(57)【要約】【課題】クランプヘッドの向きを自由に変更できるように構成したクランプ装置を提供する。【解決手段】クランプ装置１は、クランプ本体２と、このクランプ本体２に進退自在に設けられたロッド３と、ロッド３の先端に連結されワークＷにクランプ力を出力するクランプヘッド６と、一端がクランプヘッド６の長さ方向途中部に連結されたリンク部材７と、リンク部材７の他端に連結されクランプ本体２に取り外し可能に固定されるリンク支持ボルト４５を備え、リンク支持ボルト４５の軸部４７をクランプ本体２に形成された複数の連結穴５０に選択的に挿入可能に構成したので、クランプヘッド６の向きを容易に変更することができる。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランプ本体と、このクランプ本体に進退自在に設けられたロッドと、このロッドをクランプ側へ駆動するクランプ駆動手段と、ロッドの先端に連結され被固定体にクランプ力を出力するクランプヘッドとを備えたクランプ装置において、
一端が前記クランプヘッドの長さ方向途中部に連結され、ロッドの進出動作に連動してクランプヘッドを被固定体に当接させるとともに、ロッドの退入動作に連動してクランプヘッドを被固定体から離隔させる為のリンク部材と、
このリンク部材の他端に連結されクランプ本体に取り外し可能に固定されるリンク支持部材であって、クランプ本体に形成された複数の連結穴に選択的に挿入可能な軸部を有するリンク支持部材とを備えたことを特徴とするクランプ装置。
【請求項２】
前記リンク支持部材の軸部には、前記連結穴の雌ネジ部に螺合可能な雄ネジ部が形成されたことを特徴とする請求項１に記載のクランプ装置。
【請求項３】
前記リンク支持部材の軸部が連結穴に挿入された状態で、軸部の回転を規制する回転規制部材が設けられたことを特徴とする請求項２に記載のクランプ装置。
【請求項４】
前記回転規制部材は、リンク支持部材の軸部の軸心と交差する方向にクランプ本体に装着される１対のネジ部材であることを特徴とする請求項３に記載のクランプ装置。
【請求項５】
前記軸部の外周部に、前記１対のネジ部材の装着方向に対して所定角度傾斜した平面部が形成され、前記１対のネジ部材の先端部に、前記平面部に係合して軸部の回転を規制する係合部が形成されたことを特徴とする請求項４に記載のクランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、クランプ装置に関し、特に、リンク部材を介してロッドの進退動作に連動してクランプヘッドを回動させてワーク等の被固定体をクランプするものに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、機械加工に供するワーク等の被固定体を固定するクランプ装置には、種々の型式のものが提案され、あるいは、実用化されている。その中でも、クランプ本体に進退自在に装着されたロッドと、このロッドの先端部に連結されたクランプヘッドを有し、リンク部材を介してロッドの進退動作に連動してクランプヘッドを回動させ、ワーク等をクランプするように構成されたものがある。
【０００３】
例えば、本願出願人は、クランプ本体の上端部にリンク部材の下端部を直接連結したもの（例えば、特許文献１参照）や、クランプ本体に取り外し可能に固定された連結用のボルトを介してリンク部材の下端部をクランプ本体に連結したもの（例えば、特許文献２参照）などを提案している。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１８７０３７号公報（第３−５頁、図１−４）
【特許文献２】特開２００１−１９８７５４号公報（第６頁、図３）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ここで、ワーク等の被固定体の形状や大きさ等により、被固定体の固定位置（クランプ本体に対する被固定体の位置）をユーザー自身で自由に変更できれば便利である。しかし、前述のようなクランプ装置において被固定体の固定位置を変更するには、被固定体にクランプ力を出力するクランプヘッドの向きを変更しなくてはならない場合もある。ところが、特許文献１に記載のクランプ装置においては、クランプヘッドに連結されたリンク部材がクランプ本体に直接連結されているため、ユーザー自身でクランプヘッドの向きを変更することは不可能である。
【０００６】
