(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１クランプレバーと第２クランプレバーとの間でワークをクランプ及びアンクランプするクランプ装置であって、
直線往復機構によって上下方向へ直線運動可能に支持された平板状のベースを備え、該ベースの両端側には前記ベースの長さ方向における端部において対向するように一対の保持片がそれぞれ延在され、それら対向する一対の保持片には該一対の保持片を貫通するように円孔状の挿通孔が形成されており、
前記第１クランプレバー及び前記第２クランプレバーにはカム溝が形成され、
前記第１クランプレバー及び前記第２クランプレバーは、前記挿通孔と前記カム溝とに挿入されるシャフトを介して前記一対の保持片の間に形成されるレバー収容溝に収容され、
前記シャフトは、該シャフトにおける中間部に大径部が形成されるとともにその大径部の両端側には前記大径部よりも小径な小径部が形成されており、
前記シャフトの前記大径部は、前記カム溝に挿通されて同カム溝内を移動するとともに、前記シャフトの前記小径部は、前記シャフトを回転可能に支持するための軸受を介して前記挿通孔内に配置され、
前記一対の保持片の外面には、前記挿通孔を閉鎖する蓋部が取り付けられていることを特徴とするクランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１クランプレバーと第２クランプレバーとの間でワークをクランプ及びアンクランプするクランプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のクランプ装置として、例えば、特許文献１には、ブラケットにヒンジピンで回動可能に枢支された左右一対のクランプレバー（クランプアーム）によってワーク（ロッド）をクランプ及びアンクランプするクランプ装置が開示されている。このクランプ装置は、ブラケットに固定された直線往復機構（シリンダ）によって上下移動可能に支持されたベース（クランプガイド）を備えている。クランプレバーの下部には、カム溝が形成されている。ベースは正面山形状に形成され、該ベースにおける下部の左右両端部が、シャフト（ガイドピン）によりカム溝に沿って移動可能にクランプレバーと連係されており、ベースにおける下端中央がシリンダのピストンロッドに連結されている。
【０００３】
シリンダを伸長してベースを上方へ移動させると、シャフトが上方へ移動するとともに、これに伴ってクランプレバーの下部が左右外方へ押され、左側のクランプレバーは時計方向、右側のクランプレバーは反時計方向へ回動する。これにより、クランプレバーの上端部がワーク側に向かって移動し、ワークをクランプする。
【特許文献１】特開２００１−２８７１２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、クランプ装置は、カム溝の形状を変えることでワークをクランプする力を適宜変更することができ、形状の異なるカム溝が形成されたクランプレバーに適宜交換することでワークをクランプするクランプ力を容易に調整することができる。しかしながら、特許文献１に開示のクランプ装置には、ワークをクランプするクランプ力を調整するために、クランプレバーを適宜交換する思想に関しては何ら言及されていない。
【０００５】
本発明の目的は、ワークをクランプするクランプ力を調整するために、カム溝が形成されたクランプレバーを容易に交換でき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】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、第１クランプレバーと第２クランプレバーとの間でワークをクランプ及びアンクランプするクランプ装置であって、直線往復機構によって上下方向へ直線運動可能に支持された平板状のベースを備え、該ベースの両端側には前記ベースの長さ方向における端部において対向するように一対の保持片がそれぞれ延在され、それら対向する一対の保持片には該一対の保持片を貫通するように円孔状の挿通孔が形成されており、前記第１クランプレバー及び前記第２クランプレバーにはカム溝が形成され、前記第１クランプレバー及び前記第２クランプレバーは、前記挿通孔と前記カム溝とに挿入されるシャフトを介して前記一対の保持片の間に形成されるレバー収容溝に収容され、前記シャフトは、該シャフトにおける中間部に大径部が形成されるとともにその大径部の両端側には前記大径部よりも小径な小径部が形成されており、
