(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被クランプ部材を所定の位置に支持するための支持部材と、その支持部材に装着される取付部材と、この取付部材に対し往復動可能に装着されたクランプアームと、前記取付部材とクランプアームとの間に設けられ、かつ前記クランプアームに押圧力を付与するための押圧力付与機構と、前記クランプアームに設けられ、かつ被クランプ部材を前記支持部材との間でクランプするクランプボルトとを備えたクランプ装置において、
前記クランプアームには案内溝が形成され、この案内溝には前記クランプボルトが位置調整可能に装着され、
前記案内溝に前記クランプボルトが挿通され、該クランプボルトには前記クランプアームを上下から挟むように第１ロックナット及び第２ロックナットが螺合され、前記クランプボルトは前記第１ロックナット及び第２ロックナットを前記クランプアームに締め付け固定することによりクランプアームの所定位置に固定され、
前記クランプアームと第１ロックナットとの間、及び、クランプアームと第２ロックナットとの間には上部座金及び下部座金がそれぞれ介在され、上部座金及び下部座金には前記クランプアームの上下両縁に係止されてそれらの回動を規制するための回動規制リブがそれぞれ設けられ、
前記第２ロックナットは前記下部座金の下面に固定され、
かつ、クランプボルトによって被クランプ部材を前記支持部材との間でクランプした状態において、前記クランプボルトを回動操作するための操作部を、クランプボルトに対し、クランプアームよりも上側に設けたことを特徴とするクランプ装置。
【請求項７】
請求項１において、前記クランプボルトの上端部には回動操作用のレンチの先端部を係合することが可能な係合孔が形成されているクランプ装置。
【請求項９】
請求項１において、前記押圧力付与機構はトグル機構であるクランプ装置。
【請求項１０】
請求項１において、前記クランプボルトの先端部には被クランプ部材の上面に接触して、クランプボルトの相対回動を許容するパッドが設けられているクランプ装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、各種製品の組み立てラインや溶接作業用のクランプ用治具或いは工作機械のワークを支持するテーブルの上面に装着されてワークを所定位置にクランプするためのクランプ装置に関するものである。
背景技術
従来のトグルクランプとして、実開昭６３−１３６８３８号公報に示すものが提案されている。その公報に記載のトグルクランプの締付力調整機構は、基台ブラケット、ワーク押圧用アーム及びハンドルを備え、前記ワーク押圧用アームと前記ハンドルとをトグル機構を介して連動させるように構成されている。そして、ワーク押圧用アームは、基台ブラケットの垂直なピン受け部を挟むように一対の帯状アーム板で形成され、各アーム板にはその下縁と平行に長手方向に延びるスリットが設けられている。
両スリットに板状ナットの両側端部を摺動自在に嵌めるとともに、板状ナットにはスリットの縁と噛み合う回り止め段部が設けられている。さらに、アーム板の下縁に嵌めたＵ形断面の座金の中央の孔に、アジャストボルトが通されて板状ナットに螺合され、アジャストボルト上のロックナットが座金に締着されるようになっている。
このトグルクランプの締付力調整機構では、前記スリットに沿って板状ナットを移動してクランプ位置の調整を行うことができる。しかし、アジャストボルトの高さ位置の調整をした後にロックナットによりアジャストボルトが固定されるので、ワークをクランプした状態においてその押圧力を簡単に調整することができなかった。
つまり、基台ブラケット、アーム板及びワークによって囲まれた狭い空間内で、前記ロックナットを緩めてアジャストボルトの高さを調整しなければならないため、ワークに対する押圧力の調整が非常に面倒であった。
本発明は、上記従来の技術に存する問題点を解消して、被クランプ部材を実際にクランプした状態においてその押圧力を微妙にかつ簡単に調整することができるクランプ装置を提供することにある。
発明の開示
上記問題点を解決するために、本発明のクランプ装置は、被クランプ部材を所定の位置に支持するための支持部材と、その支持部材に装着される取付部材と、この取付部材に対し往復動可能に装着されたクランプアームと、前記取付部材とクランプアームとの間に設けられ、かつ前記クランプアームに押圧力を付与するための押圧力付与機構と、前記クランプアームに設けられ、かつ被クランプ部材を前記支持部材との間でクランプするクランプボルトとを備えている。そして、前記クランプアームに対し、外側に雄ねじ部を有し、かつ、内側に雌ねじ部を有するねじ筒が、前記雄ねじ部を利用してその高さ位置を調整可能に装着され、該ねじ筒の雌ねじ部に前記クランプボルトが螺合され、このクランプボルトによって被クランプ部材を前記支持部材との間でクランプした状態において、該クランプボルトを回動操作するための操作部が設けられている。
