(57)【要約】【課題】  薄肉円筒部材の均一な膨張が可能とし、工具等を確実に固定できるようにする。【解決手段】  略円筒形のスリーブ４の外形は、略中央部分は細く縮径された円筒部４ａとされ、その両側の外形部４ｂ、４ｃは波形形状とされ、シェル５との間に僅かに隙間を有する形状とされている。外形部４ｂ、４ｃのそれぞれ中程の外周には環状溝４ｅ、４ｆが形成され、この環状溝４ｅ、４ｆにリング状の銅ろう１２ａ、１２ｂが装着されるようになっている。シェル５は薄肉の金属円筒体から成り、全長に渡って半径方向断面がスリーブ４の外形部４ｂ、４ｃの波形形状と一致する波形形状が形成されている。銅ろう１２ａ、１２ｂを環状溝４ｅ、４ｆに嵌め込み、シェル５をスリーブ４上に挿着し加熱を行うと、銅ろう１２ａ、１２ｂは外形部４ｂ、４ｃとシェル５の全周に渡って流れ込み、シェル５は両端の外形部４ｂ、４ｃと確実に固着する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側部材の外側に全長に渡って半径方向断面を波形形状に形成した薄肉円筒部材を内側部材の外側に配置し、これらの部材間に非圧縮性流体を封入し、該流体に圧力を加えることにより前記薄肉円筒部材の外径を変化させるクランプ装置において、前記内側部材の両端部の外形を前記薄肉円筒部材の波形と一致させ、前記内側部材の両端部を前記薄肉円筒部材に接合したことを特徴とするクランプ装置。
【請求項２】
前記部材間の接合はろう付けによるものとした請求項１に記載のクランプ装置。
【請求項３】
前記ろう封は銅ろうとした請求項１に記載のクランプ装置。
【請求項４】
前記内側部材はクランプ本体の軸部に固着したスリーブであり、該スリーブの中央部分に小径部を形成して、該小径部と前記薄肉円筒部材の内径間に形成した中空空間に前記非圧縮性流体を封入する請求項１に記載のクランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械加工分野、測定分野において使用される被加工物や加工工具を把持するために使用し、油やゲル状物質を内蔵した膨張方式のクランプ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
このようなクランプ装置を、本出願人は既に特許文献１として提案をしている。このクランプ装置においては、高膨張を達成するため、外側部材であるシェルを断面波形形状にして表面面積を増加させ、その両端部をクランプ本体に固着している。
【０００３】
この波形シェルは長手方向全長に渡って波形に形成され、その概略中央部に油やゲル状物質から成る非圧縮性流体を封入した略円筒状空間を形成し、この空間内に封入した非圧縮性流体を加圧することにより波形シェルの外径を可変としている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１９４０１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、このようなクランプ装置の実用化に当って、クランプ動作をさせたときに、シェルの偏膨張つまり膨張の片寄りが発生するという問題点がある。そして、その原因を追求してゆくと、シェルとクランプ本体との固着構造に問題があることが分かった。
【０００６】
それは、シェルとクランプ本体の丸軸部との間にろうを溶かし込んで固着する際に、シェルの内面が波形形状であるため、両者の隙間に均一にろうが流れ込まず、片寄って流れ込むことがあり、両者の接合が不均一になって、それが膨張の片寄りを発生する原因となっている。
【０００７】
本発明の目的は、薄肉円筒部材つまりシェルの波形と内側部材の両端部の波形とを一致させて均一な接合を行い、片寄りのない高膨張を達成し得るクランプ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明に係るクランプ装置は、内側部材の外側に全長に渡って半径方向断面を波形形状に形成した薄肉円筒部材を内側部材の外側に配置し、これらの部材間に非圧縮性流体を封入し、該流体に圧力を加えることにより前記薄肉円筒部材の外径を変化させるクランプ装置において、前記内側部材の両端部の外形を前記薄肉円筒部材の波形と一致させ、前記内側部材の両端部を前記薄肉円筒部材に接合したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のクランプ装置によれば、薄肉円筒部材と内側部材の接合部を両者共に波形形状とすることにより、両者の隙間が一定となり、均一なろう付けが可能になり、薄肉円筒部材の片寄りのない膨張が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１はクランプ装置の縦断面図、図２はクランプ装置の一部を切欠した状態の断面斜視図、図３は分解斜視図、図４は組立て状態の説明図である。クランプ本体１の基部本体２に軸部本体３が接続され、軸部本体３の細径軸部３ａにスリーブ４が挿着され、このスリーブ４の外周に薄肉円筒状部材であるシェル５が装着され、シェル５は両端部をスリーブ４に対しろう付けにより一体に接合されている。なお、図２以下では細径軸部３ａの先端部を省略している。
