夹紧装置的制作方法

本发明涉及对工件等夹紧对象物进行夹紧的装置。

背景技术：

以往的夹紧装置如专利文献1(日本特开2010-36314号公报)所示，如下这样构成(参照说明书的0051和0052段)。

在夹紧驱动时，在作为夹紧对象物的工件的孔中插入夹钳构件和夹紧杆的锥形轴部，使该夹紧杆向下方移动。于是，首先，夹紧杆相对于夹钳构件相对地向下方移动。由此，通过夹紧杆的锥形轴部而使夹钳构件的夹钳爪部扩径驱动，从而该夹钳爪部与工件的孔的内周面咬住而达到卡合状态。接着，夹钳构件和夹紧杆一体地向下方稍微驱动，工件被强力按压于着座面。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-036314号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

在上述的以往技术中，在工件的孔的周壁部较厚的情况下，由于该孔的内周面的面积大，因此夹钳爪部能够与孔的内周面咬住来达到卡合状态。然而，在工件的孔的周壁部较薄的情况下，由于该孔的内周面的面积小，因此夹钳爪部相对于该孔的卡合变得不足。因此，有可能难以可靠地夹紧工件。

本发明的目的在于提供一种能够可靠地夹紧工件等夹紧对象物的装置。

用于解决课题的手段

为了实现上述的目的，本发明的夹紧装置例如如图1a～图5b所示，如下这样构成。

能够插入到夹紧对象物10的孔11中的锁定构件80比外壳30向前端侧突出。该锁定构件80由推进部件58以规定的力向前端侧推动。夹紧杆70的楔面71从前端侧与上述锁定构件80卡合。该夹紧杆70由驱动部件40向基端侧夹紧驱动并且向前端侧松开驱动。上述锁定构件80具备插入到上述孔11的基体部85以及比该基体部85配置得靠前端侧的突出部87。该突出部87构成为在上述锁定构件80向半径方向的外方的扩径位置移动时，能够从前端侧与上述孔11的周壁相向。设置有相对移动限制机构m，该相对移动限制机构m限制上述夹紧杆70相对于上述锁定构件80超过规定量地向基端侧移动。通过该相对移动限制机构m，容许在上述锁定构件80的上述扩径位置，上述基体部85的外周面85a相对于上述孔11的内周面向基端侧移动。

在上述结构中，在上述锁定构件80的上述扩径位置，可以考虑上述基体部85的上述外周面85a与上述孔11的上述内周面两者接触的情况、在上述两者之间形成规定的间隙的情况。换言之，优选构成为在上述锁定构件80的上述扩径位置，避免上述两者因塑性变形而咬住或强力地贴紧。

发明效果

通过上述结构，可以提供一种能够可靠地夹紧工件等夹紧对象物的装置。

附图说明

图1a是松开状态的夹紧装置的主视剖视图。图1b是图1a的1b－1b线的剖视图。

图2a是上述夹紧装置的夹紧杆的主视剖视图。图2b是图2a的2b－2b线的局部剖视图。

图3a是上述夹紧装置的锁定构件的主视图。图3b是图3a的3b向视图。图3c是图3a的3c－3c线的剖视图。

图4是表示图2b所示的夹紧杆和图3c所示的锁定构件组合的状态的局部剖视图。

图5a是表示上述夹紧装置的夹紧中途状态、与上述图1a类似的局部图。图5b是表示上述夹紧装置的夹紧状态、与上述图1a类似的局部图。

具体实施方式

图1a至图5b表示本发明的一实施方式。本实施方式的夹紧装置被利用于固定作为夹紧对象物的工件。

首先，根据图1a和图1b，对上述工件以及夹紧装置的概要进行说明。

在此，工件10是作为汽车用板件的材料来使用的钢板，其厚度形成为约1mm～2mm。在上述工件10中，在其厚度方向上贯通有孔11。

夹紧装置20利用上述工件10的孔11的周壁部来对该工件10进行夹紧。该夹紧装置20具备外壳30、驱动部件40、导向构件50、推进弹簧(推进部件)58、夹紧杆70以及锁定构件80等。

更具体而言，上述夹紧装置20如图1a和图1b所示，如下这样构成。

在工作台等固定台(未图示)上安装上述外壳30。该外壳30具备：通过多个螺栓(未图示)固定于固定台的下外壳31；以及载置于该下外壳31的上表面的筒状的上外壳33。这些下外壳31和上外壳33由多个螺栓(未图示)紧固。

在下外壳31，从下起依次形成大径的气缸孔31a、小径孔31b和中径孔31c。

活塞41密封状地插入到上述气缸孔31a，从该活塞41向上方突出的活塞杆43密封状地插入到小径孔31b。压缩空气经由给排口45p相对于形成于活塞41的上侧的夹紧室45供给以及排出。另外，压缩空气经由另一给排口47p相对于形成于活塞41的下侧的松开室47供给以及排出。