従って、被クランプ部材を実際にクランプした状態で、被クランプ部材に対する押圧力を、操作部により適正に調整することが可能である。
本発明の別の実施態様におけるクランプ装置によれば、クランクボルトがクランクアームに沿って位置調節可能に設けられ、かつ、クランプボルトによって被クランプ部材を支持部材との間でクランプした状態において、クランプボルトを回動操作するための操作部が、クランプボルトに対し、クランプアームよりも上側に設けられている。従って、クランプボルトの上側の広い空間を利用して、クランプボルトによる被クランプ部材に対する押圧力を簡単に調節することが可能である。
【図面の簡単な説明】
図１はこの発明を具体化したトグルクランプによりワークをクランプした状態を示す正面図。
図２は図１のトグルクランプの平面図。
図３は図１の３−３線における拡大断面図。
図４はこの発明の別例におけるトグルクランプの正面図。
図５は図４のトグルクランプの縦断面図。
図６はこの発明の別例におけるトグルクランプの要部を示す正面図。
図７は図６のトグルクランプの縦断面図。
図８はこの発明の別例におけるトグルクランプの要部を示す縦断面図。
図９はこの発明の別例におけるトグルクランプの要部を示す縦断面図。
図１０はこの発明の更に別の例におけるトグルクランプの要部を示す縦断面図。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明を具体化したトグルクランプの一実施形態を図１〜図３に従って説明する。
図１に示すように、支持部材としての基台ブラケット１１の上面には、左右一対の取付部材としての固定取付板１２が配置されている。各取付板１２は、基台ブラケット１１に下方から上方へ向かって挿通された４本のボルト１３と、それらに螺合されたナット１４によって所定位置に固定されている。両取付板１２の上端部には押圧力付与機構としてのトグル機構１５が装着されている。
クランプアーム１７はほぼ水平に延び、クランプアーム１７の基端部が前記両取付板１２の上端部間に連結ピン１６によって回動可能に連結されている。従って、クランプアーム１７の先端部は上下方向に往復回動可能である。一対の操作レバー１９はほぼ垂直に延び、それらの下端が前記取付板１２の上端部外側面に対して連結ピン１８によって前後方向に往復回動可能に連結されている。前記一対の操作レバー１９の上端部には、樹脂製のつまみ２０がインサート成型によって取り付けられている。クランプアーム１７の中間部と前記操作レバー１９の中間部との間にはトグルリンク２１が配置され、そのトグルリンク２１が連結ピン２２Ａ，２２Ｂによってクランプアーム１７及び操作レバー１９にそれぞれ連結されている。
前記クランプアーム１７は図２に示すように左右一対のアーム片２３によって二股状に形成されている。両アーム片２３の間にはそれらの間を垂直方向に貫通する案内溝２４が形成されている。これらのアーム片２３及び案内溝２４を利用してクランプボルトユニット２５がクランプアーム１７に装着されている。このクランプボルトユニット２５は前記案内溝２４を垂直方向に貫通するねじ筒２６を備えている。このねじ筒２６の外周面に形成された雄ねじ部２６ａには、第１ロックナット２７及び第２ロックナット２８が螺合されている。
前記アーム片２３の上面と第１ロックナット２７の下面との間には上部座金２９が介在されている。又、前記アーム片２３の下面と第２ロックナット２８の上面との間には下部座金３０が介在されている。この下部座金３０と第２ロックナット２８とは溶接によって固定されている。図３に示すように、前記上部座金２９及び下部座金３０の左右両側部には、前記アーム片２３のそれぞれの上下両端縁に係止されて上部座金２９及び下部座金３０の回動を規制するための回動規制リブ２９ａ，３０ａが折り曲げ形成されている。
前記ねじ筒２６の中心部にはそのねじ筒２６を垂直方向に貫通する雌ねじ部２６ｂが形成され、この雌ねじ部２６ｂにクランプボルト３１が垂直方向に位置調節可能に螺合されている。クランプボルト３１の上端部には頭部３１ａが形成され、その上面には六角レンチの先端部を係合することのできる六角形状をなす操作部としての係合孔３１ｂが形成されている。クランプボルト３１の下端面には球状部３１ｃが形成され、該球状部３１ｃにはパッド３２が相対回動可能に係合されている。前記クランプボルト３１の外周には第３ロックナット３３が螺合され、クランプボルト３１の高さ位置を調整した後に、ねじ筒２６の下面に締付け固定されて、ねじ筒２６に対しクランプボルト３１を固定するようになっている。