前記シャフトの前記大径部は、前記カム溝に挿通されて同カム溝内を移動するとともに、前記シャフトの前記小径部は、前記シャフトを回転可能に支持するための軸受を介して前記挿通孔内に配置され、前記一対の保持片の外面には、前記挿通孔を閉鎖する蓋部が取り付けられていることを要旨とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、ワークをクランプするクランプ力を調整するために、カム溝が形成されたクランプレバーを容易に交換できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図６にしたがって説明する。図１は、本実施形態のクランプ装置１０におけるアンクランプ状態を示す正面図である。また、図２は、本実施形態のクランプ装置１０におけるクランプ状態を示す正面図である。なお、以下の説明においてクランプ装置１０の「上」「下」「左」「右」は、図１に示す矢印Ｙの方向を上下方向とし、矢印Ｘの方向を左右方向とする。
【００１０】
図１、図２に示すように、クランプ装置１０は、支持台１１上に２本のガイドロッド１２ａが立設されるとともに、該ガイドロッド１２ａに支持された直線往復機構としてのエアシリンダ１２を備えている。エアシリンダ１２は、該エアシリンダ１２への圧縮空気の出し入れによって上下に往復運動可能なピストンロッド１３を備えている。ピストンロッド１３の先端部には、ベース１４がボルトＢによって固定されるとともに、このベース１４は、エアシリンダ１２によって上下方向へ直線運動可能に支持されている。ベース１４は、左右方向に延びるように平板状に形成されている。図３に示すように、ベース１４の長さ方向における一方の端部には、該ベース１４の長さ方向における端部外側に延在する保持片１４ａ，１４ｂが互いに対向するように形成されるとともに、保持片１４ａ，１４ｂの間にはレバー収容溝１４ｃが設けられている。保持片１４ａ，１４ｂにおける先端外側面には、取付凹部１４１，１４２が凹設されている。保持片１４ａ，１４ｂにおいてレバー収容溝１４ｃを挟む位置には、円孔状の挿通孔２４が保持片１４ａ，１４ｂを貫通するように形成されている。挿通孔２４は、保持片１４ａ，１４ｂにおける取付凹部１４１，１４２の外面に向けて開口している。また、取付凹部１４１，１４２の四隅それぞれには、ボルト挿通孔Ｓ１が形成されている。なお、図示しないが、ベース１４の長さ方向における他方の端部にも保持片１４ａ，１４ｂ、取付凹部１４１，１４２、レバー収容溝１４ｃ、挿通孔２５が形成されているが、一方の端部側と構成が同じであるため、その説明を省く。図１、図２に示すように、支持台１１にはブラケット１５が立設されるとともに、ブラケット１５にはヒンジピン１６，１７で回動可能に枢支された左右一対の第１クランプレバー１８及び第２クランプレバー１９が設けられている。第１クランプレバー１８及び第２クランプレバー１９は、エアシリンダ１２を挟むようにして設けられている。
【００１１】
