(57)【要約】【課題】クランプアームをクランプロッドに強力に固定することと、その強力に固定したクランプアームを容易に取外すこととを、両立させる。【解決手段】ハウジング３にクランプロッド５を軸心方向へ移動可能かつ軸心回りに回転可能に支持する。そのクランプロッド５の上端部に、上方へ狭まるテーパ外周面５１と、そのテーパ外周面５１よりも小径の締付け用雄ネジ部５２とを、上向へ順に設ける。その締付け用雄ネジ部５２に螺合させた締付けナット７のネジ推力によって、上記クランプアーム６に設けたテーパ内周面５４を前記のテーパ外周面５１にテーパ係合させる。上記クランプアーム６の上部に、取外し具の取外し用雄ネジ部が螺合する雌ネジ部５６を、上記テーパ内周面５４とほぼ同心状に設ける。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング（３）にクランプロッド（５）を軸心方向へ移動可能かつ軸心回りに回転可能に支持して、そのクランプロッド（５）の先端部にクランプアーム（６）を固定可能に構成した旋回式クランプにおいて、
上記のクランプロッド（５）の先端部に、先端方向へ狭まるテーパ外周面（５１）と、そのテーパ外周面（５１）よりも小径の締付け用雄ネジ部（５２）とを、先端方向へ順に設け、
その締付け用雄ネジ部（５２）に螺合させた締付けナット（７）のネジ推力によって、上記クランプアーム（６）に設けたテーパ内周面（５４）を上記のテーパ外周面（５１）にテーパ係合可能に構成し、
上記クランプアーム（６）の上部に、取外し具（５７）の取外し用雄ネジ部（５８）が螺合する雌ネジ部（５６）を、上記テーパ内周面（５４）とほぼ同心状に設け、
上記クランプロッド（５）から上記クランプアーム（６）を取外すときには、前記の締付け用雄ネジ部（５２）から前記の締付けナット（７）を取外した状態で、前記の取外し具（５７）の前記の取外し用雄ネジ部（５８）を前記の雌ネジ部（５６）に螺合させ、
前記の取外し具（５７）に押圧ボルト（６０）を軸心方向へ進退可能に螺合させ、その押圧ボルト（６０）が前記の締付け用雄ネジ部（５２）を基端方向へ押圧可能に構成した、ことを特徴とする旋回式クランプのクランプアームの着脱装置。
【請求項２】
請求項１に記載した旋回式クランプのクランプアームの着脱装置において、
前記の取外し具（５７）に前記の押圧ボルト（６０）を螺合させることに代えて、
前記クランプアーム（６）の前記の雌ネジ部（５６）に螺合させた前記の取外し具（５７）のネジ推力によって、その取外し具（５７）の前記の取外し用雄ネジ部（５８）の基部に設けた押圧部分（５８ａ）が前記テーパ外周面（５１）の周壁を基端方向へ押圧可能に構成した、ことを特徴とする旋回式クランプのクランプアームの着脱装置。
【請求項３】
請求項１に記載した旋回式クランプのクランプアームの着脱装置において、
前記の取外し具（５７）に前記の押圧ボルト（６０）を螺合させることに代えて、
前記クランプアーム（６）の前記の雌ネジ部（５６）に螺合させた前記の取外し具（５７）のネジ推力によって、その取外し具（５７）の先端に設けた押圧部分（６５）が前記の締付け用雄ネジ部（５２）を基端方向へ押圧可能に構成した、ことを特徴とする旋回式クランプのクランプアームの着脱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、旋回式クランプのクランプロッドにクランプアームを着脱する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の旋回式クランプには、従来では、米国特許第５８２０１１８に示すように、ハウジングにクランプロッドを軸心方向へ移動可能かつ軸心回りに回転可能に支持し、そのクランプロッドの先端部に螺合したボルトの締付け力によって、上記クランプアームを上記クランプロッドに押圧固定したものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来技術は、上記クランプアームを上記クランプロッドに強力に固定するうえで改善の余地があり、さらには、その強力に固定したクランプアームをメンテナンス時などには容易に取外すことが要望されていた。
