(57)【要約】【課題】長寿命かつ旋回精度の高いクランプユニットの提供。【解決手段】本発明のクランプユニット１は、内部へエア供給可能な本体２と、この本体２の一端から突出するロッド３と、このロッド３の先端に固定されたアーム４とを備える。また、本体２は、旋回するアーム４に接触し当該旋回を規制するストッパ部材５を備える。さらに、ストッパ部材５は、アーム４の旋回を規制し当該アーム４に当接する旋回規制面５ａを備えて成り、旋回規制面５ａは、これに当接したアームを垂直方向へさらに案内するよう延びて成る。これにより、従来に比べて長寿命かつアーム４の旋回精度が高く維持できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部へエア供給可能な本体と、この本体の一端から突出するロッドと、このロッドの先端に固定されたアームとを備えて成り、前記アームを所定角度旋回させてワークを固定可能なクランプユニットにおいて、
前記本体は、旋回するアームに接触し当該旋回を規制するストッパ部材を備え、
前記ストッパ部材は、前記アームの旋回を規制し当該アームに当接する旋回規制面を備え、
前記旋回規制面は、これに当接したアームを垂直方向へさらに案内するよう延びて成ることを特徴とするクランプユニット。
【請求項２】
前記アームは、前記ストッパ部材に当接する箇所に弾性部材を配して成ることを特徴とする請求項１に記載のクランプユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、治具に投入したワークをクランプし所定の作業を行い、作業後にクランプを解除してワークの取外しを可能にするクランプユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のクランプユニットは、特許文献１および特許文献２に示されるように、治具に載置したワークを治具へ押し当て固定するものであり、前記治具に固定された本体と、この本体の一端から突出し所定角度旋回しつつ軸方向へ移動するロッドと、このロッドの先端に固定されワークに当接するアームとを備えて成る。このクランプユニットは、前記本体内にエアが供給されることで前記ロッドを本体内へ引き込むとともにこの過程で旋回および軸方向へ移動するよう作動するよう構成される。
【０００３】
前記ロッドは、その外周にガイド溝を備えており、このガイド溝は、ロッドの中間付近から一端に向かって成形されている。また、ガイド溝は、ロッドの中間付近から下方へ真っすぐに延びる縦溝と、この縦溝に接続されさらに下方へ螺旋状に延びる螺旋溝とから構成される。また、前記本体は、その内部に前記ガイド溝と常時係合するガイドピンを備えて成る。これにより、本体内にエア供給されると、前記ロッドは下方へ押圧され本体内へ引き込まれるが、前記ガイドピンが前記ガイド溝に係合しているので、引き込まれるロッドは、前記螺旋溝に沿っておおよそ９０度旋回しつつ軸方向へ移動し、その後縦溝に沿ってさらに軸方向へのみ移動する。よって、前記ロッドに固定されたアームも同様に旋回および軸方向へ移動して、ワークが治具に密着してクランプされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第5565389号
【特許文献２】実登第2504549号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のクランプユニットは、本体へ供給するエアの流速を高くしてロッドの引き込み時間を短くすると前記ガイドピンおよびガイド溝の接触時の摩擦力が大きくなるので、これら部品の摩耗が激しく寿命が短くなるという問題があった。また、これらガイドピンまたはガイド溝の一方あるいは両者が摩耗すると、ガイド溝の溝幅が大きくなりガイドピンのピン径が小さくなる。これにより、アームの旋回角度が所定の角度である９０度よりも大きくなったり小さくなったり旋回角度精度が悪くなるという問題もあった。しかも、このようにガイドピンおよびガイド溝の摩耗が発生すれば、これらガイドピンおよびロッドを新しいものへ交換することになるが、これら部品を本体から取り外す作業および取り付ける作業に係る時間が長くなるという問題もあった。しかも、クランプするワークは、前記アームに当接し押えられると破損するような部品を搭載していることもある。