WO2008018536A1

WO2008018536A1 - Clamp device

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Publication number: WO2008018536A1
Application number: PCT/JP2007/065596
Authority: WO
Inventors: Takayuki Kuroda; Yuko Kamata
Original assignee: Toyota Motor Corp; Pascal Engineering Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; Pascal Engineering Corp
Priority date: 2006-08-10
Filing date: 2007-08-09
Publication date: 2008-02-14
Anticipated expiration: 2009-02-10
Also published as: US20100170081A1; CN101500747A; DE112007001871T5; KR20090046895A; JPWO2008018536A1

Description

明細書

クランプ装置

技術分野

[0001] 本発明は、クランプ装置に関し、特に、ワークを両側から把持可能なクランプ装置に関する。

背景技術

[0002] 従来から、ワークを把持した状態で搬送したり、ワークを把持した状態で加工することが可能な装置は知られている。たとえば、特公平 1— 16598号公報には、摩擦圧接機のワーククランプ装置が記載され、特開平 6— 31564号公報には、端部加工機に用いるクランプ装置が記載され、特開平 8— 39386号公報には、旋盤等にワークを把持して搬送するガントリローダが記載されている。

特許文献 1：特公平 1 16598号公報

特許文献 2：特開平 6— 31564号公報

特許文献 3 :特開平 8— 39386号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0003] 上記特公平 1— 16598号公報記載のワーククランプ装置では、ヘッド 66上に摺動自在に 2つのスライダ 68, 70を対向配置し、このスライダ 68, 70の各対向面に爪 72 , 74を取付ける。そして、一方の爪 74を芯合わせ点で停止させた状態で、他方の爪 72でワーク 102を締め付けることで、ワーク 102をクランプする。

[0004] しかし、特公平 1— 16598号公報記載のワーククランプ装置では、爪 72, 74の双方とも傾動できないので、ワーク 102をクランプした際に、ワーク 102と爪 72, 74との間に隙間が生じ、爪 72, 74とワーク 102との接触箇所が低減する場合がある。この場合には、爪 72, 74によってワーク 102を安定してクランプできないという問題が生し ·ο。

[0005] 上記特開平 6— 31564号公報記載のクランプ装置は、クランプ爪 13c, 14cを備え、該クランプ爪 13c, 14cを駆動して棒鋼材 Wをクランプする力この場合も、クランプ爪 13c, 14cの双方が傾動できないので、上述のワーククランプ装置の場合と同様に、クランプ爪 13c, 14cによって棒鋼材 Wを安定してクランプできないという問題が生し ·ο。

[0006] 他方、特開平 8— 39386号公報記載のガントリローダは、ヘッドアーム 8に対して揺動自在なローダ爪 9を備えているので、ワークを把持する際にローダ爪 9が揺動し、上述のワーククランプ装置等の場合と比較すると、ローダ爪 9とワークとの接触箇所を確保すること力 Sでさる。

[0007] しかしながら、特開平 8— 39386号公報記載のガントリローダでは、ワークを把持する際に双方のローダ爪 9が揺動するので、所定位置からずれた位置でワークが把持されてしまう場合がある。つまり、ワークの把持位置の精度が低下するという問題が生し ·ο。

[0008] そこで、本発明は、ワークの把持位置の精度が低下するのを回避しながらワークを安定して把持することが可能となるクランプ装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0009] 本発明に係るクランプ装置は、 1つの局面では、移動可能であり、移動方向に対し垂直な垂直方向への動きが制限され、基準側となる第 1クランプヘッドと、該第 1クランプヘッドに近づく方向と離れる方向とに移動可能であり、第 1クランプヘッドとの間にワークを把持可能であり、上記垂直方向に傾動可能な第 2クランプヘッドと、第 1と第 2クランプヘッドを駆動する駆動部とを備える。

[0010] 本発明に係るクランプ装置は、他の局面では、移動可能であり、移動方向に対し垂直な垂直方向への動きが制限され、基準側となる第 1クランプヘッドと、この第 1クランプヘッドに近づく方向と離れる方向とに移動可能であり、第 1クランプヘッドとの間にワークを把持可能であり、上記垂直方向にスライド移動可能な第 2クランプヘッドと、第 1と第 2クランプヘッドを駆動する駆動部とを備える。

[0011] 上記クランプ装置は、第 1クランプヘッドの回転防止機構を備えることが好ましい。また、第 1クランプヘッドの移動方向における位置 (たとえば初期の基準位置や経年後の基準位置）を調整可能な位置調整機構を備えるものであってもよ!/、。

[0012] 上記駆動部は、第 1クランプヘッドを保持する第 1保持部材と、第 2クランプヘッドを保持する第 2保持部材と、第 1と第 2保持部材に動力を伝達する第 1と第 2動力伝達機構と、第 1と第 2動力伝達機構の下方に配置され第 1と第 2動力伝達機構に動力を供給可能な動力供給部とを有するものであってもよい。そして、第 1と第 2動力伝達機構の構成を異ならせる。