本発明の目的は、クランプアームをクランプロッドに強力に固定することと、その強力に固定したクランプアームを容易に取外すこととを、両立できるようにすることにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１の発明は、例えば、図１と図２に示すように、旋回式クランプのクランプアームの着脱装置を次のように構成した。
ハウジング３にクランプロッド５を軸心方向へ移動可能かつ軸心回りに回転可能に支持して、そのクランプロッド５の先端部にクランプアーム６を固定可能に構成する。上記のクランプロッド５の先端部に、先端方向へ狭まるテーパ外周面５１と、そのテーパ外周面５１よりも小径の締付け用雄ネジ部５２とを、先端方向へ順に設ける。その締付け用雄ネジ部５２に螺合させた締付けナット７のネジ推力によって、上記クランプアーム６に設けたテーパ内周面５４を上記のテーパ外周面５１にテーパ係合させる。上記クランプアーム６の上部に、取外し具５７の取外し用雄ネジ部５８が螺合する雌ネジ部５６を、上記テーパ内周面５４とほぼ同心状に設ける。また、上記クランプロッド５から上記クランプアーム６を取外すときには、前記の締付け用雄ネジ部５２から前記の締付けナット７を取外した状態で、前記の取外し具５７の前記の取外し用雄ネジ部５８を前記の雌ネジ部５６に螺合させる。そして、前記の取外し具５７に押圧ボルト６０を軸心方向へ進退可能に螺合させ、その押圧ボルト６０が前記の締付け用雄ネジ部５２を基端方向へ押圧可能に構成する。
【０００５】
上記の請求項１の発明は、次の作用効果を奏する。
前記クランプロッド５に前記クランプアーム６を取り付けるときには、前記の締付けナット７のネジ推力によって、上記クランプアーム６の前記テーパ内周面５４を上記のクランプロッド５の前記テーパ外周面５１に強力にテーパ係合させて、上記クランプロッド５に上記クランプアーム６を強力に固定できる。
また、メンテナンス時などにおいて、前記クランプロッド５から前記クランプアーム６を取り外すときには、前記の締付け用雄ネジ部５２から前記の締付けナット７を取外し、上記クランプアーム６の前記の雌ネジ部５６に前記の取外し具５７の前記の取外し用雄ネジ部５８を螺合させる。そして、上記の取外し具５７に螺合した押圧ボルト６０を締付け回転する。すると、その押圧ボルト６０が上記クランプロッド５を基端方向へ押圧し、これと同時に、上記の取外し用雄ネジ部５８が上記の雌ネジ部５６を介して上記クランプアーム６を先端方向へ移動させる。これにより、前記テーパ内周面５４と前記テーパ外周面５１とのテーパ係合を解除できる。
【０００６】
従って、クランプアームをクランプロッドに強力に固定することと、その強力に固定したクランプアームを容易に取外すこととを、両立できる
しかも、上記クランプアームには雌ネジ部を設けるだけでよいので、上記の取外し装置を簡素に構成できる。また、前記の取外し具と押圧ボルトとの螺合構造によって上記の効果を達成できるので、その取外し装置をさらに簡素かつ軽量に造れる。そのうえ、上記の押圧ボルトは、上記の取外し具と比べて小径なので、小さいトルクで大きな押圧力を発生できる。
【０００７】
請求項２の発明（図３を参照）は、前記の請求項１の発明において、前記の取外し具５７に前記の押圧ボルト６０を螺合させることに代えて、前記クランプアーム６の前記の雌ネジ部５６に螺合させた前記の取外し具５７のネジ推力によって、その取外し具５７の前記の取外し用雄ネジ部５８の基部に設けた押圧部分５８ａが前記テーパ外周面５１の周壁を基端方向へ押圧可能に構成した。
【０００８】
上記の請求項２の発明は、上記の取外し具５７を締付け回転すると、その取外し具５７が上記クランプロッド５を基端方向へ押圧し、これと同時に、上記の取外し用雄ネジ部５８が上記の雌ネジ部５６を介して上記クランプアーム６を先端方向へ移動させる。これにより、前記テーパ内周面５４と前記テーパ外周面５１とのテーパ係合を解除できる。
従って、クランプアームをクランプロッドに強力に固定することと、その強力に固定したクランプアームを容易に取外すこととを、両立できる
しかも、上記クランプアームには雌ネジ部を設けるだけでよいので、上記の取外し装置を簡素に構成できる。また、前記の請求項１の発明の押圧ボルトを省略できるので取外し装置をさらに簡素かつ軽量に造れる。
【０００９】