このようなアームによるワークの押え位置を限定したワークの場合、例えば前記ロッドに長いアームを取り付けることで対応可能となることがある。しかしながら、このような長いアームを用いると、旋回時に大きなモーメントが発生するので、ガイドピンおよびガイド溝の摩耗が著しく進行する。したがって、このような長いアームを用いる従来のクランプユニットは、短寿命になり易いという問題もあった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るクランプユニットは、内部へエア供給可能な本体と、この本体の一端から突出するロッドと、このロッドの先端に固定されたアームとを備えて成り、前記アームを所定角度旋回させてワークを固定可能なクランプユニットにおいて、前記本体は、旋回するアームに接触し当該旋回を規制するストッパ部材を備え、前記ストッパ部材は、前記アームの旋回を規制し当該アームに当接する旋回規制面を備え、前記旋回規制面は、これに当接したアームを垂直方向へさらに案内するよう延びて成ることを特徴とする。なお、前記アームは、前記ストッパ部材に当接する箇所に弾性部材を配して成ることが好ましい。
【発明の効果】
【０００７】
以上説明したように本発明に係るクランプユニットは、従来の市販品にストッパ部材を取り付けることでロッド等の寿命を延ばしアームの旋回角度精度を高く維持できるという利点がある。また、本発明に係るクランプユニットは、前記アームが高速旋回する場合であっても、前記アームに弾性部材が取り付けられているので、ストッパ部材に当接した瞬間に生じる衝撃が緩和される。これにより、アームが毎回旋回する際に大きな衝突音が出難いという利点もある。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係るクランプユニットの斜視図である。
【図２】本発明に係るクランプユニットの動作説明図であり、（ａ）は動作前の状態を示し、（ｂ）はアームが所定角度旋回しつつ下方へ移動して旋回規制面に当接した状態を示し、（ｃ）はアームが下方へ移動してワークをクランプする状態を示すものである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明に係るクランプユニット１は、図１および図２に示すように、治具（図示せず）上に固定配置され垂直方向へ延びる本体２と、この本体の一端から突出したロッド３と、このロッド３の上部にねじ止めされたアーム４とを備えて成る。前記本体２およびロッド３は、特許文献１および特許文献２に開示されたものと同様の構成を成している。前記本体２はその内部へエア供給されることで、前記ロッドが図２（ａ）ないし同図（ｃ）に示すように約９０度旋回しつつ本体２内へ入り込むように動作する。つまり、前記ロッド３の外周には、従来と同様に螺旋状に延びる溝および垂直方向に延びる溝が形成されている。また、本体２には、前述のロッド３が本体２内から突出する方向へ動作するための別のエア供給部も備えている。これにより、図２（ｃ）の状態から図２（ｂ），（ａ）の順に先ほどとは逆の動作も可能となっている。
【００１０】
前記アーム４は、前記ロッド３の延びる方向から向きを変え水平方向へ延びる平板状を成している。このアーム４は、その先端に前記治具に載置されたワーク(図示せず）を下方へ押圧し固定するクランプ部材１０を備える一方、その後端にねじ止めされ下方へ張り出す弾性部材６を備えて成る。
【００１１】
前記クランプ部材１０は、アーム４の先端に設けられためねじ部（図示せず）に螺合するおねじ部１１と、このおねじ部１１に一体成形された軸部１２と、この軸部１２の先端に配されたウレタン製の当接部１３とを備えて成る。前記当接部１３は、前記ワークに当接することから摩耗時に交換し易いようねじ部品を用いて軸部１２に脱着可能に構成される。
【００１２】
前記弾性部材６は、円柱状を成しており、その直径がアーム４の幅よりも若干大きな寸法となるよう設定されている。また、この弾性部材６は、弾性変形可能な素材から成るため、その径方向が押圧されることで前記アーム４の幅寸法よりも小さく変形可能である。
【００１３】