上述活塞41、活塞杆43、夹紧室45以及松开室47构成了上述夹紧杆70的上述驱动部件40。

在上述的上外壳33的上端，设置有挡住工件10的着座部35。在该上外壳33的筒壁，形成沿上下方向延伸的检测路37。该检测路37的上部37a开设到着座部35，该检测路37的下部与供给口37p连通。构成为能够向该供给口37p供给检测用的加压空气。

另外，导向构件50以能够沿上下方向(轴心方向)移动的方式插入到上外壳33的上部。该导向构件50无接缝一体地形成，具备从下侧起依次形成的支承筒51、周壁53和顶壁55。上述导向构件50比上外壳33的上端(前端)向上侧(前端侧)突出，能够插入到上述工件10的孔11中。

在上述的周壁53，一对导向槽53g在水平方向上相向地贯通。上述锁定构件80以能够沿半径方向(水平方向)移动的方式插入到各导向槽53g。该锁定构件80构成为能够由上述支承筒51从下侧挡住。

上述夹紧杆70能够从下侧(基端侧)插入到上述导向构件50内。在此，夹紧杆70与上述活塞杆43一体地形成。

设置于上述夹紧杆70的上部的楔面71从上侧与形成于各锁定构件80的内侧面的倾斜面81卡合。上述楔面71和倾斜面81以随着趋向下方而向夹紧杆70的轴心靠近的方式倾斜，在此由平面构成。

此外，楔面71相对于上述夹紧杆70的轴心的倾斜角度在此设定在约10度至约14度的范围，能够根据工件10的厚度、该工件10运入的高度位置而设定在所期望的范围内。

设置有以规定的力将上述导向构件50向上方推动的推进部件。该推进部件由安装在外壳30与活塞杆43之间的环状空间中的推进弹簧58构成。该推进弹簧58经由导向构件50对锁定构件80向上方施力。

另外，导向构件50被直进导向部件60向上下方向引导。该直进导向部件60具备：安装于上外壳33的内周的球61；以及沿上下方向形成于导向构件50的外周的直进导向槽63。球61嵌合于直进导向槽63。

在上述夹紧杆70的下部，安装沿半径方向(水平方向)延伸的销构件78。该销构件78的两端部插入到形成于导向构件50的支承筒51的周壁的销孔51p。各销孔51p的下壁(基端壁)限制了夹紧杆70相对于导向构件50(以及锁定构件80)超过规定量地向下方(基端方向)移动。即，由上述销构件78和销孔51p构成了相对移动限制机构m。

参照图1a并根据图2a以及图2b，对上述夹紧杆70的详细的构造进行说明。

在夹紧杆70的上部，沿上下方向形成槽部g，该槽部g使上述锁定构件80移动到半径方向的外方的扩径位置和半径方向的内方的缩径位置。由该槽部g的底面构成上述楔面71，在该楔面71的两侧形成卡合槽71a。

另外，在夹紧杆70的外周下部，形成相互连通的一对凹部73。在该凹部73收容锁定构件80的下部83的内周部。

参照图1a并根据图3a至图3c和图4，对上述锁定构件80的详细的构造进行说明。

锁定构件80具备从下侧起依次配置的上述的下部83、基体部85以及突出部87。如图3a所示，下部83具有：由导向构件50的支承筒51挡住的端面83a；内周部83b；以及外周部83c。另外，下部83的外周部83c和上述突出部87的外周面比基体部85的外周面85a向半径方向的外方(图3a中的左方)突出。在上述突出部87的内周部和基体部85的内周部，形成与夹紧杆70的楔面71抵接的上述倾斜面81以及设置于该倾斜面81的两侧的卡合部81a。上述卡合部81a与夹紧杆70的卡合槽71a嵌合。

此外，如图1a所示，在上外壳33的内周面的上部与锁定构件80之间配置防尘圈90。该防尘圈90由合成树脂等构成，其内周部与基体部85的外周面85a的下部抵接。由此，上述防尘圈90对锁定构件80向半径方向的内方施力。

上述夹紧装置20如图1a、图5a以及图5b所示，如下这样进行动作。

在图1a的松开状态下，夹紧室45的压缩空气被排出，并且压缩空气被供给到松开室47。由此，活塞41使夹紧杆70向上方的松开位置移动，推进弹簧58使导向构件50以及锁定构件80向上方的松开位置移动，各锁定构件80根据上述卡合槽71a和卡合部81a的嵌合构造，向半径方向的内方大幅后退。

因此，锁定构件80的突出部87的外周面后退到比导向构件50的周壁53的外周面靠内方。另外，上述一对锁定构件80、80的下部83的内周部83b(参照图3a)彼此接触。由此，在下述的工件10运入时，能够通过上述导向构件50来防止工件10的孔11的周壁与锁定构件80碰撞。

当在上述松开状态下使工件10下降时，该工件10的孔11隔开规定的间隙地外嵌于导向构件50的周壁53和锁定构件80，并且上述工件10的下表面由着座构件(参照图1a中的双点划线图所示的假想的三角形部分)挡住。

