないので、設備コストが安くなる。ま た、一般的な流体圧クランプとは異なり、工作機械に搬入されたクランプ装置の圧漏 れをチェックする必要も無くなる。
[0046] 上記ネジ係合式クランプ装置 3のロック駆動時には、圧油等の圧力流体が設定圧 力領域に到達した後に上記ボルト 45が強力にネジ係合して締付け力が発生する。こ のため、複数のネジ係合式クランプ装置 3を設置した場合において、一般的なボルト 締め装置とは異なり、複数箇所をほぼ同時に均等な締め付け力で固定することが可 肯 こなった。
また、転動軸受けからなる上スラストベアリング 51を出力ロッド 30の拡径部 50に装 着したので、その出力ロッド 30のネジ係合時には、ォネジ部 48のネジ山面の摺動抵 抗だけが負荷になる。このため、小さいトルクで大きな締付け力が得られるうえ、その 締付け力のバラツキが少ない。
なお、後述する別の実施形態も上記と同様の長所を奏する。
[0047] 図 4から図 10は、本発明の別の実施形態を示している。これら別の実施形態にお いては、上記の第 1実施形態の構成部材と同じ部材ほたは類似する部材)には原則 として同一の符号を付けて説明する。
[0048] 図 4A及び図 4Bは、本発明の第 2実施形態のクランプ装置を示している。図 4Aは、 リリース状態を示し、前記の図 1に類似する部分図である。図 4Bは、ロック状態を示し 、図 4Aに類似する図である。
[0049] この第 2実施形態は、前記の第 1実施形態とは次の点で異なる。
ハウジング 4の前記ガイド孔 29には、上下方向 (軸心方向)へ所定の間隔をあけてメ ス嵌合部 83 · 83が半径方向の内方へ突出され、これらメス嵌合部 83 · 83の間に環 状凹溝 84が形成される。また、出力ロッド 30の外周面にも上下方向へ所定の間隔を あけてォス嵌合部 85 · 85が形成され、これらォス嵌合部 85 · 85の上側に環状凹溝 8 6 · 86が形成される。
[0050] そして、出力ロッド 30が下方へ後退した図 4Αのリリース状態では、上記メス嵌合部 83とォス嵌合部 85とが上下方向へ離間して、ガイド孔 29内で上記出力ロッド 30が半 径方向へ移動可能となる。なお、前記ダストシール 32は、前述した図 1及び図 3と同 様に、遊動スリーブ 33(図 4Α中の二点鎖線図の略図を参照)に装着されている。 これに対して、上記出力ロッド 30が上方へ進出した図 4Bのロック状態では、上記メ ス嵌合部 83とォス嵌合部 85とがほぼ全周で嵌合して、ガイド孔 29に出力ロッド 30力 S 半径方向に拘束される。
これにより、この第 2実施形態のクランプ装置 3は、図 4Bのロック状態では、出力ロッ ド 30が半径方向へ移動することが阻止され、後述の図 10で示すように、いわゆるデ 一タム形のクランプ装置として構成されてレ、る。
[0051] 図 5A及び図 5Bは、本発明の第 3実施形態のクランプ装置を示している。図 5Aは、 ロック状態を示し、図 5Bの 5A— 5A線の断面図に相当する図である。図 5Bは、図 5 Aの 5B— 5B線の断面図である。
[0052] 前記ガイド孔 29と前記の出力ロッド 30との間に、上下方向 (軸心方向)へ所定の間 隔をあけて中間スリーブ 88 · 89が配置される。上方の中間スリーブ 88の外周側にお いては、ガイド孔 29が平面視で長方形状に形成されている。これにより、そのガイド 孔 29の周壁に、半径方向に対面する突出部 90 · 90が設けられると共に、これら突出 部 90 · 90の間に逃し部 91 · 91が設けられる。また、下方の中間スリーブ 89も、上方 の中間スリーブ 88と同様の関係でガイド孔 29に配置されてレ、る。