[0013] 上記第 1動力伝達機構は、第 1保持部材の一部を受け入れ、第 1クランプヘッドの移動方向に第 1保持部材と係合して第 1保持部材に動力を伝達する第 1動力伝達部材を含むものであってもよい。この場合、第 1動力伝達部材と第 1保持部材との間に隙間を設けることが好ましい。また、上記動力供給部は、ケーシング内に配設された可動部材を含むものであってもよい。第 2動力伝達機構は、ケーシング内に回動可能に設けられ、可動部材と第 2保持部材とが反対方向に移動可能となるように可動部材の一端と第 2保持部材とを連結する第 2動力伝達部材を含むものであってもよい。この場合、可動部材の他端側に第 1動力伝達部材と係合する係合部を設ければよい

[0014] 本発明に係るクランプ方法は、下記の各工程を備える。移動方向に対し垂直な垂直方向への動きが制限され基準側となる第 1クランプヘッドと、該第 1クランプヘッドに近づく方向と離れる方向とに移動可能であり上記垂直方向に傾動またはスライド移動可能な第 2クランプヘッドとの間から、移動方向に対し垂直な垂直方向への動きが制限され基準側となる第 3クランプヘッドと、該第 3クランプヘッドに近づく方向と離れる方向とに移動可能であり前記垂直方向に傾動またはスライド移動可能な第 4クランプヘッドとの間に延在するようにワークを配置する。第 1と第 2クランプヘッドを互いに近づく方向に移動させるとともに、第 3と第 4クランプヘッドを互いに近づく方向に移動させることにより、第 1、第 2、第 3および第 4クランプヘッドでワークを把持する。

[0015] 上記ワークを把持する工程は、好ましくは、第 1および第 3クランプヘッドでワークの位置ずれを抑制した状態で、第 2および第 4クランプヘッドを垂直方向に傾動またはスライド移動させながら第 1および第 3クランプヘッドに向かってそれぞれ移動させることで、ワークを把持する工程を含む。

発明の効果

[0016] 本発明のクランプ装置は、移動方向に対し垂直な垂直方向への動きが制限され基準側となる第 1クランプヘッドを備えているので、この第 1クランプヘッドを基準として所定位置でワークを把持することができる。したがって、ワークの把持位置の精度が低下するのを回避すること力 Sできる。また、傾動やスライド移動が可能な第 2クランプヘッドを備えて!/、るので、ワークを把持する際に第 2クランプヘッドを傾動やスライド移動させることができ、少なくとも第 2クランプヘッドとワークとの接触箇所を確保すること力できる。したがって、ワークを安定して把持することも可能となる。

[0017] 本発明のクランプ方法によれば、第 1と第 3クランプヘッドを基準として所定位置でワークを把持することができるので、ワークの把持位置の精度が低下するのを回避すること力 Sできる。また、ワークを把持する際に第 2と第 4クランプヘッドを傾動やスライド移動させることができるので、ワークとクランプヘッドとの接触箇所を確保することができ、ワークを安定して巴持することも可能となる。

図面の簡単な説明

[0018] [図 1]本発明の 1つの実施の形態におけるクランプ装置の断面図であり、クランプへッドを後退させた状態の図である。

[図 2]本発明の 1つの実施の形態におけるクランプ装置の断面図であり、クランプへッドを前進させた状態の図である。

[図 3]本発明の 1つの実施の形態におけるクランプ装置を備えたワーク保持装置を示す斜視図である。

[図 4]本発明のクランプ装置の 1つの変形例を示す平面図である。

[図 5]図 4に示すクランプ装置の部分断面図である。

[図 6]本発明のクランプ装置の他の変形例を示す平面図である。

[図 7]図 6に示すクランプ装置の部分断面図である。

[図 8]図 1に示すクランプ装置の変形例の断面図である。

符号の説明

[0019] 1 , la, lb クランプ装置、 2 ケーシング、 3 ボトムプレート、 4, 40, 41 第 1クランプヘッド、 4a, 5a 爪部、 4b, 5b プレート、 5, 50, 51 第 2クランプヘッド、 5bl , 5b 3, 15b, 53 凹部、 5b2, 5al、 22a, 54 貫通孑し、 6 ワーク、 7a, 7b, 8, 80 クランプロッド、 8a, 18a 係止部、 8b 曲面部、 8c, 15a 歯部、 9a, 9b, 10 接続部材、 10a 頭き ^ 11 , 16 ま岡球、 12 ピニオン、 13 ヮッシャ、 14 シム、 15 ラック、 15 a スライド部材、 17, 21 , 25 ガイド部材、 18 管状部材、 19a, 19b, 33a, 33b 圧油供給ポート、 20 ピストン、 20a, 20b 油通路、 20c, 22b 係合部、 22 動力伝達プレー卜、 23a, 23b 油室、 24a, 24b シール部材、 26a, 26b 固定部材、 30 ワーク保持装置、 31 ベースプレート、 32 位置決め部。

発明を実施するための最良の形態

[0020] 以下、本発明の実施の形態について図 1〜図 7を用いて説明する。図 1と図 2は、本発明の 1つの実施の形態におけるクランプ装置 1の断面図である。

[0021] 図 1および図 2に示すように、クランプ装置 1は、ケーシング 2と、該ケーシング 2の対向する壁部に進退可能に装着された第 1と第 2クランプヘッド 4, 5と、ケーシング 2内に組込まれ第 1と第 2クランプヘッド 4, 5を駆動する駆動部とを備える。なお、クランプ装置 1の各要素は、金属素材あるいはこれと等価な特性の素材で主に作製することができる。

