(57)【要約】【課題】構造を簡素化し、且つ省スペース化を図ったワーククランプ装置を提供する。【解決手段】ワーククランプ装置５のうちクランプシリンダ４のシリンダチューブ９およびピストンロッド８のそれぞれを円弧状に湾曲形成するとともに、シリンダチューブ９のうちピストン１３を収容する本体部９ａのロッド側にガイドチューブ部９ｂを延長形成する。そのガイドチューブ部９ｂの両端に設けられたサポートガイド１２およびロッドカバー１０がメタルブッシュ１４，１６を介してピストンロッド８を案内していて、ピストンロッド８が円弧状軌跡を描くようにクランプシリンダ４を伸長動作させることでゲージプレート３との間にワークＷをクランプする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランプシリンダの伸長動作をもって直接的または間接的にクランプ部材との間にワークをクランプするようにしたワーククランプ装置であって、
クランプシリンダのシリンダチューブおよびピストンロッドのそれぞれを同心円の円弧状のものとして湾曲形成し、
ピストンロッドが円弧状軌跡を描くようにクランプシリンダを伸長動作させることでワークをクランプするようになっていることを特徴とするワーククランプ装置。
【請求項２】
上記シリンダチューブのロッド側に当該シリンダチューブと同心円の円弧状をなすガイドチューブを延長形成し、
このガイドチューブの端部にピストンロッドを案内するサポートガイドを設けたことを特徴とする請求項１に記載のワーククランプ装置。
【請求項３】
上記ガイドチューブを含むシリンダチューブおよびピストンロッドが半円の円弧状のものとして形成されていて、
クランプシリンダの収縮状態においてピストンロッドが上記ガイドチューブを含むシリンダチューブ内に格納されるようになっているとともに、
クランプシリンダの伸長時における最大ストロークが四分円相当の大きさに設定されていることを特徴とする請求項２に記載のワーククランプ装置
【請求項４】
上記シリンダチューブのロッド側を閉塞しているロッドカバーおよび上記サポートガイドは、耐摩耗性に優れた金属製のブッシュを介してピストンロッドを案内するようになっていることを特徴とする請求項２または３に記載のワーククランプ装置。
【請求項５】
ワークの位置決め基準となるワーク着座面を有するクランプ部材を備えているとともに、
このクランプ部材に付設され、上記ワーク着座面を基準に位置決めされたワークをクランプ部材との間にクランプするクランプシリンダとして請求項２〜４のいずれかに記載のものを備えていることを特徴とするワーククランプ装置。
【請求項６】
クランプシリンダの伸長時にピストンロッド側のクランプ面が上記ワーク着座面との間にワークをクランプするようになっていて、
クランプシリンダの収縮時において、上記クランプ面とワーク着座面とのなす角度が９０度以上になるように設定されていることを特徴とする請求項５に記載のワーククランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はワーククランプ装置に関し、特にクランプシリンダの伸長動作をもってワークをクランプするようにしたワーククランプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のワーククランプ装置として、例えば車体組立用の溶接治具に付設されたワーククランプ装置が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載のワーククランプ装置は、ワークの断面形状に対応した形状のワーク着座面を有するゲージプレートにクランプアームの中間部をヒンジ結合するとともに、直動式のクランプシリンダのピストンロッドをクランプアームの一端部に、上記クランプシリンダのシリンダチューブをゲージプレートにそれぞれヒンジ結合したものであって、上記クランプシリンダの伸長動作によりゲージプレートに対してクランプアームを回動させることで、クランプアームの他端部とゲージプレートのワーク着座面との間にワークをクランプするようになっている。
【特許文献１】特公昭６３−３９３５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に記載のワーククランプ装置では、クランプアームが回動することで上記クランプシリンダのピストンロッドとクランプアームとを結合するヒンジ点が円弧状軌跡を描いて変位するため、そのヒンジ点の変位に伴って上記クランプシリンダがゲージプレートに対して揺動することとなる。