また、この第 3実施形態では図示してないが、前記の図 3と同様に、前記の回転部 材 25に伝動スリーブ 38が回転伝動可能かつ半径方向へ移動可能に挿入され、その 伝動スリーブ 38に上記出力ロッド 30の前記の入力部 41が回転伝動可能かつ軸心 方向へ移動可能に挿入されてレ、る。
上記の構造により、出力ロッド 30及び中間スリーブ 88 · 89がハウジング 4に対して 図 5Β上の左右方向へ移動可能かつ図 5Β上の上下方向へ移動不能に構成される。 即ち、この第 3実施形態のクランプ装置 3は、後述の図 10で示すように、いわゆるダイ ャモンドカット形のクランプ装置として構成されている。
[0053] 前記ハウジング 4に対して上記突出部 90 · 90の回転位相を変更する場合には、前 記の締結ボルト 17を取り外して、ハウジング 4に対するガイド筒 15の回転位相を変更 すればよレ、。ちなみに、図 2に示すように 16本の締結ボルト 17を使用している場合に は、回転位相を 22. 5度の角度ごとに変更できる。
[0054] なお、前記の突出部 90と逃し部 91は、ガイド孔 29に設けることに代えて、又は、そ れに加えて、中間スリーブ 88 · 89の外周部に設けてもよい。
また、中間スリーブ 88又は 89は、例示したように二つ配置することが好ましいが、比 較的に長尺のものを一つだけ配置することも可能であり、三つ以上を配置してもよい
[0055] 図 6Α及び図 6Βは、前記の第 1実施形態に係るクランプ装置の使用形態を示して いる。図 6Αは、その使用状態の要部の断面図であって、前記の図 3に類似する図で ある。図 6Βは、図 6Αの 6Β— 6Β線の断面図である。
[0056] この使用形態は、被テスト物 92のメネジ孔 12にテスト用圧力流体を供給可能に構 成されている。そして、図 3における前記ユニバーサルジョイント機構が次のように変 更されている。
即ち、回転部材 25内に挿入された伝動スリーブ 38が複数の伝動ボール 93によつ て連結される。これら伝動ボール 93を抜け止めするための内スリーブ 94が前記の進 出バネ 43によつて上方へ付勢される。
回転部材 25の上部に、前記の図 3の出力ロッド 30に代えて中空ロッド 95が連結さ れる。その中空ロッド 95の下部がパイプ 96を介してノズル 97に連結される。
[0057] 図 6Αの状態では、ピストン 21が上昇し、回転部材 25が伝動スリーブ 38を介して中 空ロッド 95を回転させている。これにより、その中空ロッド 95の上端部に設けた係合 用ボルト 45が前記の被テスト物 92のメネジ孔 12に保密状に接続されている。圧縮空 気等のテスト用圧力流体は、ノズル 97とパイプ 96と中空ロッド 95内の流通路 98を介 して上記の被テスト物 92内へ供給される。
なお、被テスト物 92のメネジ孔 12及びボルト 45のォネジ部は、平行ネジに代えて テーパネジであってもよい。
[0058] 図 7及び図 8は、本発明の第 4実施形態のクランプ装置を示している。図 7は、前記 の図 3に類似する図である。図 8は、上記の図 7のクランプ装置に設けたボールネジ 機構を示し、図 7中の左側面視の部分断面図である。
[0059] この第 4実施形態は、図 3の第 1実施形態とは次の構造が異なる。
ピストン 21と回転部材 25との間に設けたボールネジ機構 28は、右ネジによって構 成されている。そして、ピストン 21の下側にリリース室 62が形成され、そのピストン 21 の上側にロック室 64が形成されている。また、伝動スリーブ 38は、回転部材 25に上 下移動可能に嵌合されている。その伝動スリーブ 38と連結ピン 40との上下方向の嵌 合は、図 3の長孔 39に代えて、上下方向へ延びる溝 101によって構成される。そして 、出力ロッド 30の入力部 41と伝動スリーブ 38とが上ピン 102によって連結されている