[0022] ケーシング 2は、クランプ装置 1の外殻部を構成し、クランプ装置 1の各種要素を収容する。第 1クランプヘッド 4は、基準側となるクランプヘッドであり、第 2クランプヘッド 5に近づく方向と離れる方向（図 1の例では左右方向）とに移動可能である。その一方で、この移動方向に対し垂直な垂直方向への第 1クランプヘッド 4の動きは制限される。より詳しくは、第 1クランプヘッド 4は、その移動方向に垂直な方向へは、通常の遊び程度の動きは許容されるものの、実質的には上記垂直な方向に動かないように設置される。

[0023] 第 1クランプヘッド 4は、爪部 4aとプレート 4bとを有する。爪部 4aは、断面形状が略 V形の凹部を有し、この凹部側の表面がワーク 6に当接される。プレート 4bは、爪部 4 aとクランプロッド（第 1保持部材） 7a, 7b間に配置され、両者を接続する。図 1および図 2の例では、プレート 4bは、ボルトのような接続部材 9a, 9bを介してクランプロッド 7 a, 7bとそれぞれ接続される。

[0024] 上記のように移動方向に対し垂直な垂直方向への動きが制限され基準側となる第 1クランプヘッド 4を備えているので、この第 1クランプヘッド 4を基準として所定位置でワーク 6を把持することができ、ワーク 6の把持位置の精度が低下するのを回避すること力 Sできる。

[0025] 上記クランプロッド 7a, 7bと第 1クランプヘッド 4との間には、好ましくは、第 1クランプヘッド ₄の移動方向における位置を調整可能な位置調整部材を設置する。図； [および図 2の例では、クランプロッド 7a, 7bとプレート 4bとの間に、位置調整部材として単数または複数のシムを設置している。それにより、初期の基準位置や経年後の基準位置の第 1クランプヘッド 4の移動方向における位置を調整することができる。

[0026] クランプロッド 7a, 7bの一端（第 1クランプヘッド 4側の端部）には、筒状のガイド部材 27a, 27bを装着し、クランプロッド 7a, 7bの他端（第 1クランプヘッド 4から離れた側の端部）には、筒状のガイド部材 25a, 25bを装着する。このようにクランプロッド 7a , 7bの両端に筒状のガイド部材を設置することにより、クランプロッド 7a, 7bを安定して馬区動すること力できる。

[0027] 上記ガイドき材 27a, 27bとクランプロッド 7a, 7bとの間には、シーノレき材 24a, 24b を設置する。それにより、たとえばワーク 6を切削する場合には、切削油や切屑がケ一シング 2内やクランプロッド 7a, 7bの摺動部に侵入するのを防止することができる。

[0028] 第 2クランプヘッド 5は、第 1クランプヘッド 4との間にワーク 6を把持可能であり、第 1 クランプヘッド 4に近づく方向と離れる方向とに移動可能である。そして、この移動方向に対し垂直な垂直方向への動きは許容される。図 1の例では、第 2クランプヘッド 5 は、該第 2クランプヘッド 5の移動方向に対し垂直な垂直方向に傾動およびスライド移動可能である力、傾動とスライド移動の少なくとも一方の動作のみが可能なものであってもよい。

[0029] 第 2クランプヘッド 5は、爪部 5aとプレート 5bとを有している。爪部 5aも、断面形状が略 V形の凹部を有し、この凹部側の表面がワーク 6に当接される。プレート 5bは、爪部 5aとクランプロッド (第 2保持部材） 8間に配置され、両者を接続する。図 1および図 2の例では、プレート 5bは、ボルトのような接続部材 10を介してクランプロッド 8と接続される。

[0030] 上記のように移動方向に対し垂直方向に動作可能な第 2クランプヘッド 5を備えているので、ワーク 6を把持する際に、第 2クランプヘッド 5を上記垂直方向に傾動および/またはスライド移動させることができ、第 2クランプヘッド 5とワーク 6との接触箇所を確保すること力 Sできる。したがって、第 1と第 2クランプヘッド 4, 5でワーク 6を安定して把持することが可能となる。

[0031] 図 1および図 2に示すように、プレート 5bは、凹部 5bl , 5b3と、貫通孔 5b2とを有し、これらに上記の接続部材 10を揷通し、この接続部材 10を介してプレート 5bをクランプロッド 8と接続する。より詳しくは、上記凹部 5bl内に接続部材 10の頭部 10aを嵌込み、貫通孔 5b2に接続部材 10の軸部を揷通した状態で、接続部材 10をクランプロッド 8に螺着することで、接続部材 10を介してプレート 5bをクランプロッド 8と接続す

[0032] このとき、凹部 5blの幅（図 1および図 2上下方向の幅）を接続部材 10の頭部 10a の幅（図 1および図 2上下方向の幅）よりも広くし、貫通孔 5b2の径を接続部材 10の軸部の径よりも大きくする。また、凹部 5b3の底面をその中央部に向力、うにつれて深さが深くなるような曲面（好ましくは球面）で構成するとともに、クランプロッド 8の先端面を、その中央部に向力、うにつれて高さが高くなる凸状の曲面部（好ましくは球面部） 8bで構成する。力、かる構成を採用することにより、第 2クランプヘッド 5の移動方向に対して垂直方向に（図 1および図 2の上下方向）、第 2クランプヘッド 5を傾動あるいは揺動させること力 Sでさる。