前記本体２の上端には略Ｌ字状のストッパ部材５が配置されて成る。このストッパ部材５は、旋回する前記アーム４を所定角度である９０度以上旋回しないように規制するものであり、図２（ｂ）に示すように前記弾性部材６およびアーム４の後部側面に当接する旋回規制面５ａを備えて成る。
【００１４】
また、ストッパ部材５は、前記旋回規制面５ａから所定の隙間を空けて対抗する面が形成されている。したがって、下方へ延びる縦溝が形成されており、この縦溝に所定角度旋回したアーム４を嵌め込み可能に構成されている。さらに、ストッパ部材５は、旋回しつつ下方へ移動するアーム４および前記弾性部材６を前記旋回規制面５ａへ当接させなければならないため、旋回時にアーム４および弾性部材６が干渉することの無いよう旋回規制面５ａとこれに対向配置された面との高さに差がつけられている。
【００１５】
前記クランプユニット１の作用について図２（ａ）ないし図２（ｃ）に基づき説明する。まず、図２（ａ）はワークをクランプする前の状態を示しており、治具上にワークを置いている状態である。図示しない電磁弁などを介して前記本体２内へ圧縮されたエアが供給される。これにより、ロッド３は、上述したその外周の螺旋状の溝に沿って本体２内へ引き込まれるので、アーム４が図２（ａ）に示す矢印の時計方向へ旋回しつつ下方へも若干移動する。この時、前記弾性部材６は、前記ストッパ部材５の旋回規制面５ａと当接して弾性変形を始め、アーム４の側面から径方向へ張り出した状態から当該側面と一致するまで弾性変形する。よって、この弾性変形に伴ってアーム４の旋回速度が高速から低速へ減速される。このように、弾性部材６を配置することでアーム４の後端側面がストッパ部材５の旋回規制面５に当接する際の衝撃を抑制できる。
【００１６】
一方、弾性部材６を備えないアーム４であっても当該アーム４の後端側面は前記旋回規制面５ａによって所定角度以上旋回しないので、アーム４をねじ止めしたロッド３も必要以上の角度旋回しない。これにより、ロッド３の外周に形成されている螺旋状の溝幅が広くなることも無くなるので従来のようにロッド３などの摩耗の問題も解消される。
【００１７】
このように、アーム４の後端側面が旋回規制面５に当接した状態が図２（ｂ）の状態である。引き続きエアが本体２内へ供給されているので、ロッド３は、螺旋状の溝から垂直方向へ延びる溝に沿って本体２内へ純粋に垂直方向へのみ引き込まれる。これにより、アーム４は、図２（ｂ）に示す矢印の下方へ純粋に移動する。この時、前記弾性部材６およびアーム４の後端側面は、ストッパ部材５の旋回規制面５に沿って案内され、ストッパ部材５の溝へ入り込む。これにより、アーム４の先端に配された前記クランプ部材１０は、前記ワークに当接して当該ワークを治具上面へ押し付ける。これでワークは治具に固定されることになるので、当該ワークに対してねじ締め作業や部品挿入などの所望の作業がなされる。
【００１８】
この各種作業が完了しワークを治具から取り外す場合は、前記電磁弁を切り替え本体２のもう一方のエア供給部へ前記エアを供給する。これにより、図２（ｃ）の状態から図２（ｂ）を経て図２（ａ）に示すアンクランプ状態へ復帰するので、各種作業を完了したワークが図示しない作業者などによって治具上から取り出される。
【００１９】
本実施形態において、前記アーム４の後端にねじ止めした部材を弾性部材６としたが、これに限定されるものでは無く、例えば、熱処理され高い硬度を備えた金属部材としてもよい。ただし、この場合は、弾性変形し難いので前記縦溝に嵌り込みアーム４の幅と同等の直径に設定される。また、ワークを固定するための軸方向への許容荷重が制限される場合、ロッド３の下方への引き込み力がそのまま伝わらないように例えば前記軸部１２を軸方向へクッション可能な構成にしてもよい。また、アーム４の旋回角度を約９０度としたがこれに限定されるものでもなく、１度を超え３４０度までの範囲から旋回角度は適宜設定されるものである。
【符号の説明】
【００２０】
１  …  クランプユニット
２  …  本体
３  …  ロッド
４  …  アーム
５  …  ストッパ部材
５ａ…  旋回規制面
６  …  弾性部材
１０  …  クランプ部材
１１  …  おねじ部
１２  …  軸部
１３  …  当接部
【図１】
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【図２】
2019055433.tif 000004