[0060] 上記出力ロッド 30及び伝動スリーブ 38が下降されたときには、進出バネ 43の付勢 力が上バネ受け 103と伝動スリーブ 38を介して出力ロッド 30を押し上げ可能になつ ている。また、その下降状態の出力ロッド 30は、拡径バネ 104によって半径方向の外 方へ突出されたボール 105により、回転部材 25の内周溝 106に保持される。
[0061] 図 7のロック状態では、出力ロッド 30の拡径部 50が上スラストベアリング 51を上方 へ押圧し、その上スラストベアリング 51の上面がハウジング 4に接当している。このた め、ロック検出用の第 2供給口 72の圧縮空気の圧力が上昇している。即ち、上スラス トベアリング 51の上面とハウジング 4とによって前記の第 2開閉部 74を構成している。 なお、上記の図 7のロック状態をリリース状態へ切り換えたときには、ピストン 21が上 昇して、そのピストン 21の上端面が回転部材 25の上部に接当する。これにより、リリ ース検出用の第 1供給口 71の圧縮空気の圧力が上昇する。即ち、上記ピストン 21の 上端面と回転部材 25の上部とによって前記の第 1開閉部 73を構成している。
[0062] 図 9は、本発明の変形例を示し、前記図 5Bに類似する図である。
この場合、図 5Bの中間スリーブ 88が省略されており、前記ガイド筒 15のガイド孔 2 9に出力ロッド 30が直接に挿入されている。そして、上記ガイド孔 29に、半径方向に 対面する突出部 90 · 90が設けられると共に、これら突出部 90 · 90の間に逃し部 91 · 91が設けられる。上記の各突出部 90 · 90の内周面に前記メス嵌合部 83が形成され ている。
[0063] 図 10は、上記の各実施形態のクランプ装置を利用したクランビングシステムの平面 視の模式図である。
この場合、被固定物 10に 4つのメネジ孔 121 · 122 · 123 · 124を対角線上に配置し
、第 1メネジ孔 121に図 4Β又は図 7のデータム形のクランプ装置 3cを対応させ、第 2 メネジ孔 122に図 5A及び図 5B又は図 9のダイヤモンドカット形のクランプ装置 3bを 対応させ、第 3メネジ孔 123及び第 4のメネジ孔 124には図 1及び図 3のフリー形のク ランプ装置 3aを対応させてある。
なお、ダイヤモンドカット形のクランプ装置 3bの前記突出部 90 · 90(図 5B又は図 9 を参照)が対面する方向は、第 1メネジ孔 121を中心として被固定物 10が回転するの を阻止する方向に設定してある。
上記の各実施形態や変形例は次のように変更可能である。
前述したリリース状態の検出手段とロック状態の検出手段とは、いずれか一方を省 略してもよぐ両方を省略してもよい。
本発明に係るクランプ装置の被固定物 10は、例示したワークに代えて、治具'パレ ット ·金型 ·組み立て完成品などであってもよい。
データム形のクランプ装置 3cについては、前記ユニバーサルジョイント機構を省略 可能である。
クランプ装置の設置姿勢は、例示した姿勢とは上下逆の姿勢であってもよぐ水平 向きの姿勢や斜め向きの姿勢であってもよい。
前記クランビングシステムにおいては、各形式のクランプ装置 3a ' 3b ' 3cを、同じ形 式のものだけを複数使用してもよぐまた、異なる形式のものを一つ又は複数ずつ組 み合わせて使用してもよい。