第１及び第２クランプレバー１８，１９の上端部それぞれは、ワークＷをクランプするクランプ部１８ａ，１９ａとなっているとともに、第１及び第２クランプレバー１８，１９の下部それぞれには、該クランプレバー１８，１９の厚さ方向に貫通するカム溝２０，２１が形成されている。カム溝２０，２１は、第１及び第２クランプレバー１８，１９の下側から上側に向かって該クランプレバー１８，１９の長手方向に沿って延びるように形成されるとともに、クランプレバー１８，１９の長手方向から角度θ１分だけクランプレバー１８，１９の外側へ屈曲するように形成されている。カム溝２０，２１にはシャフト２２，２３が挿通されている。図３に示すように、シャフト２２は、該シャフト２２における中間部が大径部２２ａとなっており、シャフト２２における大径部２２ａよりも両端側は、大径部２２ａよりも小径な小径部２２ｂとなっている。そして、ベース１４の各レバー収容溝１４ｃそれぞれには、第１及び第２クランプレバー１８，１９が配設されるとともに、挿通孔２４，２５からレバー収容溝１４ｃ内に位置するカム溝２０，２１にシャフト２２，２３が挿通されることで、第１及び第２クランプレバー１８，１９とベース１４とは、シャフト２２，２３により連係されている。シャフト２２，２３の両端部たる小径部２２ｂと挿通孔２４，２５との間には、シャフト２２，２３を回転可能に支持するための軸受としての転がり軸受２６，２７が設けられている。挿通孔２４，２５には、該挿通孔２４，２５を閉鎖する蓋部２８，２９が設けられている。
【００１２】
図４は、クランプレバー１８とベース１４との連係部分を示す拡大断面図である。図４においては、第１クランプレバー１８とベース１４との連係部分のみを図示し、第２クランプレバー１９とベース１４との連係部分については、第１クランプレバー１８とベース１４との連係部分の構成と概略同じであるため、その説明を省く。
【００１３】
図４に示すように、シャフト２２が挿通孔２４に挿通された状態において、シャフト２２における大径部２２ａは、カム溝２０内に配置されるとともに、シャフト２２における小径部２２ｂは、挿通孔２４内に配置される。カム溝２０の内面とシャフト２２における大径部２２ａの外周面とは摺動可能になっている。
【００１４】
転がり軸受２６は、シャフト２２の両端部（小径部２２ｂ）と挿通孔２４との間に挿通孔２４から挿入して設けられている。転がり軸受２６における保持片１４ａ，１４ｂの内面側の端面は、シャフト２２における大径部２２ａの側面と接触している。また、図３に示すように、蓋部２８は、四角板状の本体部２８ａと、本体部２８ａの中心部から立設された円筒状の押圧部２８ｂとから構成されている。本体部２８ａの四隅それぞれには、ボルト挿通孔Ｓ２が形成されている。押圧部２８ｂは、挿通孔２４と嵌合可能な外形をしている。押圧部２８ｂの先端面は、転がり軸受２６を保持片１４ａ，１４ｂの内面側へ押圧する押圧面２８ｃとなっている。そして、押圧部２８ｂを挿通孔２４内に嵌合するとともに、本体部２８ａの内側端面と取付凹部１４１，１４２の外面とを接触させることで、押圧面２８ｃが転がり軸受２６の端面の縁部と接触する。押圧部２８ｂが挿通孔２４内に嵌合された状態においては、取付凹部１４１，１４２におけるボルト挿通孔Ｓ１と本体部２８ａにおけるボルト挿通孔Ｓ２とが重合した状態となる。この状態において、４本のボルトＢ１をそれぞれボルト挿通孔Ｓ２及びボルト挿通孔Ｓ１へ挿通することによって、蓋部２８とベース１４とが共締めされ、挿通孔２４は、蓋部２８によって閉鎖された状態となる。
【００１５】
このように構成されたクランプ装置１０は、エアシリンダ１２によってピストンロッド１３を伸長させるとともに、ベース１４を下方へ移動させる。すると、図１に示すシャフト２２，２３の位置Ｔ１から、図２に示すシャフト２２，２３の位置Ｔ２へシャフト２２，２３が下方へ移動する。シャフト２２，２３の下方への移動に伴い、カム溝２０，２１によって、図１における第１クランプレバー１８はヒンジピン１６を軸に時計方向、第２クランプレバー１９はヒンジピン１７を軸に反時計方向へ回動する。よって、クランプレバー１８，１９のクランプ部１８ａ，１９ａがワークＷ側に向かって移動し、ワークＷの側面とクランプ部１８ａ，１９ａとが接触することで、クランプ装置１０が、図１に示すアンクランプ状態から図２に示すクランプ状態となる。このクランプ装置１０において、クランプレバーの開度とクランプ力との関係は、図６に示す破線のように、クランプレバー１８，１９の開度が無くなる直前に大きなクランプ力を出力することができる。