【０００４】
したがって、上記クランプシリンダの伸長方向に長いスペースが必要となる上に、上記クランプシリンダの揺動に要するスペースをいわゆる干渉域として設ける必要があり、省スペース化を図る上で好ましくないほか、クランプ装置の構造が複雑化してその保守管理が煩雑となる。
【０００５】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであって、特にクランプシリンダの伸長動作時にピストンロッドが円弧状軌跡を描くようにすることで、構造を簡素化し、且つ省スペース化を図ったワーククランプ装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、クランプシリンダの伸長動作をもって直接的または間接的にクランプ部材との間にワークをクランプするようにしたワーククランプ装置であって、クランプシリンダのシリンダチューブおよびピストンロッドのそれぞれを同心円の円弧状のものとして湾曲形成し、ピストンロッドが円弧状軌跡を描くようにクランプシリンダを伸長動作させることでワークをクランプするようになっていることを特徴としている。
【０００７】
したがって請求項１に記載の発明では、ピストンロッドが円弧状軌跡を描くようにしてクランプシリンダが伸長動作し、その伸長方向のクランプ力をもってピストンロッドがクランプ部材との間にワークをクランプすることとなる。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、クランプシリンダの伸長方向のクランプ力によってワークをクランプするようになっているため、従来のようにクランプシリンダの先にリンク機構を設ける必要がなくなり、ワーククランプ装置の構造を簡素化してその省スペース化を図れるようになるメリットがある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は本発明のより具体的な実施の形態を示す図であって、車体組立用の溶接治具に付設されたワーククランプ装置を示す図である。なお、ここで車体組立用溶接治具とは、例えば特公昭６２−３９３５２号公報の図１に記載されているように、ベース部材上にロケートピンおよびクランプ装置を有する複数のゲージユニットを立設し、ワーク側のロケート穴にロケートピンを差し込んだ上で、クランプ装置がワークを堅固にクランプすることでワークを位置決め支持するものである。そして、図１ではその溶接治具のうちクランプ装置付きのゲージユニットがワークをクランプしている状態を図示している。
【００１０】
図１に示すゲージユニット１は、ベース部材１ａ上に立設されたポスト２の上端にワークＷの断面形状に対応した平坦なワーク着座面３ａを有するゲージプレート３をクランプ部材として取り付けるとともに、ワーク着座面３ａに向けて伸長動作する例えば空気圧式または油圧式等のクランプシリンダ４をゲージプレート３に付設したものであって、それらのゲージプレート３およびクランプシリンダ４によってワーククランプ装置５が構成されている。なお、ゲージプレート３にはブラケット６を介してロケートピン７が取り付けられている。
【００１１】
ワーク着座面３ａはワークＷの位置決め基準として機能するようになっていて、ワークＷをゲージプレート３のワーク着座面３ａに戴置することで、そのワーク着座面３ａに直交する方向でワークＷの位置決めがなされると同時に、ワークＷ側の図示外のロケート穴にロケートピン７を挿通することで、ワーク着座面３ａに水平な直交２軸方向におけるワークＷの位置決めがなされるようになっている。
【００１２】
クランプシリンダ４はそのシリンダチューブ９のうちヘッド側の端部がゲージプレート３に対して一体的に結合されていて、クランプシリンダ４の伸長動作時にピストンロッド８が円弧状軌跡をもって移動するようにクランプシリンダ４全体がワーク着座面３ａに向けて湾曲形成されている。
【００１３】
図２は図１におけるクランプシリンダ４の詳細を示す拡大図である。
【００１４】
より詳細には図２に示すように、クランプシリンダ４のシリンダチューブ９およびピストンロッド８は真円の円弧状にそれぞれ湾曲しているとともに、それらシリンダチューブ９およびピストンロッド８は互いに同心のものとしてそれぞれ半円相当の大きさに形成されている。なお、ピストンロッド８およびシリンダチューブ９はそれぞれ断面円形状をなしている。
【００１５】