Claims

請求の範囲
[1] メネジ孔 (12)を設けた被固定物 (10)を係合用ボルト (45)のネジ係合力で引っ張つ て固定する装置であって、
ハウジング (4)に設けたシリンダ孔 (20)に環状ピストン (21)を軸心方向へ往復移動 可能かつ回転を阻止した状態で揷入し、そのピストン (21)の筒孔 (24)に筒状の回転 部材 (25)を軸心方向への移動を阻止した状態で揷入し、上記ピストン (21)と上記の 回転部材 (25)との間にボールネジ機構 (28)を設け、
上記ハウジング (4)に形成したガイド孔 (29)に出力ロッド (30)を回転可能かつ軸心 方向へ移動可能に挿入し、その出力ロッド (30)の入力部 (41)を上記の回転部材 (25) に回転伝動可能に連結し、上記の出力ロッド (30)の先端部に設けた前記ボルト (45) を前記の被固定物 (10)の前記メネジ孔 (12)に係合可能に構成した、ことを特徴とす るネジ係合式クランプ装置。
[2] 請求項 1のクランプ装置において、
前記ピストン (21)の前記筒孔 (24)よりも半径方向の内方に前記ガイド孔 (29)を形成 した、ことを特徴とするネジ係合式クランプ装置。
[3] 請求項 1のクランプ装置において、
前記ボールネジ機構 (28)は、前記ピストン (21)の前記筒孔 (24)に複数ピッチ形成し たメス螺旋溝 (55)と、前記の回転部材 (25)の外周面にほぼ 1ピッチ形成した少なくと も一つのォス螺旋溝 (56)と、上記メス螺旋溝 (55)と上記ォス螺旋溝 (56)との間に転動 自在に挿入した多数のボール (57)とを備え、
上記メス螺旋溝 (55)の隣り合う溝部分の間に形成された区画壁 (60)を上記ボール（ 57)が乗り越えるのを許容するように、上記ォス螺旋溝 (56)の始端部と終端部とを連 通させる循環路 (59)を上記の回転部材 (25)の外周面に凹状に形成した、ことを特徴 とするネジ係合式クランプ装置。
[4] 請求項 1のクランプ装置において、
前記の出力ロッド (30)を前記のメネジ孔 (12)へ向けて押圧する進出手段 (43)を設 けた、ことを特徴とするネジ係合式クランプ装置。
[5] 請求項 4のクランプ装置において、 前記の出力ロッド (30)と前記の回転部材 (25)との間に、パネ又はゴム等の弾性体か らなる前記の進出手段 (43)を設けた、ことを特徴とするネジ係合式クランプ装置。
[6] 請求項 1のクランプ装置において、
前記ハウジング (4)に、リリース状態検出用の流体が供給される供給口 (71)を設け、 その供給口（71)を、前記の回転部材 (25)と前記ピストン (21)との間で軸心方向に対 面するように配置された開閉部 (73)を介して外部空間へ連通させた、ことを特徴とす るネジ係合式クランプ装置。
[7] 請求項 1のクランプ装置において、
前記ハウジング (4)に、ロック状態検出用の流体が供給される供給口 (72)を設け、 その供給口（72)を、前記ハウジング (4)と前記の出力ロッド (30)との間で軸心方向に 対面するように配置された開閉部 (74)を介して外部空間へ連通させた、ことを特徴と するネジ係合式クランプ装置。
[8] 請求項 1のクランプ装置において、
前記の回転部材 (25)に伝動スリーブ (38)を回転伝動可能かつ半径方向へ移動可 能に挿入し、その伝動スリーブ (38)に上記出力ロッド (30)の前記の入力部 (41)を回 転伝動可能かつ軸心方向へ移動可能に挿入した、ことを特徴とするネジ係合式クラ ンプ装置。
[9] 請求項 1のクランプ装置において、
前記ハウジング (4)の前記ガイド孔 (29)と前記の出力ロッド (30)の外周面との間に、 その出力ロッド (30)の半径方向移動を許容する環状隙間 (31)を形成した、ことを特徴 とするネジ係合式クランプ装置。
[10] 請求項 1のクランプ装置において、
前記ハウジング (4)の前記ガイド孔 (29)に前記の出力ロッド (30)を半径方向への移 動を阻止した状態で支持した、ことを特徴とするネジ係合式クランプ装置。
[11] 請求項 1のクランプ装置において、
前記ハウジング (4)の前記ガイド孔 (29)に軸心方向へ所定の間隔をあけてメス嵌合 部 (83X83)を設け、前記の出力ロッド (30)の外周面に軸心方向へ所定の間隔をあけ てォス嵌合部 (85X85)を設け、 上記出力ロッド (30)が後退したリリース状態では、上記メス嵌合部 (83)とォス嵌合部 (85)とが軸心方向へ離間して、上記ガイド孔 (29)内で上記出力ロッド (30)が半径方 向へ移動可能となり、
上記出力ロッド (30)が進出したロック状態では、上記メス嵌合部 (83)とォス嵌合部 (8 5)とが嵌合して、上記ガイド孔 (29)に上記出力ロッド (30)を半径方向に拘束した、こと を特徴とするネジ係合式クランプ装置。