【００１６】
一方、クランプ装置１０は、カム溝２０，２１の形状を変えることでワークＷをクランプする力（クランプ力）を適宜変更することができる。
図５に示すように、カム溝３０，３１は、クランプレバー３２，３３の下側から上側に向かって該クランプレバー３２，３３の長手方向に沿って延びるように形成されるとともに、クランプレバー３２，３３の長手方向から角度θ２分だけクランプレバー３２，３３の外側へ屈曲するように形成されている。角度θ２は角度θ１よりも大きい角度をなしている。そして、カム溝３０，３１が形成されたクランプレバー３２，３３を装備したクランプ装置１０の場合においては、図６に示す実線のように、クランプレバー３２，３３を閉じ始めた段階においても徐々にクランプ力を出力することができる。さらには、クランプレバー３２，３３を閉じ始めてからクランプレバー３２，３３が完全に閉じるまでの過程において、クランプ装置１０は、クランプ力を徐々に出力することができる。
【００１７】
次に、クランプレバー１８，１９をクランプレバー３２，３３に交換する手順を説明する。なお、以下に説明する手順は、第１クランプレバー１８をクランプレバー３２に交換する手順のみ説明し、第２クランプレバー１９をクランプレバー３３に交換する手順は、第１クランプレバー１８をクランプレバー３２に交換する手順と概略同じであるため、その説明を省く。
【００１８】
クランプレバー１８をクランプレバー３２に交換する際に、まず、蓋部２８を挿通孔２４から取り外し、挿通孔２４を開口させる。次に、転がり軸受２６を挿通孔２４から取り出すとともに、シャフト２２を挿通孔２４から抜き出す。そして、クランプレバー１８をレバー収容溝１４ｃから取り出した後、クランプレバー３２をレバー収容溝１４ｃに配設するとともに、カム溝３０と挿通孔２４とが連通するようにカム溝３０と挿通孔２４とを重合させる。さらに、シャフト２２を挿通孔２４に挿入し、シャフト２２における一方の小径部２２ｂを保持片１４ａの挿通孔２４に、シャフト２２における大径部２２ａをカム溝３０に、シャフト２２における他方の小径部２２ｂを保持片１４ｂの挿通孔２４にそれぞれ配設することで、クランプレバー３２とベース１４とがシャフト２２によって連係される。さらに、シャフト２２における小径部２２ｂと挿通孔２４との間に転がり軸受２６を挿通孔２４から挿入して設け、挿通孔２４に蓋部２８を取り付け、挿通孔２４を閉鎖する。
【００１９】
上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）クランプ装置１０において、ベース１４の両端側に外面に向けて開口する挿通孔２４，２５を形成し、シャフト２２，２３及び転がり軸受２６，２７を挿通孔２４，２５から挿入可能とした。このため、クランプ装置１０は、挿通孔２４，２５から転がり軸受２６，２７及びシャフト２２，２３を取り出すことができるとともに挿通孔２４，２５から転がり軸受２６，２７及びシャフト２２，２３を挿入することができ、クランプレバー１８，１９，３２，３３を交換可能とする。よって、ワークＷをクランプするクランプ力を調整するために、クランプレバー１８，１９，３２，３３を容易に交換できる。
【００２０】
（２）クランプ装置１０は、カム溝の形状を変えることでクランプ装置１０のクランプ力を適宜変更することができる。よって、クランプ装置１０のクランプ力が自由に設定できる。例えば、クランプレバー１８，１９を装備したクランプ装置１０は、クランプレバー１８，１９の開度が無くなる直前にワークＷをクランプするために最大クランプ力を必要とする場合に好適である。また、クランプレバー３２，３３を装備したクランプ装置１０は、クランプレバー３２，３３を閉じ始めてからクランプレバー３２，３３が完全に閉じるまでの過程において、クランプ力を徐々に出力したい場合に好適であり、クランプレバー３２，３３が完全に閉じたときのクランプ力が必要以上に大きくならない。