[0033] また、第 2クランプヘッド 5の爪部 5aは、典型的にはボルトのような接続部材を介してプレート 5bと接続される力 S、この場合、爪部 5aに接続部材を受け入れる凹部と貫通孔 5alとを設ける。そして、貫通孔 5alの径を、貫通孔 5al内に位置する接続部材の径よりも大きくしておく。それにより、第 2クランプヘッド 5の移動方向に対して垂直方向（図 1および図 2の上下方向）に、第 2クランプヘッド 5の爪部 5aをスライド移動させること力 Sできる。また、接続部材の頭部を受け入れる凹部の底面と接続部材の頭部との間にヮッシャのような板状弾性部材 13を設置しておく。

[0034] クランプロッド 8は係止部 8aを有しており、ケーシング 2内には、該係止部 8aを係止可能なストッパ部材 1 1を設置している。図 1および図 2の例では、ケーシング 2に貫通孔を設け、該貫通孔内からケーシング内に突出するように貫通孔上に鋼球のような球状体を配置し、貫通孔内に球状体を支持する支持部材を設置することでストツバ部材 11を設けている。 [0035] 駆動部は、第 1クランプヘッド 4を保持する上記のクランプロッド 7a, 7bと、第 2クランプヘッド 5を保持する上記のクランプロッド 8と、クランプロッド 7a, 7bに動力を伝達する第 1動力伝達機構と、クランプロッド 8に動力を伝達する第 2動力伝達機構と、第 1と第 2動力伝達機構の下方に配置され第 1と第 2動力伝達機構に動力を供給可能なァクチユエータ等の動力供給部とを有する。

[0036] 図 1および図 2の例では、複数の円柱形状のクランプロッド 7a, 7bを設けて第 1クランプヘッド 4の回転を防止している。より詳しくは、第 1クランプヘッド 4の移動方向を向く第 1クランプヘッド 4の中心軸周りの第 1クランプヘッド 4の回転を防止している。このようにクランプ装置 1が第 1クランプヘッド 4の回転防止機構を備えることにより、第 1 クランプヘッド 4の中心軸周りの回転を防止することができる。この構成によっても、ヮーク 6の把持位置の精度低下を効果的に抑制することができる。

[0037] なお、図 1および図 2の例では、複数のクランプロッド 7a, 7bを介して第 1クランプへッド 4を保持することで第 1クランプヘッド 4の回転を防止している力 S、これ以外の手法で第 1クランプヘッド 4の回転を防止してもよい。たとえばクランプロッドの横断面形状を非円形 (たとえば楕円や多角形等）とすることで第 1クランプヘッド 4の回転を防止することが考えられる。この場合、クランプロッドの数は単数でよい。

[0038] 第 1動力伝達機構は、図 1および図 2の例では、動力伝達プレート (動力伝達部材） 22を含む。この動力伝達プレート 22は、クランプロッド 7a, 7bの一部を受け入れる貫通孔 22aと、クランプロッド 7a, 7bの移動方向（長手方向）にクランプロッド 7a, 7bと係合して動力を伝達する係合部 22bとを有し、固定部材 26a, 26bを介してクランプロッド 7a, 7bに固定される。

[0039] 上記の動力伝達プレート 22とクランプロッド 7a, 7bとの間には、隙間を設けることが好ましい。たとえば貫通孔 22aの径をクランプロッド 7a, 7bの径よりも大きくすることで、動力伝達プレート 22とクランプロッド 7a, 7bとの間に隙間を設けることができる。このような隙間を設けることにより、動力伝達プレート 22の変形が、クランプロッド 7a, 7 bに悪影響 (たとえば動力伝達プレートの変形によってクランプロッドに垂直方向の力が加わることで、クランプ力がロスしたり、位置決め精度が低下すること）を与えるのを回避すること力 Sでき、動力伝達プレート 22を介してクランプロッド 7a, 7bに効率的に動力を伝達することができる。

[0040] なお、クランプロッド 7a, 7bに動力を伝達可能であれば、ブロック状の部材ゃ棒状部材等の上記の動力伝達プレート 22以外の動力伝達部材を採用可能である。

[0041] 第 2動力伝達機構は、図 1および図 2の例では、ピニオン 12を含む。このように本実施の形態では、第 1と第 2動力伝達機構の構成は異なっている。ピニオン 12は、クランプロッド 8の表面に凸状に形成された複数の歯部（凹凸構造） 8cと、ラック 15の軸方向の一端の表面に凸状に形成された複数の歯部（凹凸構造） 15aとの双方と嚙合い、ラック 15からの動力をクランプロッド 8に伝達する。