シリンダチューブ９はピストン１３を収容する本体部９ａのロッド側にガイドチューブ部９ｂを延長形成したものであって、その本体部９ａの両端はシリンダチューブ９の軸線方向中間部に設けられたロッドカバー１０およびシリンダチューブ９のうちヘッド側の端部に設けられたヘッドカバー１１によって閉塞されている。ガイドチューブ部９ｂは本体部９ａと同心円の円弧状をなしているとともに、そのガイドチューブ部９ｂのうち反本体部９ａ側の端部にサポートガイド１２が設けられていて、そのサポートガイド１２とロッドカバー１０によってガイドチューブ９ｂ内を挿通するピストンロッド８を案内するようになっている。なお、本体部９ａの両端にはその本体部９ａ内に形成された両圧力室にエアまたはオイル等の作動流体を給排するポート９ｃ，９ｄがそれぞれ設けられている。
【００１６】
ロッドカバー１０のうちピストンロッド８が挿通する挿通孔の周縁部にはメタルブッシュ１４およびシールリング１５が設けられている一方で、サポートガイド１２のうちピストンロッド８が挿通する挿通孔の周縁部にはメタルブッシュ１６およびダストシール１７がそれぞれ設けられている。両メタルブッシュ１４，１６はシールリング１５またはダストシール１７のガイドチューブ部９ｂ側にそれぞれ配置されているとともに、それらの両メタルブッシュ１４，１６は耐摩耗性に優れた金属からそれぞれ形成されており、サポートガイド１２およびロッドカバー１０は両メタルブッシュ１４，１６を介してそれぞれピストンロッド８を案内するようになっている。
【００１７】
そして、ピストンロッド８のクランプ面たる先端面８ａはクランプシリンダ４の伸長状態でワーク着座面３ａに対して水平となるように設定されている一方で、図２において二点鎖線で示すクランプシリンダ４の収縮時において、その先端面８ａとワーク着座面３ａとのなす角θが直角になるように設定されている。換言すれば、クランプシリンダ４の伸長時における最大ストロークが四分円相当の大きさに設定されている。
【００１８】
すなわち、クランプシリンダ４の収縮状態ではピストンロッド８がシリンダチューブ９内に格納されていて、そのピストンロッド８の先端面８ａがワーク着座面３ａの斜め上方、すなわちクランプシリンダ４の伸長方向でワーク着座面３ａから９０度後退した待機位置に待機している。その状態でワーク着座面３ａ上にワークＷをそのワーク着座面３ａの面直角方向から戴置することによって、ワーク着座面３ａを基準にワークＷを位置決めした上で、ピストンロッド８が円弧状軌跡を描くようにクランプシリンダ４を伸長動作させ、ピストンロッド８の先端面８ａとワーク着座面３ａとの間にワークＷをクランプすることとなる。
【００１９】
したがって本実施の形態によれば、ピストンロッド８が円弧状軌跡を描くようにしてクランプシリンダ４が伸長動作し、その伸長方向のクランプ力によってワークＷをクランプするようになっているため、従来のようにクランプシリンダの先にリンク機構を設ける必要がなくなり、ワーククランプ装置の機械効率が向上するほか、その構造を簡素なものとして省スペース化を図れるようになるメリットがある。
【００２０】
また、ピストンロッド８がシリンダチューブ９のガイドチューブ部９ｂを挿通し、そのガイドチューブ部９ｂ両端のロッドカバー１０およびサポートガイド１２が耐摩耗性のメタルブッシュ１４，１７を介してそれぞれピストンロッド８を案内するようになっていることから、ピストンロッド８の移動軌跡を円弧状としつつもその移動を円滑に且つ安定して行うことができる。
【００２１】
なお、本実施の形態ではピストンロッド８の先端面８ａがワーク着座面３ａとの間で直接的にワークをクランプするようになっているが、ピストンロッド８の先端にワークの表面形状に対応した形状を有するクランプブロックを取り付け、そのクランプブロックを介してピストンロッド８がワーク着座面３ａとの間で間接的にワークをクランプするようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態としてクランプ装置を示す図。
【図２】図１におけるクランプシリンダの詳細を示す拡大図。
【符号の説明】
【００２３】
３…ゲージプレート（クランプ部材）
３ａ…ワーク着座面
４…クランプシリンダ
５…ワーククランプ装置
８…ピストンロッド
８ａ…先端面（クランプ面）
９…シリンダチューブ
９ｂ…ガイドチューブ部
１０…ロッドカバー
１２…サポートガイド
１４…メタルブッシュ
１６…メタルブッシュ
Ｗ…ワーク
【図１】
2008260082.tif 000003
【図２】
2008260082.tif 000004