[12] 請求項 11のクランプ装置において、
前記メス嵌合部 (83)と前記ォス嵌合部 (85)とをほぼ全周で嵌合可能に構成した、こ とを特徴とするネジ係合式クランプ装置。
[13] 請求項 11のクランプ装置において、
前記ガイド孔 (29)に半径方向に対面する突出部 (90X90)を設けると共に、これら突 出部 (90X90)の間に逃し部 (91X91)を設け、上記の各突出部 (90)の内周面に前記メ ス嵌合部 (83)を形成した、ことを特徴とするネジ係合式クランプ装置。
[14] 請求項 1のクランプ装置において、
前記ガイド孔 (29)と前記の出力ロッド (30)との間に少なくとも一つの中間スリーブ（ 88)を配置し、その中間スリーブ (88)の外周面と上記ガイド孔 (29)との少なくとも一方 に半径方向に対面する突出部 (90X90)を設けると共に、これら突出部 (90X90)の間 に逃し部 (91X91)を設けた、ことを特徴とするネジ係合式クランプ装置。
[15] 請求項 1のクランプ装置において、
前記の回転部材 (25)に、前記の出力ロッド (30)に代えて中空ロッド (95)を連結し、 その中空ロッド (95)の先端部に設けた係合用ボルト (45)を被テスト物 (92)のメネジ孔( 12)に保密状に接続可能に構成し、テスト用圧力流体を、上記の中空ロッド (95)内に 形成した流通路 (98)を介して上記の被テスト物 (92)へ供給可能に構成した、ことを特 徴とするネジ係合式クランプ装置。
[16] 請求項 9から 14のいずれかに記載したネジ係合式クランプ装置を少なくとも一つ使 用する、ことを特徴とするクランビングシステム。
[17] 請求項 10のネジ係合式クランプ装置を一つ使用し、請求項 13又は 14のネジ係合 式クランプ装置を一つ使用し、請求項 9のネジ係合式クランプ装置を少なくとも一つ 使用する、ことを特徴とするクランビングシステム。
請求項 9のネジ係合式クランプ装置を少なくとも二つ使用する、ことを特徴とするク ランビングシステム。
請求項 13又は 14のネジ係合式クランプ装置を少なくとも二つ使用する、ことを特徴
Figure imgf000023_0001
ハウジング (4)に設けたシリンダ孔 (20)に環状ピストン (21)を軸心方向へ往復移動 可能かつ回転を阻止した状態で揷入し、そのピストン (21)の筒孔 (24)に回転部材 (2 5)を軸心方向への移動を阻止した状態で揷入し、上記ピストン (21)と上記の回転部 材 (25)との間にボールネジ機構 (28)を設け、
上記ボールネジ機構 (28)は、上記ピストン (21)の上記筒孔 (24)に複数ピッチ形成し たメス螺旋溝 (55)と、上記の回転部材 (25)の外周面にほぼ 1ピッチ形成した少なくと も一つのォス螺旋溝 (56)と、上記メス螺旋溝 (55)と上記ォス螺旋溝 (56)との間に転動 自在に挿入した多数のボール (57)とを備え、
上記メス螺旋溝 (55)の隣り合う溝部分の間に形成された区画壁 (60)を上記ボール（ 57)が乗り越えるのを許容するように、上記ォス螺旋溝 (56)の始端部と終端部とを連 通させる循環路 (59)を上記の回転部材 (25)の外周面に凹状に形成した、ことを特徴 とする流体圧ァクチユエータ。
請求項 20の流体圧ァクチユエータにおいて、
前記の回転部材 (25)内に伝動スリーブ (38)を回転伝動可能かつ半径方向へ移動 可能に挿入し、その伝動スリーブ (38)内に出力ロッド (30)の入力部 (41)を回転伝動 可能に挿入した、ことを特徴とする流体圧ァクチユエータ。
PCT/JP2006/304956 2005-03-18 2006-03-14 ネジ係合式クランプ装置及びクランピングシステム並びに流体圧アクチュエータ WO2006100958A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007509209A JP4819035B2 (ja) 2005-03-18 2006-03-14 ネジ係合式クランプ装置及びクランピングシステム並びに流体圧アクチュエータ
EP06715628A EP1862254A4 (en) 2005-03-18 2006-03-14 SCREW-TYPE CLAMPING DEVICE, CLAMPING SYSTEM, AND FLUID PRESSURE ACTUATOR
US11/886,517 US7618030B2 (en) 2005-03-18 2006-03-14 Screw engagement type clamp device, clamping system, and fluid pressure actuator