請求項３の発明（図４を参照）は、前記の請求項１の発明において、前記の取外し具５７に前記の押圧ボルト６０を螺合させることに代えて、前記クランプアーム６の前記の雌ネジ部５６に螺合させた前記の取外し具５７のネジ推力によって、その取外し具５７の先端に設けた押圧部分６５が前記の締付け用雄ネジ部５２を基端方向へ押圧可能に構成した。
【００１０】
上記の請求項３の発明は、上記の取外し具５７を締付け回転すると、その取外し具５７の押圧部分６５が上記クランプロッド５を基端方向へ押圧し、これと同時に、上記の取外し用雄ネジ部５８が上記の雌ネジ部５６を介して上記クランプアーム６を先端方向へ移動させる。これにより、前記テーパ内周面５４と前記テーパ外周面５１とのテーパ係合を解除できる。
従って、クランプアームをクランプロッドに強力に固定することと、その強力に固定したクランプアームを容易に取外すこととを、両立できる
しかも、上記クランプアームには雌ネジ部を設けるだけでよいので、上記の取外し装置を簡素に構成できる。また、前記の請求項１の発明の押圧ボルトを省略できるので取外し装置をさらに簡素かつ軽量に造れる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１と図２は、本発明の一実施形態を示している。まず、図１によって旋回式クランプの全体構造を説明する。その図１は、上記クランプの立面視の部分断面図である。
【００１２】
ワークパレット１には旋回式クランプ２のハウジング３が複数のボルト（図示せず）によって固定される。そのハウジング３の筒孔４内にクランプロッド５が挿入される。そのクランプロッド５の上端部（先端部）にクランプアーム６が締付けナット７によって所望の旋回位置に固定され、そのアーム６の先端部分に押ボルト８が固定される。
【００１３】
上記のハウジング３の上端壁３ａに、上記クランプロッド５のロッド本体５ａに設けた上摺動部分１１が摺動自在で保密状に支持される。さらに、上記のハウジング３の下端壁３ｂの一部を構成する支持筒１３には、上記ロッド本体５ａから下向きに突出させた下摺動部分１２が摺動自在に支持される。上記の上摺動部分１１と下摺動部分１２とは、それぞれ、上記の上端壁３ａと下端壁３ｂとに緊密に嵌合されている。
【００１４】
上記クランプロッド５を駆動する手段は次のように構成されている。
前記の上摺動部分１１と下摺動部分１２との間で上記クランプロッド５にフランジ状の入力部１４が設けられる。また、上記クランプロッド５に環状のピストン１５が封止具１６を介して上下移動自在で保密状に外嵌され、そのピストン１５が上記の入力部１４に上側から対面される。そして、上記のピストン１５が別の封止具１５ａを介して前記の筒孔４内に保密状に挿入される。
【００１５】
上記ピストン１５と前記の上端壁３ａとの間にクランプ用の第１室２１が設けられ、その第１室２１にクランプ用圧油給排口１７を介して圧油が給排される。また、上記のピストン１５と前記の下端壁３ｂとの間にアンクランプ用の第２室２２が設けられ、その第２室２２には、油路１８とアンクランプ用の圧油給排口（図示せず）とを介して圧油が給排される。
【００１６】
上記クランプロッド５の下摺動部分１２と上記の支持筒１３の内壁１３ａの上部とにわたって旋回機構が設けられる。その旋回機構は次のように構成されている。
上記の下摺動部分１２の外周面に３つのガイド溝２６が周方向へほぼ等間隔に設けられる。上記の各ガイド溝２６は、断面視で弓形の溝からなり、螺旋状の旋回溝２７と直進溝２８とを上向きに連ねて構成される。上記の複数の旋回溝２７が相互に平行状に配置されると共に、上記の複数の直進溝２８も相互に平行状に配置されている。
【００１７】
上記の各ガイド溝２６に係合ボール２９が嵌入される。各係合ボール２９が、前記の支持筒１３の内壁１３ａの上部に設けた３つの貫通孔３１に回転自在に支持される。これら３つの係合ボール２９にわたってスリーブ３５が軸心回りに回転自在に外嵌される。
【００１８】
前記アンクランプ用の第２室２２の周壁の下部と前記の支持筒１３の上面との間には筒状のスペーサ３２が装着されている。そのスペーサ３２の上面に絞り用の溝３３が形成され、その絞り用の溝３３によって、前記の油路１８から上記の第２室２２への圧油の供給量を制御するようになっている。なお、その溝３３に代えて貫通孔などを利用することも可能である。