また、特許文献２に記載のクランプ装置においては、リンク部材がボルトを介してクランプ本体に連結されているが、クランプ本体には、このボルトを固定する為の穴が１つしか形成されておらず、ボルトを付け替えるということが想定されていない。即ち、ユーザー自身が、ボルトをクランプ本体の他の位置に付け替えてクランプヘッドの向きを自由に変更することはできない。
本発明の目的は、ユーザー自身がクランプヘッドの向きを自由に変更できるように構成したクランプ装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１のクランプ装置は、クランプ本体と、このクランプ本体に進退自在に設けられたロッドと、このロッドをクランプ側へ駆動するクランプ駆動手段と、ロッドの先端に連結され被固定体にクランプ力を出力するクランプヘッドとを備えたクランプ装置において、一端が前記クランプヘッドの長さ方向途中部に連結され、ロッドの進出動作に連動してクランプヘッドを被固定体に当接させるとともに、ロッドの退入動作に連動してクランプヘッドを被固定体から離隔させる為のリンク部材と、このリンク部材の他端に連結されクランプ本体に取り外し可能に固定されるリンク支持部材であって、クランプ本体に形成された複数の連結穴に選択的に挿入可能な軸部を有するリンク支持部材とを備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
このクランプ装置において、クランプ駆動手段によりロッドがクランプ側へ駆動されてロッドが進出すると、リンク部材を介して、ロッドの進出動作に連動してクランプヘッドがワーク等の被固定体に当接し、クランプヘッドから被固定体にクランプ力が出力されて被固定体がクランプされる。
【０００９】
ここで、リンク部材の一端はクランプヘッドの長さ方向途中部に連結され、リンク部材の他端はクランプ本体に取り外し可能に固定されるリンク支持部材に連結されている。そして、リンク支持部材は、その軸部がクランプ本体に形成された複数の連結穴のうちの１つに、選択的に挿入された状態でクランプ本体に固定されている。つまり、複数の連結穴のうちの何れか１つに軸部を選択的に挿入することで、リンク部材を介してクランプヘッドと連結されたリンク支持部材のクランプ本体における固定位置を変更できるため、クランプヘッドの向きを所望の向きに容易に変更することができる。
【００１０】
請求項２のクランプ装置は、請求項１の発明において、前記リンク支持部材の軸部には、前記連結穴の雌ネジ部に螺合可能な雄ネジ部が形成されたことを特徴とするものである。従って、連結穴の雌ネジ部に軸部の雄ネジ部を螺合させて、リンク支持部材をクランプ本体に取り外し可能に且つ確実に固定できる。
【００１１】
請求項３のクランプ装置は、請求項２の発明において、前記リンク支持部材の軸部が連結穴に挿入された状態で、軸部の回転を規制する回転規制部材が設けられたことを特徴とするものである。従って、この回転規制部材によりリンク支持部材の軸部がクランプ本体に対して回転するのが規制されるため、リンク支持部材をクランプ本体に確実に固定できる。
【００１２】
請求項４のクランプ装置は、請求項３の発明において、前記回転規制部材は、リンク支持部材の軸部の軸心と交差する方向にクランプ本体に装着される１対のネジ部材であることを特徴とするものである。従って、リンク支持部材の軸部が連結穴に挿入された状態で、その軸部の軸心と交差する方向に１対のネジ部材をクランプ本体に装着することで、リンク支持部材のクランプ本体に対する回転が規制される。
【００１３】
請求項５のクランプ装置は、請求項４の発明において、前記軸部の外周部に、前記１対のネジ部材の装着方向に対して所定角度傾斜した平面部が形成され、前記１対のネジ部材の先端部に、前記平面部に係合して軸部の回転を規制する係合部が形成されたことを特徴とするものである。リンク支持部材の軸部が連結穴に挿入された状態で、その軸部の軸心と交差する方向に１対のネジ部材をクランプ本体に装着したときに、軸部に形成された平面部に１対のネジ部材の係合部が係合するため、リンク支持部材のクランプ本体に対する回転が確実に規制される。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について説明する。本実施形態は、機械加工に供するワークをワークパレット上に固定するクランプ装置に本発明を適用した一例である。尚、図１の右方を前方として以下説明する。