この実施形態では、前記クランプアーム１７の案内溝２４、第１ロックナット２７、第２ロックナット２８、上部座金２９及び下部座金３０により、前記ねじ筒２６及びクランプボルト３１のクランプ位置を調整する位置調整手段が構成されている。
次に、前記のように構成したトグルクランプについて、その動作を説明する。
図１に実線で示すように、トグル機構１５の操作レバー１９が連結ピン１８を中心にして時計回り方向に回動された時、トグル機構１５が不作動状態に保持される。この状態において基台ブラケット１１の上面の所定位置にワークＷを載置する。
このワークＷの位置に合わせるように、第１ロックナット２７を緩めた状態でクランプボルトユニット２５を案内溝２４に沿って水平に移動して、クランプ位置を調整する。その後、第１ロックナット２７を締め付け方向に回動し、ねじ筒２６をクランプアーム１７の所定位置に固定する。
この状態でねじ筒２６を回動操作してクランプボルト３１の高さ位置を粗調整し、クランプボルト３１の下端部のパッド３２をワークＷの上面に接触する。この状態でトグル機構１５の操作レバー１９を連結ピン１８を中心に反時計回り方向へ回動して、クランプボルト３１及びパッド３２をワークＷの上面に向かって押圧する。この操作によって、連結ピン１８の中心と連結ピン２２Ｂの中心とを結ぶデットラインＬを、連結ピン２２Ａが若干超えてその右側に配置されるので、ワークＷは所定の押圧力によりクランプされた状態に保持される。しかし、トグル機構１５の回動操作のみでは所望する押圧力が得られない場合が多い。このためにワークＷを実際にクランプした状態で、クランプボルト３１の頭部３１ａにおける係合孔３１ｂに対して六角レンチの先端部を係合し、この六角レンチを回動操作すると、クランプボルト３１が回動されて押圧力が適正な大きさに調整される。
上記実施形態のトグルクランプによれば、以下の効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、クランプアーム１７の先端部に形成されたアーム片２３に対し、ねじ筒２６を案内溝２４に沿って水平方向に位置調整可能に装着し、ねじ筒２６の中心部に形成された雌ねじ部２６ｂに対し、クランプボルト３１を垂直方向に位置調節可能に螺合した。このため、トグル機構１５によってワークＷを基台ブラケット１１とパッド３２との間にクランプした状態で、クランプボルト３１の頭部３１ａにおける係合孔３１ｂに六角レンチを係合して、六角レンチを回動することによって、実際の押圧力を手で感得しながらワークＷを適正な押圧力でクランプすることができる。通常の六角レンチに代えて、トルクレンチを用いてクランプボルト３１を回動した場合には、押圧力を数値により正確に知ることができる。
（２）上記実施形態では、ねじ筒２６に対し第１ロックナット２７と第２ロックナット２８を螺合して、ねじ筒２６を案内溝２４内で移動し、その後に第１ロックナット２７を締め付けることにより、ねじ筒２６を固定するようにした。このため、ねじ筒２６のクランプ位置の調整を簡単な構成により容易に行うことができる。
（３）上記実施形態では、クランプボルト３１の外端部に球状部３１ｃを介してパッド３２を設けたので、クランクボルト３１を回動操作する際にパッド３２がワークＷの上面で回動されることはなく、従って、ワークＷの上面の損傷を防止することができる。
（４）上記実施形態では、下部座金３０の下面に第２ロックナット２８を溶接により固定し、下部座金３０の回動規制リブ３０ａをアーム片２３の下縁に係止するようにした。このため、ねじ筒２６の回動操作の際に第２ロックナット２８の回動を指等で阻止する必要がなく、ねじ筒２６の高さ位置の調整を容易に行うことができる。
（５）上記実施形態では、押圧力付与機構としてトグル機構１５を用いたので、ワークＷに対して容易に押圧力を付与することができる。
なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
図４及び図５に示す別例では、アーム片２３の外周部に対し、四角筒状の筒体４１を横方向にスライド可能に嵌合している。筒体４１の側板に形成された雌ねじ部にはボルト４２が螺合され、その先端をアーム片２３の側面に押圧することによってアーム片２３の側面に筒体４１を固定するようになっている。この筒体４１の上下両プレートが上部及び下部座金２９，３０の機能を有している。その他の構成は前記実施形態と同様である。