[0042] ラック 15の軸方向の一端には凹部 15bを設け、該凹部 15b内に管状部材 18を装着する。管状部材 18は、外周面にネジ部と、内周面に凹部と、軸方向の一端に係止部 18aとを備える。管状部材 18内に挿入されるガイド部材 17を、ケーシング 2からその内部に突出するように設け、管状部材 18の内周面とガイド部材 17との間に鋼球 1 6を設置する。ガイド部材 17の一端をケーシング 2の外部に突出させ、ガイド部材 17 の一端にハンドルを接続する。このハンドルを回転操作することにより、ガイド部材 17 を回転させることができ、ガイド部材 17に係止された鋼球 16を介して管状部材 18を回転させること力 Sできる。それにより、管状部材 18をラック 15の軸方向に移動させることができる。このように管状部材 18を移動させることにより、クランプストロークの調整を fiなうことができる。

[0043] 上記動力供給部は、図 1および図 2の例では、ケーシング 2内に配設された可動部材を含む。この可動部材は、上述のラック 15と、ピストン 20とを含む。このラック 15とピストン 20とは互いに接続され、一体化されている。たとえば、ラック 15とピストン 20 の軸方向端部同士を螺着することで両者を一体化することができる。

[0044] ラック 15は、上述のようにガイド部材 17に沿って往復移動可能であり、ピストン 20は、ガイド部材 21に沿って往復移動可能である。このガイド部材 21は、ボルトのような接続部材によりケーシング 2に取付けられる。

[0045] 上述の動力伝達プレート 22は、ラック 15とピストン 20とに固定される。図 1および図 2の例では、ピストン 20の軸方向一端に該ピストン 20の移動方向に動力伝達プレート 22と係合する係合部 20cを設け、この係合部 20cとラック 15の一端との間に動力伝達プレート 22の端部を挟持することでこれらを接続して!/、る力これ以外の手法でラック 15とピストン 20と動力伝達プレート 22とを互いに固定してもよい。このようにラック 15とピストン 20と動力伝達プレート 22とを固定して一体化することにより、ラック 15とピストン 20と動力伝達プレート 22とを共に移動させることができる。

[0046] また、図 1および図 2の例では、ケーシング 2の一部を構成するボトムプレート 3と、その近傍のケーシング 2の一部とで、シリンダの内部空間のような空間を形成し、その空間内において移動可能となるように、ラック 15とピストン 20とを含む可動部材を配置している。

[0047] ガイド部材 21の拡径部とラック 15との間に油を受入れ可能な油室 23aを形成し、ガイド部材 21の拡径部とピストン 20との間にも油を受入れ可能な油室 23bを形成する。つまり、ガイド部材 21の拡径部によってラック 15とピストン 20との間の油室を 2つの油室に区画している。

[0048] ボトムプレート 3には圧油供給ポート 19a, 19bを設け、外部から圧油供給ポート 19 a, 19bを介してケーシング 2内に油を供給できるようにする。ケーシング 2内には、圧油供給ポート 19a, 19bと連通する油通路 20a, 20bを設ける。この油通路 20a, 20b は、油室 23a, 23bともそれぞれ連通しているので、油通路 20a, 20bを介して圧油供給ポート 19a, 19bと油室 23a, 23bと力 Sそれぞれ連通することとなる。図および図 2 の例では、油通路 20a, 20bは、ボトムプレート 3を貫通する第 1通路と、該第 1通路と連通しラック 15とボトムプレート 3との間の間隙で形成される第 2通路と、第 2通路と連通しラック 15の一部を貫通する第 3通路とで構成される。なお、図 1および図 2の例では、可動部材が油圧で駆動されるが、油圧以外で可動部材を駆動してもよい。

[0049] 次に、上記のような構成を有するクランプ装置 1の動作について説明する。

まず、図 2の状態から第 1と第 2クランプヘッド 4, 5を後退させて図 1の状態へと移行させる動作にっレ、て説明する。

[0050] 図 2の状態から第 1と第 2クランプヘッド 4, 5を後退させるには、図示しない圧油供給源 (たとえば油圧ポンプや油圧回路等）から圧油供給ポート 19bと油通路 20bとを介して油室 23b内に油を供給する。それにより、油室 23b内に供給された油の圧力によりピストン 20の先端が押圧され、図 2の右側にピストン 20が移動する。このとき、油室 23aの容積は縮小し、油室 23a内の油は、油通路 20aおよび圧油供給ポート 19 aを介して外部に流出する。

[0051] 上記のようにピストン 20が右側に移動することにより、該ピストン 20と一体化されたラック 15および動力伝達プレート 22もピストン 20とともに同じ方向に移動することとなる。それにより、動力伝達プレート 22と係合するクランプロッド 7a, 7bも右側に移動し、それに伴い第 1クランプヘッド 4も右側に移動する。その結果、図 2の状態から第 1クランプヘッド 4を後退させることができる。

[0052] 他方、ピストン 20とともにラック 15が移動することにより、ラック 15と嚙合うピニオン 1 2が回転し、該ピニオン 12と嚙合う歯部 8cを有するクランプロッド 8も移動する。ただし、クランプロッド 8は、ピストン 20やラック 15とは反対方向に移動することとなる。その結果、第 2クランプヘッド 5を図 2の左側に移動させることができ、図 2の状態から後退させること力 Sでさる。

[0053] 以上のように第 1と第 2クランプヘッド 4, 5をともに後退させることができ、図 2の状態力、ら図 1の状態へと移行させることができる。この移行の際に、第 1と第 2クランプへッド 4, 5によるワーク 6の把持状態を解除することができる。