【００２１】
（３）挿通孔２４，２５を閉鎖する蓋部２８，２９が設けられていることで、外部から挿通孔２４，２５に向かって粉塵が侵入することを防止することができる。よって、シャフト２２，２３の両端部と転がり軸受２６，２７との間及びカム溝２０，２１とシャフト２２，２３との摺動部分に粉塵が入ることで、シャフト２２，２３が円滑に回転しなくなってしまうことを防止することができる。
【００２２】
（４）シャフト２２，２３の両端部と挿通孔２４，２５との間に転がり軸受２６，２７を設けることで、カム溝２０，２１の内面とシャフト２２，２３の外周面との間に転がり軸受を設ける必要がない。よって、カム溝２０，２１の短辺方向に沿った幅をシャフト２２，２３における大径部２２ａの直径とほぼ同じにすることができ、カム溝２０，２１の形状が大きくならず、クランプレバー１８，１９，３２，３３の小型化に寄与する。ひいては、クランプ装置１０全体がコンパクトになる。
【００２３】
（５）カム溝２０，２１の短辺方向に沿った幅をシャフト２２，２３における大径部２２ａの直径とほぼ同じにすることができる。よって、クランプレバー１８，１９，３２，３３にカム溝２０，２１，３０，３１を形成する際に、カム溝２０，２１，３０，３１の幅は、シャフト２２，２３における大径部２２ａの直径を考慮するのみでよく、クランプレバー１８，１９，３２，３３に複雑な形状をしたカム溝を形成することが容易である。
【００２４】
（６）シャフト２２における中間部が大径部２２ａとなっていることで、転がり軸受２６における保持片１４ａ，１４ｂの内面側の端面は、シャフト２２の大径部２２ａの側面と接触する。よって、転がり軸受２６が、ベース１４の内面側へ移動してしまうことを防止することができる。なお、このことはシャフト２３及び転がり軸受２７についても同様なことが言える。
【００２５】
なお、本実施形態では以下のような実施形態も可能である。
○  挿通孔２４，２５の開口部に蓋部２８，２９を設けずに、挿通孔２４，２５が開口された状態であってもよい。なお、この場合、転がり軸受２６，２７及びシャフト２２，２３が挿通孔２４，２５から脱落することを防止するために、例えば、挿通孔２４，２５にサークリップを設けるのが好ましい。
【００２６】
○  直線往復機構は、エアシリンダ１２に限らず、例えば、リニアアクチュエータとして液体圧でピストンロッド１３を上下に往復運動可能にしてもよい。
○  軸受手段は、転がり軸受２６，２７に限らず、例えば、シャフト２２，２３と軸受との摺動部分の焼付きが起こりにくい合金（例えばバビットメタル）からなるすべり軸受を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施形態のクランプ装置におけるアンクランプ状態を示す正面図。
【図２】実施形態のクランプ装置におけるクランプ状態を示す正面図。
【図３】クランプレバーとベースとの連係部分を示す斜視図。
【図４】図２におけるＡ−Ａ線断面図。
【図５】別のクランプレバーを装着したクランプ装置の正面図。
【図６】クランプレバーの開度とクランプ力との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
【００２８】
１０…クランプ装置、１２…直線往復機構としてのエアシリンダ、１４…ベース、１８…第１クランプレバー、１９…第２クランプレバー、２０，２１，３０，３１…カム溝、２２，２３…シャフト、２４，２５…挿通孔、２６，２７…軸受としての転がり軸受、２８，２９…蓋部、３２，３３…クランプレバー、Ｗ…ワーク。
【図１】
0004950123.tif 000002
【図２】
0004950123.tif 000003
【図３】
0004950123.tif 000004
【図４】
0004950123.tif 000005
【図５】
0004950123.tif 000006
【図６】
0004950123.tif 000007