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005118871 2005-03-18
JP2005-118871 2005-03-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006100958A1 true WO2006100958A1 (ja) 2006-09-28

Family

ID=37023624

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2006/304956 WO2006100958A1 (ja) 2005-03-18 2006-03-14 ネジ係合式クランプ装置及びクランピングシステム並びに流体圧アクチュエータ

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7618030B2 (ja)
EP (1) EP1862254A4 (ja)
JP (1) JP4819035B2 (ja)
KR (1) KR20080012838A (ja)
CN (1) CN101142053A (ja)
TW (1) TW200637686A (ja)
WO (1) WO2006100958A1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011037091A1 (ja) * 2009-09-28 2011-03-31 株式会社コスメック ネジ係合式クランプ装置及びクランピングシステム並びに流体圧アクチュエータ
JP2014148035A (ja) * 2013-02-04 2014-08-21 Kosmek Ltd クランプ装置及びそのクランプ装置を利用したクランピングシステム
CN113798891A (zh) * 2021-10-29 2021-12-17 胡功明 一种前后可定位筒夹式夹头座
CN114482877A (zh) * 2022-01-27 2022-05-13 泰州领航机械有限公司 一种组合式钻杆接头

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080012838A (ko) * 2005-03-18 2008-02-12 가부시키가이샤 코스멕 나사결합식 클램프장치 및 클램핑시스템 및 유체압엑츄에이터
JP2012042185A (ja) 2010-08-23 2012-03-01 Mitsubishi Heavy Ind Ltd クランパおよび水室内作業装置
JP2012040674A (ja) * 2010-08-23 2012-03-01 Mitsubishi Heavy Ind Ltd クランパ、水室内作業装置およびクランプ方法
US10052744B2 (en) * 2011-01-10 2018-08-21 GM Global Technology Operations LLC Fixture for supporting a workpiece
CN102852878B (zh) * 2011-06-29 2015-09-02 基准精密工业（惠州）有限公司 旋转下压气缸
JP5129378B1 (ja) * 2011-08-26 2013-01-30 株式会社コスメック 倍力機構付きシリンダ装置
KR101314957B1 (ko) * 2011-12-06 2013-10-04 (주)트윈테크 시뮬레이터를 위한 액추에이터
CN103375457A (zh) * 2012-04-16 2013-10-30 中冶赛迪工程技术股份有限公司 一种液压锁紧装置
WO2014034299A1 (ja) * 2012-08-28 2014-03-06 日産自動車株式会社 オイルシールの圧入装置
JP6211851B2 (ja) * 2013-08-08 2017-10-11 パスカルエンジニアリング株式会社 クランプ装置
EP2837466B1 (de) * 2013-08-16 2018-08-01 SMW-AUTOBLOK Spannsysteme GmbH Spanneinheit, insbesondere zur Verwendung in einem Bearbeitungszentrum bzw. einem Dreh- bzw. Fräszentrum
CN103465074B (zh) * 2013-09-13 2016-02-03 许昌远东传动轴股份有限公司 花键毂镗中孔气动夹具
DE102014004104B4 (de) * 2014-03-21 2018-04-26 Ludwig Ehrhardt Gmbh Radial aufzuweitende Spannbuchse mit Außengewinde zum Spannen eines Bauteils mit Innengewinde
SE537887C2 (sv) * 2014-12-17 2015-11-10 Skf Ab Coupling arrangement for an idler roll line
EP3308887B1 (de) * 2016-07-05 2019-06-19 Narr Beteiligungs GmbH Spanneinheit
CN113770768B (zh) * 2018-08-29 2023-08-29 苏州丰川电子科技有限公司 电子产品壳体用加工装置
CN110860925B (zh) * 2019-11-28 2021-04-09 安徽江淮汽车集团股份有限公司 一种直臂夹具
US11772225B2 (en) * 2020-11-20 2023-10-03 Yueh-Pei Liu Pneumatic device
CN114858001A (zh) * 2022-03-21 2022-08-05 中国北方车辆研究所 一种旋转平台的闭锁机构

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0740165A (ja) 1993-07-30 1995-02-10 Kosumetsuku:Kk ネジ係合式クランプ装置
JPH09285925A (ja) * 1996-04-23 1997-11-04 Kosmek Ltd クランプ装置
JP2004268187A (ja) * 2003-03-07 2004-09-30 Pascal Engineering Corp クランプ装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3031368C2 (de) * 1980-08-20 1982-10-14 Maschinenfabrik Hilma Gmbh, 5912 Hilchenbach Schwenkspanner
JPS61193212A (ja) * 1985-02-21 1986-08-27 Ikegai Corp 高精度高速繰返しステツプ送り装置
IT1238059B (it) * 1990-02-09 1993-06-26 Salvagnini Transferica Spa Ora Complesso di elementi di ancoraggio di tipo regolabile per componenti di attrezzature di bloccaggio di pezzi su un pallet di supporto
JPH10141324A (ja) * 1996-11-06 1998-05-26 Kosmek Ltd 旋回式クランプ装置
JP3621082B2 (ja) * 2001-11-13 2005-02-16 株式会社コスメック 旋回式クランプ
US6886820B1 (en) * 2004-03-17 2005-05-03 Vektek, Inc. Swing clamp apparatus with spring biased cam assembly
KR20080012838A (ko) * 2005-03-18 2008-02-12 가부시키가이샤 코스멕 나사결합식 클램프장치 및 클램핑시스템 및 유체압엑츄에이터