図１〜図４に示すように、クランプ装置１は、クランプ本体２と、このクランプ本体２に進退自在に設けられたロッド３と、このロッド３をクランプ側（上方）へ駆動する油圧シリンダ４と、ロッド３をクランプ解除側（下方）へ駆動する油圧シリンダ５と、ロッド３の先端に連結されワークＷにクランプ力を出力するクランプヘッド６と、ロッド３の進出動作に連動してクランプヘッド６をワークＷに当接させるとともに、ロッド３の退入動作に連動してクランプヘッド６をワークＷから離隔させる為の左右１対のリンク部材７とを備えている。
【００１５】
図１〜図４に示すように、クランプ本体２は、平面視矩形状の上部本体１０と、この上部本体１０の下端部から下方へ延びる略筒状の下部本体１１を有し、クランプ本体２は、下部本体１１がワークパレットＰに形成された収容穴に収容された状態で、上部本体１０に形成された４つのボルト穴１０ａに夫々挿入される４本のボルト（図示略）によりワークパレットＰに固定されている。
【００１６】
図４に示すように、クランプ本体２の内部には、ロッド３が挿通されるロッド挿通孔１２と、このロッド挿通孔１２の下端に連なるシリンダ穴１３とが形成されている。ロッド挿通孔１２の上端部には、切削屑や塵等などが外部からクランプ本体２内に侵入するのを防止するダストシール１４が設けられている。シリンダ穴１３の下端はクランプ本体２の下端部に螺合装着されたキャップ部材１５により塞がれている。さらに、クランプ本体２の後端部には、後述の油圧シリンダ４，５の油室３０，３２に油圧を供給する為の油圧ポート１６，１７が設けられており、これら油圧ポート１６，１７は、夫々油管１８，１９を介して外部の油圧供給源（図示略）と接続される。
【００１７】
図４に示すように、ロッド３は、クランプ本体２のロッド挿通孔１２に摺動自在に挿通されており、ロッド３とロッド挿通孔１２との間には、シール部材２０が装着されている。ロッド３の上端部には、クランプヘッド６の基端部がピン部材２１を介して回転自在に連結されている。ロッド３の下端側部分には、ピストン部３ａが形成されており、このピストン部３ａは、シリンダ穴１３に摺動自在に内嵌されている。ピストン部３ａとシリンダ穴１３との間にはシール部材２２も装着されている。
【００１８】
ロッド３を進出駆動するクランプ用の油圧シリンダ４は、シリンダ穴１３と、ロッド３のピストン部３ａと、シリンダ穴１３とピストン部３ａとによりピストン部３ａの下側に形成された油室３０などで構成され、図３に示すように、油室３０は、クランプ本体２の内部に形成された油路３１を介して油圧ポート１６と接続されている。この油室３０に図示外の油圧供給源から油圧が供給されると、油室３０にクランプ力が発生してロッド３が上方へ駆動される。
【００１９】
同様に、ロッド３を退入駆動するクランプ解除用の油圧シリンダ５は、シリンダ穴１３と、ロッド３のピストン部３ａと、シリンダ穴１３とピストン部３ａとによりピストン部３ａの上側に形成された油室３２などで構成され、図３に示すように、油室３２は、クランプ本体２の内部に形成された油路３３を介して油圧ポート１７と接続されている。この油室３２に図示外の油圧供給源から油圧が供給されると、油室３２にクランプ解除力が発生してロッド３が下方へ駆動される。
【００２０】
図１〜図４に示すように、クランプヘッド６は、ロッド３の先端部にピン部材２１を介して回転自在に連結されており、その連結部には止め輪３５が装着されている。クランプヘッド６の先端部には、クランプ時にワークＷに当接してクランプ力をワークＷに出力するネジ部材３６が設けられている。このネジ部材３６は、ナット３７を弛めることにより、ワークＷの高さに応じてワークＷとの当接位置を調節できるように構成されている。
【００２１】
クランプヘッド６の前後方向途中部には、左右１対のリンク部材７の上端部がクランプヘッド６の両側からピン部材３７を介して回転自在に連結されている。左右１対のリンク部材７の下端部は、クランプ本体２に取り外し可能に固定された次述のリンク支持ボルト４５（リンク支持部材）の頭部４６にピン部材３８を介して回転自在に枢支されている。尚、これらクランプヘッド６、リンク部材７及びリンク支持ボルト４５の連結部には、夫々止め輪３９，４０が装着されている。
【００２２】