上記の支持筒１３の外壁１３ｂが上下方向へ延びる位置決めピン３８を介して前記ハウジング３の胴部３ｃに回り止めされている。これにより、上記ハウジング３に対する上記クランプロッド５の旋回位相を正確に決定できるようになっている。また、上記の支持筒１３は、雄ネジからなるロック部材３９によって上記ハウジング胴部３ｃに固定されている。
【００１９】
上記の旋回式クランプ２は次のように作動する。
図１の状態では、前記アンクランプ用の第２室２２へ圧油が供給されており、これにより、前記クランプロッド５は図示の旋回退避位置へ上昇している。
上記クランプ２をクランプ状態へ切換えるときには、上記の第２室２２の圧油を排出すると共に前記のクランプ用の第１室２１へ圧油を供給する。すると、そのクランプロッド５は、前記の旋回溝２７に沿って平面視で時計回りの方向へ旋回しながら下降し、引き続いて、前記の直進溝２８に沿って真っすぐに下降する。これにより、そのクランプロッド５がクランプ位置（図示せず）へ切り換わる。
【００２０】
上記クランプロッド５が平面視で時計回りの方向へ旋回するときには、前記の旋回溝２７に嵌入された前記の各係合ボール２９が平面視で反時計回りの方向へ転動し、これと同時に、上記の各係合ボール２９に外嵌された前記スリーブ３５が反時計回りの方向へ自由に回転する。このため、上記スリーブ３５の内周面と上記の各係合ボール２９との間には、ほとんどコロガリ摩擦だけが作用してスベリ摩擦がほとんど作用しなくなり、上記スリーブ３５から上記の各係合ボール２９に作用する抵抗が小さくなる。その結果、上記の各係合ボール２９から前記の旋回溝２７に作用する摩擦力が小さくなり、前記クランプロッド５が軽い力で円滑に旋回する。
【００２１】
上記クランプ２を上記クランプ状態から図１の旋回退避状態へ切換えるときには、前記のクランプ用の第１室２１から圧油を排出する共に前記アンクランプ用の第２室２２へ圧油を供給する。すると、まず、前記ピストン１５が、その環状断面積に作用する上向きの油圧力によって上昇し、これと同時に、前記のクランプロッド５が、前記の封止具１６の内側断面積に作用する上向きの油圧力によって前記の直進溝２８に沿って真っすぐに上昇していく。引き続いて、上記クランプロッド５が、前記の旋回溝２７に沿って平面視で反時計回りの方向へ旋回しながら上昇して、上記クランプロッド５および前記アーム６が図１の旋回退避位置へ切り換わる。
【００２２】
次に、前記クランプロッド５に前記クランプアーム６を着脱する構造について詳しく説明する。
上記のクランプロッド５の上端部に、上方へ狭まるテーパ外周面５１と、そのテーパ外周面５１よりも小径の締付け用雄ネジ部５２とが、上方へ順に設けられる。また、上記のクランプアーム６の装着孔６ａにテーパスリーブ５３が嵌着され、そのテーパスリーブ５３のテーパ内周面５４が上記テーパ外周面５１に上側からテーパ嵌合可能になっている。なお、上記テーパスリーブ５３は、その周壁に少なくとも一つのスリット（図示せず）を形成してある。
また、上記クランプアーム６の上部には、上記テーパ内周面５４とほぼ同心状に雌ネジ部５６が設けられている。
ここでは、上記の雌ネジ部５６のネジ外径寸法を、上記のテーパ内周面５４の上端の内径寸法よりも少し大きい値に設定してある。
【００２３】
上記のクランプアーム６は上記クランプロッド５に次の手順で固定される。まず、上記クランプアーム６を所望の旋回姿勢にし、前記テーパスリーブ５３の上記テーパ内周面５４を上記テーパ外周面５１に軽くテーパ係合させる。次いで、前記の締付け用雄ネジ部５２に前記の締付けナット７を螺合させ、その締付け用雄ネジ部５２の六角穴５２ａに六角レンチ（図示せず）を差し込み、その状態で上記の締付けナット７を締付けていく。すると、そのネジ推力が、上記クランプアーム６を下向きに押圧し、これと同時に、上記の締付け用雄ネジ部５２を持ち上げる。これにより、前記テーパ内周面５４と前記テーパ外周面５１とが強力にテーパ係合すると共に、前記テーパスリーブ５３が拡径して前記の装着孔６ａに強力に密着する。このため、上記クランプアーム６を上記クランプロッド５に強力に固定できる。
【００２４】
旋回式クランプ２のメンテナンス時などには、上記クランプアーム６が上記クランプロッド５から次の手順で取り外される。