[0054] 次に、図 1の状態から第 1と第 2クランプヘッド 4, 5を前進させて図 2の状態へと移行させる動作にっレ、て説明する。

[0055] 図 1の状態から第 1と第 2クランプヘッド 4, 5を前進させるには、図示しない圧油供給源から圧油供給ポート 19aと油通路 20aとを介して油室 23a内に油を供給する。それにより、油室 23a内に供給された油の圧力によりラック 15が押圧され、図 1の左側にラック 15が移動する。このとき、油室 23bの容積は縮小するので、油室 23b内の油は、油通路 20bおよび圧油供給ポート 19bを介して外部に流出する。

[0056] 上記のようにラック 15が左側に移動することにより、該ラック 15と一体化されたピストン 20および動力伝達プレート 22もラック 15とともに同じ方向に移動することとなる。それにより、動力伝達プレート 22と係合するクランプロッド 7a, 7bも左側に移動し、それに伴い第 1クランプヘッド 4を左側に移動させることができる。つまり、図 1の状態から第 1クランプヘッド 4を前進させることができる。

[0057] 他方、ラック 15が移動することにより、ラック 15と嚙合うピニオン 12が回転し、該ピニオン 12と嚙合う歯部 8cを有するクランプロッド 8も移動する。ただし、クランプロッド 8 は、ピストン 20やラック 15とは反対方向に移動することとなるので、第 2クランプヘッド 5を図 1の右側に移動させることができる。その結果、図 1の状態から第 2クランプへッド' 5を前進させること力 Sできる。

[0058] 以上のように第 1と第 2クランプヘッド 4, 5をともに前進させることができ、図 1の状態力、ら図 2の状態へと移行させることができる。この移行の際に、第 1と第 2クランプへッド 4, 5によりワーク 6を把持することができる。そして、ワーク 6を把持した状態でワーク 6に切削等の処理を施すことができる。

[0059] 次に、図 8を用いて、上述のクランプ装置 1の変形例について説明する。図 1に示すクランプ装置 1では、ピニオン 12を介してラック 15からの動力をクランプロッド 8に伝達したが、図 8に示すように、板状の連結部材 40によりスライド部材 15aとクランプロッド 8とを連結し、連結部材 40を介してスライド部材 15aからの動力をクランプロッド 8に伝達してもよい。

[0060] 図 8に示すように、ケーシング 2に軸部（回転軸） 41を設置し、この軸部 41に回動可能に連結部材 40を取付ける。連結部材 40の両端には長孔 40a, 40bを設ける。クランプロッド 8にはピン 42aを設け、スライド部材 15aにはピン 42bを設ける。そして、ピン 42aを長孔 40a内に配置し、ピン 42bを長孔 40b内に配置する。これ以外の構成は、上述の場合と基本的に同様である。

[0061] 本変形例の場合も、油室 23a, 23b内に油を適宜供給することにより、スライド部材 15aを所望の方向に移動させることができ、同時にスライド部材 15aとは反対方向にクランプロッド 8を移動させることができる。

[0062] 次に、図 3を用いて、上述のクランプ装置 1の適用例について説明する。

図 3に示すように、上述のクランプ装置 1は、カムシャフトやクランクシャフトのようなヮーク 6を保持した状態で切削加工等の処理を行なえるワーク保持装置 30に適用可能である。

[0063] ワーク保持装置 30は、図 3に示すように、ベースプレート 31と、該ベースプレート 31 上に間隔をあけて設置されたクランプ装置 la, lbと、ワーク 6の長手方向の位置決めを行なえる位置決め部 32とを備える。ベースプレート 31には、圧油供給ポート 33a, 33bを設け、圧油を供給可能とする。なお、クランプ装置 la, lbの構成は、上述のクランプ装置 1と基本的に同様である。

[0064] 次に、上記のようなワーク保持装置 30を用いて細長いワーク 6をクランプする方法について説明する。

[0065] 図 3に示すクランプ装置 la, lbは、それぞれ上述の構成を有する第 1と第 2クランプヘッド 4, 5を備える。そして、図 3に示すように、クランプ装置 laの第 1と第 2クランプヘッド 4, 5間から、クランプ装置 lbの第 1と第 2クランプヘッド 4, 5間に延在するように細長いワーク 6を配置する。

[0066] ここで、クランプ装置 la, lbにおける第 1クランプヘッド 4はそれぞれワーク 6に対し同じ側に配置され、クランプ装置 la, lbにおける第 2クランプヘッド 5はそれぞれヮーク 6に対し同じ側に配置される。既述のように、第 1クランプヘッド 4は移動方向に対し垂直な垂直方向への動きが制限され基準側となるクランプヘッドであり、第 2クランプヘッド 5は第 1クランプヘッド 4に近づく方向と離れる方向とに移動可能であり上記垂直方向に傾動またはスライド移動可能なクランプヘッドである。

[0067] 上述のクランプ装置 laの第 1と第 2クランプヘッド 4, 5を互いに近づく方向に移動させるとともに、クランプ装置 lbの第 1と第 2クランプヘッド 4, 5を互いに近づく方向に移動させることにより、上記 4つのクランプヘッドでワーク 6を把持する。