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0740165A (ja) 1993-07-30 1995-02-10 Kosumetsuku:Kk ネジ係合式クランプ装置
JPH09285925A (ja) * 1996-04-23 1997-11-04 Kosmek Ltd クランプ装置
JP2004268187A (ja) * 2003-03-07 2004-09-30 Pascal Engineering Corp クランプ装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1862254A4 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011037091A1 (ja) * 2009-09-28 2011-03-31 株式会社コスメック ネジ係合式クランプ装置及びクランピングシステム並びに流体圧アクチュエータ
JP5666460B2 (ja) * 2009-09-28 2015-02-12 株式会社コスメック ネジ係合式クランプ装置及びクランピングシステム並びに流体圧アクチュエータ
JP2014148035A (ja) * 2013-02-04 2014-08-21 Kosmek Ltd クランプ装置及びそのクランプ装置を利用したクランピングシステム
CN113798891A (zh) * 2021-10-29 2021-12-17 胡功明 一种前后可定位筒夹式夹头座
CN113798891B (zh) * 2021-10-29 2024-04-12 芜湖美杰特数控科技有限公司 一种前后可定位筒夹式夹头座
CN114482877A (zh) * 2022-01-27 2022-05-13 泰州领航机械有限公司 一种组合式钻杆接头
CN114482877B (zh) * 2022-01-27 2023-10-03 泰州领航机械有限公司 一种组合式钻杆接头

Also Published As

Publication number Publication date
JP4819035B2 (ja) 2011-11-16
KR20080012838A (ko) 2008-02-12
US7618030B2 (en) 2009-11-17
TW200637686A (en) 2006-11-01
JPWO2006100958A1 (ja) 2008-09-04
EP1862254A1 (en) 2007-12-05
CN101142053A (zh) 2008-03-12
US20080189924A1 (en) 2008-08-14
EP1862254A4 (en) 2009-05-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2006100958A1 (ja) ネジ係合式クランプ装置及びクランピングシステム並びに流体圧アクチュエータ
US8246029B2 (en) Clamp device
JP4727917B2 (ja) インデックステーブル
US7819392B2 (en) Positioning and clamping device and positioning device
US20100320664A1 (en) Clamp device
US7168695B2 (en) Positioning device
US20090315239A1 (en) Clamp Device and Clamping System Using Such Device
JP5750053B2 (ja) クランプ装置
KR100820365B1 (ko) 인덱서
WO2007074737A1 (ja) 位置決め装置および位置決めシステム並びにクランプ装置
US10316870B2 (en) Hydraulic cylinder and clamp device
WO2011111488A1 (ja) 流体圧シリンダ
US7448526B2 (en) Adapter for friction stir welding
JP4877787B2 (ja) 位置決め装置およびその装置を備えた位置決めシステム
US20060289709A1 (en) Positioning device and clamping system having the same
JP5666460B2 (ja) ネジ係合式クランプ装置及びクランピングシステム並びに流体圧アクチュエータ
WO2014171173A1 (ja) 位置決め装置
JPWO2018186136A1 (ja) 旋回式クランプ
JP5474608B2 (ja) クランプ装置
JP2010155288A (ja) ボルトテンショナー
JP4851218B2 (ja) 位置決め装置
JP2006116670A (ja) クランプ装置
WO2010140554A1 (ja) クランプ装置
JP2004360737A (ja) 回り止め部材及び回り止め部材を備えた軸受装置
JP6680483B2 (ja) チャッキング装置

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200680008553.5

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2007509209

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2006715628

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 11886517

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020077023369

Country of ref document: KR

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: RU

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2006715628

Country of ref document: EP