在从图1a的松开状态向夹紧状态切换时，排出松开室47的压缩空气，并且向夹紧室45供给压缩空气，使活塞41下降。

由此，首先，相对于在推进弹簧58的作用力下保持在上升位置的导向构件50以及锁定构件80，夹紧杆70下降。

于是，如图5a的夹紧中途状态所示，夹紧杆70的楔面71将锁定构件80向半径方向的外方推出，与此同时，夹紧杆70的销构件78的外端部与导向构件50的支承筒51的销孔51p的下壁抵接。由此，限制了夹紧杆70相对于导向构件50以及锁定构件80下降。

在上述图5a的夹紧中途状态下，锁定构件80向半径方向的外方的扩径位置移动，该锁定构件80的基体部85的外周面85a与工件10的孔11的内周面接触，因此，该工件10在水平方向上被定位。另外，锁定构件80的突出部87从上侧与孔11的周壁相向。

接着，如图5b的夹紧状态所示，上述导向构件50及锁定构件80与夹紧杆70成为一体地克服推进弹簧58下降，锁定构件80的突出部87的下表面87a将工件10的孔11的周壁拉下，并且将该工件10按压于上述的上外壳33的着座部35。由此，能够强力且可靠地夹紧厚度薄的工件10。此外，在该夹紧状态下，相对于薄的工件10中的沿水平方向远离孔11的区域(参照图1a中的双点划线部分)，该孔11的附近区域向下方弯曲，由此，该孔11的周壁被拉下。

此外，在锁定构件80的上述扩径位置(参照图5a)，工件10的孔11的内周面与上述基体部85的外周面85a仅仅是接触，没有因塑性变形而咬住或强力地贴紧，因此锁定构件80相对于该孔11顺滑地下降。

另外，在上述图5b的夹紧状态下，上述检测路37的上部37a被工件10的下表面挡住，因此供给到该检测路37的检测用的加压空气的压力上升得比设定压力高。通过由压力开关等对其进行检测，能够确认上述工件10已被夹紧。

此外，上述夹紧装置20的松开动作以与上述的夹紧动作大致相反的步骤进行。

上述的实施方式发挥如下的优点。

如上所述，构成为在锁定构件80的扩径位置(参照图5a)，基体部85的外周面85a与工件10的孔11的内周面接触，因此能够在水平方向上定位该工件10。

另外，如图1a所示，能够拉下被搬入到任意的高度位置的工件10。

锁定构件80以能够沿半径方向移动的方式支承于导向构件50，因此能够顺滑地进行其移动。在作为导向构件50的基端侧的部分的支承筒51与夹紧杆70之间设置有上述的相对移动限制机构m，因此能够简单地构成该相对移动限制机构m。另外，相对移动限制机构m由支承筒51的销孔51p和夹紧杆70的销构件78构成，由此其结构进一步简化。

上述的实施方式能够如下这样变更。

在锁定构件80的扩径位置(参照图5a)，也可以在基体部85的外周面85a与工件10的孔11的内周面之间形成规定的间隙。

驱动部件40所使用的工作流体也可以为压力油等液体来代替压缩空气。作为该驱动部件40，也可以采用弹簧释放式、弹簧锁定式等单动式来代替例示的双动式。另外，该驱动部件40也可以为电动机等其他种类的致动器来代替流体压致动器。

上述夹紧杆70和活塞杆43也可以分体构成来代替一体形成。

上述的推进部件也可以使用压缩空气、压力油等压力流体来代替例示的推进弹簧58。

导向构件50也可以代替无接缝一体地形成支承筒51、周壁53和顶壁55这多个部分，而分体地形成上述的多个部分。

另外，也可以省略导向构件50而使锁定构件80露出到外部空间。在此情况下，可以考虑将该锁定构件80的下部以能够沿半径方向移动的方式支承于上外壳33的上部。

也可以省略夹紧杆70的卡合槽71a和锁定构件80的卡合部81a。在此情况下，为了使上述2个锁定构件80向半径方向的内方的缩径位置复位，可以考虑在这些锁定构件80外嵌环状弹性体。

上述锁定构件80也可以代替设置2个而设置3个以上，并且，也可以代替分割成多个而由具有狭缝的一体的环状夹套构成。

上述夹紧杆70的一对凹部73、73只要形成于该夹紧杆70的外周面即可，不是必须连通。

上述的相对移动限制机构m能够设置在夹紧杆70的上部与锁定构件80的上部之间。

挡住工件10的着座部35也可以代替设置在上外壳33的上部，而设置在配置于该上外壳33的半径方向的外方的着座台。

被夹紧的工件10并不限定于例示的薄壁的工件，厚壁的工件也没有问题。

本发明的夹紧装置20也可以配置成上下颠倒的姿势、水平姿势、倾斜姿势来代替配置成例示的上下姿势。

当然，除此之外，可以在本领域技术人员能够设想的范围内进行各种的变更。

附图标记说明

10：夹紧对象物(工件)，11：孔，30：外壳，40：驱动部件，50：导向构件，51：导向构件50中的基端侧的部分(支承筒)，51p：销孔，58：推进部件(推进弹簧)，70：夹紧杆，71：楔面，78：销构件，80：锁定构件，85：基体部，85a：外周面，87：突出部，m：相对移动限制机构。