[0068] このとき、クランプ装置 la, lbにおける第 1クランプヘッド 4でワーク 6の位置ずれを抑制し、かつクランプ装置 la, lbにおける第 2クランプヘッド 5を垂直方向に傾動またはスライド移動させながら第 1クランプヘッド 4に向力、つてそれぞれ移動させることで、ワーク 6を所定位置で把持することができる。

[0069] 上記クランプ方法によれば、 1組の第 1クランプヘッド 4を基準として所定位置でヮーク 6を把持することができるので、ワーク 6の把持位置の精度が低下するのを回避すること力 Sできる。また、ワーク 6を把持する際に 1組の第 2クランプヘッド 5を傾動ゃスライド移動させること力できるので、ワーク 6と各クランプヘッドとの接触箇所を確保することができ、ワーク 6を安定して把持することも可能となる。このようにワーク 6を所定位置で保持した状態で、上述のように切削加工等の処理を行なうことができる。

[0070] 次に、上述した本実施の形態の変形例について図 4〜図 7を用いて説明する。上述の実施の形態では、傾動およびスライド移動可能である第 2クランプヘッド 5を備えた例を示したが、傾動とスライド移動の一方のみ可能な場合の第 2クランプヘッドおよびその近傍の構造例について以下に説明する。

[0071] 図 4および図 5に示すように、移動方向に対し垂直な方向への第 2クランプヘッド 50 の傾動のみが実質的に可能となるようにしてもよい。具体的には、第 2クランプヘッド 50を一体の部材で構成し、クランプロッド 8の先端面を、中央部に向かうにつれて高さが高くなる凸状の曲面部（好ましくは球面部） 8bで構成し、クランプロッド 8の先端部を受け入れる第 2クランプヘッド 50の凹部の底面を中央部に向力、うにつれて深さが深くなる曲面（好ましくは球面）で構成する。

[0072] 上記のように曲面部 8b等を設けることで、第 2クランプヘッド 5を、その移動方向に対し垂直な方向へ傾動させることができる。しかし、図 1等に示す貫通孔 5alを設けて!/、な!/、ので、移動方向に対し垂直な方向へのスライド移動につ!/、ては実質的に不可能である。

[0073] なお、接続部材 10の頭部 10aは、凹部 53内に配置され、接続部材 10の軸部は、貫通孔 54に揷通され、クランプロッド 8に達する。また、第 1クランプヘッド 40側の構成については上述の実施の形態の場合と同様であり、第 1クランプヘッド 40は、爪部 40aとプレー卜 40bと有する。

[0074] 図 6および図 7に示すように、移動方向に対し垂直な方向への第 2クランプヘッド 51 のスライド移動のみが実質的に可能となるようにしてもよい。具体的には、クランプロッド 80の先端面を平坦面とする一方で、第 2クランプヘッド 51を爪部 51aとプレート 51 bとに分害 IJし、ボルトのような接続部材を介して爪部 51aをプレート 51bと接続し、爪部 51 aに接続部材を受け入れる凹部と貫通孔とを設け、貫通孔の径を、該貫通孔内に位置する接続部材の径よりも大きくする。

[0075] 上記のように爪部 51aとプレート 51bとを接続する接続部材を受け入れる貫通孔の径を大きくすることで、第 2クランプヘッド 5を、その移動方向に対し垂直な方向へスライド移動させることができる。しかし、図 1等に示す曲面部 8b等を設けていないので、第 2クランプヘッド 5を、その移動方向に対し垂直な方向へ傾動させることは実質的に不可能である。 [0076] なお、接続部材 10の頭部 10aは、凹部 53a内に配置され、接続部材 10の軸部は、貫通孔 54aに揷通され、クランプロッド 80に達する。また、本変形例の場合も、第 1クランプヘッド 41側の構成については上述の実施の形態の場合と同様であり、第 1クランプヘッド 41は、爪部 41aとプレート 41bと有する。

[0077] 以上のように本発明の実施の形態について説明を行なった力上述の各実施の形態の構成を適宜組み合わせることも当初から予定している。また、上記の実施の形態の各構成要素は、全てが必須のものであるとは限らず、一部の構成要素を省略可能な場合があることも当初から予定している。また、今回開示した実施の形態はすべての点での例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

産業上の利用可能性

[0078] 本発明は、ワークを両側から把持可能なクランプ装置に有効に利用される。

Claims

請求の範囲

[1] 移動可能であり、移動方向に対し垂直な垂直方向への動きが制限され、基準側とな前記第 1クランプヘッド（4)に近づく方向と離れる方向とに移動可能であり、前記第 1クランプヘッド (4)との間にワーク（6)を把持可能であり、前記垂直方向に傾動可能な第 2クランプヘッド（5)と、

前記第 1と第 2クランプヘッド (4, 5)を駆動する駆動部と、

を備えたクランプ装置。

[2] 前記第 1クランプヘッド (4)の回転防止機構（7a, 7b)をさらに備えた、請求の範囲第 1項に記載のクランプ装置。

[3] 前記第 1クランプヘッド (4)の移動方向における位置を調整可能な位置調整機構（1 4)をさらに備えた、請求の範囲第 1項に記載のクランプ装置。

[4] 前記駆動部は、前記第 1クランプヘッドを保持する第 1保持部材（7a, 7b)と、前記第 2クランプヘッドを保持する第 2保持部材（8)と、前記第 1と第 2保持部材（7a, 7b, 8) に動力を伝達する第 1と第 2動力伝達機構と、前記第 1と第 2動力伝達機構の下方に配置され前記第 1と第 2動力伝達機構に動力を供給可能な動力供給部とを有し、前記第 1と第 2動力伝達機構の構成を異ならせた、請求の範囲第 1項に記載のクランプ装置。