【００１１】
基部本体２では、長手方向に伸びる軸部２ａにフランジ２ｂが一体化され、これらの軸部２ａ、フランジ部２ｂの長手方向の中心部に貫通孔２ｃが形成されている。この貫通孔２ｃ内の端部側には作動ねじ６が螺合され、この作動ねじ６にはスパナ用孔６ａが設けられている。貫通孔２ｃの作動ねじ６の奥部には、更にピストンロッド７とピストン８が摺動自在に挿入されている。
【００１２】
軸部本体３では、基部本体２のフランジ２ｂの側端面に当接するフランジ３ｂ、基部本体２のフランジ２ｂ内に嵌合する小軸部３ｃ、フランジ３ｂの反対側に伸びる細径軸部３ａが一体化されている。
【００１３】
また、軸部本体３の長手方向中心には、小軸部３ｃ側から貫通孔２ｃと連通する通路３ｄが長手方向に形成されフランジ３ｂには通路３ｄと連通する油供給用孔３ｅが設けられ、フランジ３ｂの外周に位置する油供給用孔３ｅの端部はシールねじ９により密封され、貫通孔２ｃ、通路３ｄに非圧縮性流体の油Ｏが封入されている。
【００１４】
クランプ本体１のフランジ２ｂ、３ｂは複数個のボルト１０により強固に一体化され、また軸部本体３の小軸部３ｃの外径にはＯリング１１が装着されて、基部本体２と軸部本体３間の密封がなされている。
【００１５】
スリーブ４は略円筒形であり、その内径は細径軸部３ａが圧入される大きさとされている。外形においては、略中央部分は細く縮径された円筒部４ａとされ、その両側の外形部４ｂ、４ｃはシェル５の後述する内径に見合う波形形状とされ、シェル５との間に僅かに中空空間の隙間を有する形状とされている。円筒部４ａの一部には、通路３ｄに通ずる孔部４ｄが穿孔され、中空空間に油Ｏが封入されている。
【００１６】
更に、この外形部４ｂ、４ｃのそれぞれ中程の外周には、浅い環状溝４ｅ、４ｆが形成されており、この環状溝４ｅ、４ｆにリング状の銅ろう１２ａ、１２ｂが装着されるようになっている。
【００１７】
また、シェル５は薄肉の金属円筒体から成り、全長に渡って半径方向断面が波形に形成され、前述したようにこの波形にスリーブ４の外形部４ｂ、４ｃの波形形状が一致するようにされている。
【００１８】
銅ろう１２ａ、１２ｂを環状溝４ｅ、４ｆにそれぞれ嵌め込み、図５に示すようにシェル５をスリーブ４上に挿着してから加熱を行うと、銅ろう１２ａ、１２ｂが溶けて外形部４ｂ、４ｃとシェル５間の波形隙間に滲み渡ることになる。銅ろう１２ａ、１２ｂは外形部４ｂ、４ｃとシェル５の全周に渡って流れ込み、シェル５は両端の外形部４ｂ、４ｃに固着される。
【００１９】
シェル５とスリーブ４の波形外形部４ｂ、４ｃとの間は波形同士として嵌合され、その隙間部分の全周に銅ろうが行き渡るので、両者間は均一にかつ確実に固着されることになる。
【００２０】
更に図１のように構成され、内部に油Ｏが封入された状態において、シェル５の外側に被加工物や加工工具を装着してから、作動ねじ６を駆動させピストンロッド７、ピストン８を押圧させ封入されている油Ｏを押し込むことにより、スリーブ４の孔部４ｄを介してシェル５の内面に圧力が伝達され、シェル５を外方へ膨張させ、被加工物や加工工具の内径へ強固に密着してクランプすることができる。また、作動ねじ６を緩めることによりシェル５は元の形状に復元し、被加工物や加工工具を取り外すことができる。
【００２１】
このクランプ装置は、通常のハイドロリック式クランプやチャックに使用する場合において、大きな膨張範囲が取れるため、従来のように割りコレットを数多く備えなくとも、広範囲なチャッキングが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
また実施例においては、クランプ本体１、スリーブ４とシェル５の構成要素から成っているが、スリーブ４はクランプ本体１と一体に形成しても支障はない。
【００２３】
シェル５の波形形状も実施例に限定されず、そのピッチや形状も種々の変更が可能であり、波形の数や外形側の面とりの大きさなど変更ができる。
【００２４】
更に、ろう付けの材質も銅に限定されず、一般的に用いられている材料を適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】断面図である。
【図２】一部を切欠した状態の斜視図である。
【図３】分解斜視図である。
【図４】組立て過程の説明図である。
【図５】シェルとスリーブの組立状態の斜視図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  クランプ本体
２  基部本体
３  軸部本体
３ａ  細径軸部
４  スリーブ
４ａ  円筒部
４ｂ、４ｃ  外径部
５  シェル
１２ａ、１２ｂ  銅ろう
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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