この別例においては、ボルト４２を緩めて筒体４１をアーム片２３に沿って往復動することにより、ねじ筒２６及びクランプボルト３１のクランプ位置の調整を行うことができ、その後に第１ロックナット２７を緩めてねじ筒２６の高さ調節を行うことができる。従って、ねじ筒２６の高さ調節作業を安定して行うことができる。その他の作用は前述した実施形態と同様である。
図６及び図７に示す別例では、図１〜図４に示す実施形態における２つのロックナット２７，２８の形状を円盤状に変更し、かつ、その直径を図１の実施形態のロックナットよりも大きく設定し、外周面に滑り止め用のローレットを形成している。又、クランプボルト３１の上端部には回動操作用の操作つまみ３１ｄが一体又は別体に形成されている。さらに、前記第３ロックナット３３も大径の円盤状に形成され、その外周面には第３ロックナットの手動操作を可能にするためのローレットが形成されている。第２ロックナット２８と下部座金３０は分離されている。
この別例においては、第１ロックナット２７、第２ロックナット２８、クランプボルト３１及び第３ロックナット３３の回動操作を容易に行うことができる。
図８に示す別例では、ねじ筒２６の下部に雌ねじ部２６ｂを形成し、上部に円筒状の収容孔２６ｃを形成している。クランプボルト３１の上部に形成された頭部３１ａは前記収容孔２６ｃに収容されている。この別例では頭部３１ａがねじ筒２６の外部に露出しないので、外観をシンプルにすることができる。
図９に示す別例では、クランプアーム１７の先端部に形成された雌ねじ部１７ａに対し、ねじ筒２６が螺合されている。又、前記ねじ筒２６の雄ねじ部２６ａに第１ロックナット２７が螺合されている。前記ねじ筒２６の上端部には操作片２６ｄが螺合され、溶接によってねじ筒２６に固定されている。ねじ筒２６と操作片２６ｄとを一体に形成してもよい。
この別例においては、第１ロックナット２７を緩めた状態で、ねじ筒２６の上端部に形成された操作片２６ｄを回動操作することにより、ねじ筒２６の高さ位置を調整してクランプ力を粗調整し、ワークＷをクランプした状態でクランプボルト３１を、その上端部に設けた係合孔３１ｂを介して、回動操作することにより、クランプ力を微調整することができる。
図１に示す実施形態又は、図４、図６に示す別例において、前記ねじ筒２６の上端部に回動操作用のつまみ（図示略）を形成してもよい。この場合にはねじ筒２６の高さ調整を容易に行うことができる。
図１０に示す別例では、中空のねじ筒２６及び小径のクランプボルト３１の組み合わせに代えて、充実体からなる一本のクランプボルト２６ａが設けられている点において、図１の実施形態と異なっている。クランプボルト２６ａの下端には前記実施形態と同様のパッド３２が球状部３１ｃを介して装着されている。
また、クランプボルト２６ａの上端はアーム片２３よりも上方に位置し、クランプボルト２６の上端面には六角レンチの先端部を係合するための六角形状をなす係合孔３１ｂが形成されている。この係合孔３１ｂは操作部として機能する。
従って、この別例では、トグル機構１５によってワークＷを基台ブラケット１１とパッド３２との間にクランプした状態で、クランプボルト２６ａの係合孔３１ｂに六角レンチを係合して、六角レンチを回動することによって、クランプボルト２６ａによる押圧力を微妙かつ簡単に調整しながら、ワークＷを適正な押圧力でクランプすることができる。また、押圧力の調整に当たっては、クランプボルト２６ａの上側の広い空間を利用することができ、その作業を簡単に行うことが可能である。
このような効果以外にも、図１の実施形態における効果と同様の効果を得ることができ、さらには、部品点数を少なくして構成を簡単にすることができる。
尚、前記実施形態では、第２ロックナット２８と下部座金３０とを互いに連結したが、これを分離するようにしてもよい。
被クランプ部材として、工作機械により加工されるワーク以外に、例えば高さ検出器等が考えられる。
押圧力付与機構をトグル機構以外にカム機構により構成してもよい。
基台ブラケット１１に代えて、工作機械のワークの支持テーブルを支持部材として用いてもよい。
前記クランプ装置を各種製品の組み立てラインや溶接作業用のクランプ用治具として用いてもよい。
【図１】
0003714478.tif 000002
【図２】
0003714478.tif 000003
【図３】
0003714478.tif 000004
【図４】
0003714478.tif 000005
【図５】
0003714478.tif 000006
【図６】
0003714478.tif 000007
【図７】
0003714478.tif 000008
【図８】
0003714478.tif 000009
【図９】
0003714478.tif 000010
【図１０】
0003714478.tif 000011