まず、図１中の上記の締付けナット７を前記の締付け用雄ネジ部５２から取外す。次いで、図２に示すように、上記クランプアーム６の前記の雌ネジ部５６に取外し具５７の取外し用雄ネジ部５８を軽く螺合させ、その取外し具５７の下半部に予め装着したストップ用ナット５９の下面を上記クランプアーム６の上面に接当させる。
【００２５】
引続いて、前記の取外し具５７に螺合させた押圧ボルト６０を締付けていく。すると、その押圧ボルト６０が前記の締付け用雄ネジ部５２を下方へ強力に押圧し、これと同時に、前記の取外し具５７が前記の取外し用雄ネジ部５８と前記の雌ネジ部５６とを順に介して前記クランプアーム６を持ち上げる。これにより、前記テーパ外周面５１と前記テーパ内周面５４とのテーパ係合が解除され、前記クランプアーム６を前記クランプロッド５から容易に取外せる。
【００２６】
図３と図４は、それぞれ、変形例を示し、上記の図２に類似する図である。これらの変形例においては、上記の実施形態の構成部材と同じ部材（または類似する部材）には原則として同一の符号を付けてある。
【００２７】
図３の第１変形例では、前記クランプアーム６の前記の雌ネジ部５６に前記の取外し具５７の前記の取外し用雄ネジ部５８を螺合させ、そのネジ推力によって、上記の取外し用雄ネジ部５８の下部に設けた押圧部分５８ａが前記テーパ外周面５１の周壁を下方へ押圧し、これと同時に、上記の取外し具５７が上記の取外し用雄ネジ部５８と上記の雌ネジ部５６とを順に介して前記クランプアーム６を持ち上げる。これにより、前記テーパ外周面５１と前記テーパ内周面５４とのテーパ係合が解除され、前記クランプアーム６を前記クランプロッド５から容易に取り外せる。
【００２８】
図４の第２変形例では、前記クランプロッド５の縦溝６２に位置決めピン６３を挿入してある。また、前記クランプアーム６の前記の雌ネジ部５６に螺合させた前記の取外し具５７のネジ推力によって、その取外し具５７の上部に設けた押圧部分６５が前記の締付け用雄ネジ部５２を下方へ押圧し、これと同時に、上記の取外し具５７が上記の取外し用雄ネジ部５８と上記の雌ネジ部５６とを順に介して前記クランプアーム６を持ち上げる。これにより、前記テーパ外周面５１と前記テーパ内周面５４とのテーパ係合が解除され、前記クランプアーム６を前記クランプロッド５から容易に取外せる。
【００２９】
なお、上記の図３と図４の各変形例においては、前記の雌ネジ部５６のネジ外径寸法を、前記のテーパ内周面５４の上端の内径寸法よりも小さい値に設定してある。
【００３０】
上記の実施形態や変形例は次のように変更可能である。
前記テーパスリーブ５３を省略することも可能である。この場合、前記クランプアーム６に前記のテーパ内周面５４を直接に形成すればよい。
旋回式クランプ２は、例示した油圧複動形に代えて、バネ力でクランプ駆動すると共に油圧力でアンクランプ駆動してもよく、さらには、油圧力でクランプ駆動すると共にバネ力でアンクランプ駆動してもよい。また、クランプ又はアンクランプ用の圧力流体は、例示した圧油に代えて、圧縮空気等の気体であってもよい。
前記クランプロッド５を旋回させる前述の旋回機構は、例示した構造に限定されず、異なる各種の構造を利用できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示し、旋回式クランプの立面視の部分断面図である。
【図２】上記の旋回式クランプのクランプアームを取り外す方法を示し、上記の図１に類似する部分図である。
【図３】上記クランプアームの取外し方法の第１変形例を示し、上記の図２に類似する図である。
【図４】上記の取外し方法の第２変形例を示し、上記の図２に類似する図である。
【符号の説明】
３…ハウジング、５…クランプロッド、６…クランプアーム、７…締付けナット、５１…テーパ外周面、５２…締付け用雄ネジ部、５４…テーパ内周面、５６…雌ネジ部、５７…取外し具、５８…取外し用雄ネジ部、５８ａ…押圧部分、６０…押圧ボルト、６５…押圧部分。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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