図４〜図６に示すように、リンク支持ボルト４５は、頭部４６と、この頭部４６から下方へ延びる軸部４７とを一体形成したものである。頭部４６に形成された挿通穴４６ａにピン部材３８が挿通されて、リンク支持ボルト４５に左右１対のリンク部材７が回動自在に連結されている。軸部４７は、頭部４６の下端に順に連なる、大径部４７ａ、雄ネジ部４７ｂ及び小径部４７ｃを有する。そして、図５〜図７に示すように、小径部４７ｃの外周部の左右両側部分には、前後方向から所定角度（例えば、１０度）左方及び右方に傾斜した前後１対の平面部４７ｄが夫々１組ずつ形成されている。
【００２３】
ところで、図６に示すように、クランプ本体２の上部本体１０には、ロッド３の前側及び左右両側の３箇所に、３つの連結穴５０が夫々形成されている。そして、これら３つの連結穴５０のうちの何れか１つ（本実施形態では、前側の連結穴５０）に、リンク支持ボルト４５の軸部４７が選択的に挿入され、軸部４７の雄ネジ部４７ｂが連結穴５０内に形成された雌ネジ部に螺合して、リンク支持ボルト４５がクランプ本体２に取り外し可能に固定される。このように、リンク支持ボルト４５を３つの連結穴５０の何れか１つに取り外し可能に固定することで、クランプヘッド６の向きを前方、左方又は右方の何れかの方向に自由に変更することができる。尚、リンク支持ボルト４５が挿入されていない他の２つの連結穴５０には、合成樹脂製の封止用プラグ部材５１が装着されている。
【００２４】
さらに、図６、図７に示すように、上部本体１０の、前側部分及び左右両側部分には、上部本体１０の外面部からロッド３側へ水平に延びて連結穴５０に連通する１対の装着穴５２が夫々形成されている。そして、連結穴５０に選択的に挿入されたリンク支持ボルト４５のクランプ本体２に対する回転を規制するために、その連結穴５０に連通する１対の装着穴５２に、クランプ本体２の外側から１対のネジ部材５３が水平方向に装着される。本実施形態では、前側の連結穴５０にリンク支持ボルト４５の軸部４７が挿通されているが、この前側の連結穴５０に対して、１対の装着穴５２は連結穴５０の左右両端部に連通しており、これら１対の装着穴５２に１対のネジ部材５３が夫々前方から装着されると、１対のネジ部材５３は、軸部４７の軸心の位置よりも左右にずれた位置で軸部４７を左右から挟むことになる。
【００２５】
ここで、１対のネジ部材５３の先端部には、先細り状のテーパー部５３ａ（係合部）が形成されている。従って、連結穴５０にリンク支持ボルト４５の軸部４７が装着された状態で、装着穴５２に１対のネジ部材５３が装着されると、１対のネジ部材５３のテーパー部５３ａが軸部４７の左右両側の平面部４７ｄに夫々楔状に係合して、リンク支持ボルト４５の回転が規制されることになる。
尚、１対のネジ部材５３が装着されない装着穴５２（図６における左右両側の装着穴５２）には、装着穴封止用のネジ部材５４が螺合されている。
【００２６】
以上説明したクランプ装置１の作用及び効果について説明する。
図１に示すクランプ解除状態では、クランプ解除用油圧シリンダ５の油室３２に油圧が供給されて、ロッド３が退入してクランプヘッド６の前端部がワークＷから上方へ退避した状態である。
【００２７】
この状態から、クランプ解除用の油室３２の油圧を排出しつつ、クランプ用油圧シリンダ４の油室３０に油圧を供給していくと、ロッド３が上方へ駆動されて進出する。このとき、リンク部材７を介して、ロッド３の進出動作に連動してクランプヘッド６が図１の時計回りの方向に回動し、図２〜図４に示すように、クランプヘッド６の先端部に設けられたネジ部材３６がワークＷに当接する。そして、ネジ部材３６からワークＷにクランプ力が出力されてワークＷがクランプされる。
【００２８】
一方、ワークＷのクランプ状態を解除する場合には、クランプ用の油室３０の油圧を排出しつつ、クランプ解除用の油室３２に油圧を供給する。すると、図１に示すように、ロッド３が下方へ駆動されて退入し、リンク部材７を介して、ロッド３の退入動作に連動してクランプヘッド６が図１の反時計回りの方向に回動して、ネジ部材３６がワークＷから離隔して、ワークＷのクランプ状態が解除される。
【００２９】
このように、クランプヘッド６の向きにより、ワークパレットＰにおけるワークＷの固定位置が決まることになる。ここで、本実施形態のクランプ装置１は、リンク部材７に連結されたリンク支持ボルト４５を、クランプ本体２に形成された３つの連結穴５０に選択的に挿通して、リンク支持ボルト４５をクランプ本体２の所望の位置に取り外し可能に固定することができるように構成されている。従って、図３のようにクランプヘッド６が前方に向いた状態から、リンク支持ボルト４５を取り外して左側又は右側の連結穴５０に付け替えて、クランプヘッド６の向きを左方又は右方に変更すれば、ワークパレットＰにおいて、ワークＷをクランプ本体２の左側又は右側に固定することができるようになる。