[5] 前記第 1動力伝達機構は、前記第 1保持部材（7a, 7b)の一部を受け入れ、前記第 1 クランプヘッド (4)の移動方向に前記第 1保持部材（7a, 7b)と係合して前記第 1保持部材（7a, 7b)に動力を伝達する第 1動力伝達部材（22)を含み、

前記第 1動力伝達部材 (22)と前記第 1保持部材（7a, 7b)との間に隙間を設け、前記動力供給部は、ケーシング（2)内に配設された可動部材（15, 20)を含み、前記第 2動力伝達機構は、前記ケーシング（2)内に回動可能に設けられ、前記可動部材（15, 20)と前記第 2保持部材（8)とが反対方向に移動可能となるように前記可動部材（15, 20)の一端と前記第 2保持部材（8)とを連結する第 2動力伝達部材（ 12)を含み、

前記可動部材（15, 20)の他端側に前記第 1動力伝達部材（22)と係合する係合部（20c)を設けた、請求の範囲第 4項に記載のクランプ装置。

[6] 移動可能であり、移動方向に対し垂直な垂直方向への動きが制限され、基準側とな前記第 1クランプヘッド（4)に近づく方向と離れる方向とに移動可能であり、前記第 1クランプヘッド (4)との間にワークを把持可能であり、前記垂直方向にスライド移動可能な第 2クランプヘッド（5)と、

前記第 1と第 2クランプヘッド (4, 5)を駆動する駆動部と、

を備えたクランプ装置。

[7] 前記第 1クランプヘッド (4)の回転防止機構（7a, 7b)をさらに備えた、請求の範囲第 6項に記載のクランプ装置。

[8] 前記第 1クランプヘッド (4)の移動方向における位置を調整可能な位置調整機構（1 4)をさらに備えた、請求の範囲第 6項に記載のクランプ装置。

[9] 前記駆動部は、前記第 1クランプヘッド (4)を保持する第 1保持部材（7a, 7b)と、前記第 2クランプヘッド（5)を保持する第 2保持部材（8)と、前記第 1と第 2保持部材（7a , 7b, 8)に動力を伝達する第 1と第 2動力伝達機構と、前記第 1と第 2動力伝達機構の下方に配置され前記第 1と第 2動力伝達機構に動力を供給可能な動力供給部とを有し、

前記第 1と第 2動力伝達機構の構成を異ならせた、請求の範囲第 6項に記載のクランプ装置。

[10] 前記第 1動力伝達機構は、前記第 1保持部材（7a, 7b)の一部を受け入れ、前記第 1 クランプヘッド (4)の移動方向に前記第 1保持部材（7a, 7b)と係合して前記第 1保持部材（7a, 7b)に動力を伝達する第 1動力伝達部材（22)を含み、

前記第 1動力伝達部材 (22)と前記第 1保持部材（7a, 7b)との間に隙間を設け、前記動力供給部は、ケーシング（2)内に配設された可動部材（15, 20)を含み、前記第 2動力伝達機構は、前記ケーシング（2)内に回動可能に設けられ、前記可動部材（15, 20)と前記第 2保持部材（8)とが反対方向に移動可能となるように前記可動部材（15, 20)の一端と前記第 2保持部材（8)とを連結する第 2動力伝達部材（ 12)を含み、前記可動部材（15, 20)の他端側に前記第 1動力伝達部材（22)と係合する係合部（20c)を設けた、請求の範囲第 9項に記載のクランプ装置。

[11] 移動方向に対し垂直な垂直方向への動きが制限され基準側となる第 1クランプヘッド

(4)と、該第 1クランプヘッド (4)に近づく方向と離れる方向とに移動可能であり前記垂直方向に傾動またはスライド移動可能な第 2クランプヘッド（5)との間から、移動方向に対し垂直な垂直方向への動きが制限され基準側となる第 3クランプヘッド (4)と、該第 3クランプヘッド (4)に近づく方向と離れる方向とに移動可能であり前記垂直方向に傾動またはスライド移動可能な第 4クランプヘッド（5)との間に延在するようにヮーク（6)を配置する工程と、

前記第 1と第 2クランプヘッド (4, 5)を互いに近づく方向に移動させるとともに、前記第 3と第 4クランプヘッド（4, 5)を互いに近づく方向に移動させることにより、前記第 1 、第 2、第 3および第 4クランプヘッド (4, 5)で前記ワーク（6)を把持する工程と、を備えたクランプ方法。

[12] 前記ワーク（6)を把持する工程は、前記第 1および第 3クランプヘッド (4)で前記ヮーク（6)の位置ずれを抑制した状態で、前記第 2および第 4クランプヘッド（5)を前記垂直方向に傾動またはスライド移動させながら前記第 1および第 3クランプヘッド (4)に向かってそれぞれ移動させることで、前記ワーク ½)を把持する工程を含む、請求の範囲第 11項に記載のクランプ方法。