【００３０】
さらに、リンク支持ボルト４５の軸部４７が連結穴５０に挿入された状態で、１対のネジ部材５３を連結穴５０に連通する１対の装着穴５２に夫々装着して、軸部４７の左右両端部に形成された平面部４７ｄに１対のネジ部材５３のテーパー部５３ａを楔状に係合させることで、リンク支持ボルト４５のクランプ本体２に対する回転を確実に規制できる。ここで、連結穴５０に挿入された軸部４７の軸心の位置（上部本体１０において特に肉厚が薄い位置）よりも、少しずれた位置にネジ部材５３を装着するため、多少長さの長いネジ部材５３を使用して、より確実にリンク支持ボルト４５をクランプ本体２に固定する必要がある場合でも、クランプ装置１（クランプ本体２）のサイズを極力コンパクトに抑えることができる。
【００３１】
尚、上部本体１０に設ける連結穴５０の数は前記実施形態の３つに限るものではない。また、金型等のワークＷ以外の被固定体を固定するクランプ装置にも本発明を適用できる。その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、当業者により容易に想到し得る実施の形態にも本発明を適用できることは言うまでもない。
【００３２】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、リンク部材の他端に連結されクランプ本体に取り外し可能に固定されるリンク支持部材の軸部を、クランプ本体に形成された複数の連結穴に選択的に挿入して、クランプ本体の所望の位置にリンク支持部材を取り外し可能に固定することができるので、リンク部材を介してリンク支持部材に連結されたクランプヘッドの向きを容易に変更することができる。
【００３３】
請求項２の発明によれば、連結穴の雌ネジ部に軸部の雄ネジ部を螺合させて、リンク支持部材をクランプ本体に取り外し可能に且つ確実に固定できる。
請求項３の発明によれば、回転規制部材によりリンク支持部材の軸部がクランプ本体に対して回転するのが規制されるため、リンク支持部材をクランプ本体に確実に固定することができる。
【００３４】
請求項４の発明によれば、リンク支持部材の軸部が連結穴に挿入された状態で、その軸部の軸心と交差する方向に１対のネジ部材をクランプ本体に装着することで、リンク支持部材のクランプ本体に対する回転を確実に規制できる。
【００３５】
請求項５の発明によれば、リンク支持部材の軸部が連結穴に挿入された状態で、その軸部の軸心と交差する方向に１対のネジ部材をクランプ本体に装着したときに、軸部に形成された平面部に１対のネジ部材の係合部が係合するため、リンク支持部材のクランプ本体に対する回転がより確実に規制される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るクランプ装置（クランプ解除状態）の左側面図である。
【図２】クランプ装置（クランプ状態）の左側面図である。
【図３】図２の平面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】リンク支持ボルトを示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図を示す。
【図６】図４のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】図６の要部拡大図である。
【符号の説明】
Ｗ        ワーク
１        クランプ装置
２        クランプ本体
３        ロッド
４        油圧シリンダ
６        クランプヘッド
７        リンク部材
４５    リンク支持ボルト
４７    軸部
４７ｂ  雄ネジ部
５０    連結穴
５３    ネジ部材
５３ａ  テーパー部
【図１】
2004351543.tif 000003
【図２】
2004351543.tif 000004
【図３】
2004351543.tif 000005
【図４】
2004351543.tif 000006
【図５】
2004351543.tif 000007
【図６】
2004351543.tif 000008
【図７】
2004351543.tif 000009