JP6887692B2

JP6887692B2 - クランプ装置

Info

Publication number: JP6887692B2
Application number: JP2019128652A
Authority: JP
Inventors: 貴元大島
Original assignee: 三陽工業株式会社
Priority date: 2019-07-10
Filing date: 2019-07-10
Publication date: 2021-06-16
Anticipated expiration: 2039-07-10
Also published as: JP2021014864A

Description

本発明は、クランプ装置に関する。

本出願人は、かつて、回転体ディスクをクランプするクランプ装置として、一対の半体を固着具にて連結一体化したボディを有し、ボディに内蔵した一対の流体圧ピストンにて一対の摩擦板ユニットをディスクの両側面に押圧してディスクの回動を固定するクランプ装置であって、ディスクから分離する方向及びディスクの正回転方向に弾発付勢する一本の線材から成る略門型の第１線材バネ、及び、ディスクから分離する方向及びディスクの逆回転方向に弾発付勢する一本の線材から成る略門型の第２線材バネを、上記ボディに内蔵したクランプ装置を提案した（特許文献１参照）。

特開２００２−２６６９１０号公報

しかし、特許文献１記載のクランプ装置は、線材バネ（第１バネ及び第２バネ）が、使用の際に局部的に大きな力（集中応力）を受けて、繰返し使用により、疲労破断しやすく、寿命が短いという問題がある。また、ディスクと摩擦板ユニットとの隙間を大きくすることができない（必然的に小さくなる）という問題がある。さらに、特殊な形状の非汎用の線材バネを用いるので、弾発特性及び疲労寿命等の品質が不安定になりやすいという問題があった。

そこで、本発明は、ディスクの正転・逆転両方向のバックラッシュを確実に防止（又は極めて小さく）しつつ、長寿命のクランプ装置を提供することを目的とする。また、ディスクと摩擦板ユニットとの隙間を大きくすることができるクランプ装置を提供する。

本発明に係るクランプ装置は、一対のボディ半体を固着具にて連結一体化したボディを有し、該ボディに内蔵した一対の流体圧ピストンにて一対の摩擦板ユニットをディスクの両側面に押圧して該ディスクの回動を固定するクランプ装置に於て、上記各ボディ半体に、該摩擦板ユニットをディスクから分離する分離コイルバネを内蔵し、しかも、該分離コイルバネは、圧縮バネとして、上記各ボディ半体に該ボディ半体の外面へ外方開口状に設けた貫孔内に、配設されると共に、内端が上記摩擦板ユニットに取着されたボルトは、上記分離コイルバネに挿通されて、該ボルトの外端に螺着したナットを、上記ボディ半体の外部から回転して、上記分離コイルバネの圧縮弾発力の強弱を、外部から調整自在とし、かつ、上記一対の摩擦板ユニットの内の一方をディスクの正回転方向に弾発付勢してバックラッシュを低減する第１バックラッシュ低減コイルバネと、上記一対の摩擦板ユニットの内の他方をディスクの逆回転方向に弾発付勢してバックラッシュを低減する第２バックラッシュ低減コイルバネとを、具備し、上記第１バックラッシュ低減コイルバネ及び第２バックラッシュ低減コイルバネの各々は、上記各ボディ半体に該ボディ半体の外面へ外方開口状に設けた貫孔内に配設されるとともに、該貫孔の外端雌ネジ部に螺着した止めネジにて抜止めされて、該止めネジをボディ半体の外部から回転して、上記第１バックラッシュ低減コイルバネの弾発力、及び、上記第２バックラッシュ低減コイルバネの弾発力の強弱を、外部から調節自在に構成したものである。

本発明のクランプ装置によれば、長寿命を実現することができる。また、ディスクと摩擦板ユニットとの隙間を大きくすることができる。

本発明の実施の一形態を示す側面図である。図１の一部破断Ａ−Ａ矢視図である。図１の一部破断Ｂ−Ｂ矢視図である。図２のＥ−Ｅ断面図である。作用説明図であって、（Ａ）は一方の摩擦板ユニットにはたらく力の作用説明図であり、（Ｂ）は他方の摩擦板ユニットにはたらく力の作用説明図である。

以下、図示の実施の形態に基づいて本発明を詳説する。
図１〜図４は、本発明の実施の一形態を示す。このクランプ装置は、一対のボディ半体１（即ち、第１ボディ半体１Ａ、及び、第２ボディ半体１Ｂ）を固着具２にて連結一体化したボディ３を有する。固着具２は、例えばボルトとして、第１ボディ半体１Ａの孔から挿入して、第２ボディ半体１Ｂのネジ孔に螺着する。４は被クランプ部材（被制動材）としてのディスクであり、このディスク４の外周縁が嵌込まれる凹部５が、ボディ３に形成されている。図１〜図４では、ディスク４が凹部５内へ、下方から嵌込まれている。

ボディ３に内蔵した一対の流体圧ピストン６にて一対の摩擦板ユニット７をディスク４の両側面に（背面側から）押圧してディスク４の回動を固定するように構成される。具体的には、ボディ半体１にはそれぞれ有底円形孔が凹設されて、シリンダ室８とされ、このシリンダ室８内にピストン６が移動可能に嵌合され、油圧や空圧がピストン６に作用すれば、ピストン６は凹部５側へ前進し、摩擦板ユニット７を、ディスク４の外周縁の両側面に押圧して、ディスク４の回動を固定（クランプ）する。摩擦板ユニット７は、ディスク４の両側面に直接接触する略矩形状の摩擦材９と、その裏面に固着されて補強等を行うバッキングプレート10から、構成される。

各ボディ半体１（即ち、第１ボディ半体１Ａ、第２ボディ半体１Ｂの各々）に、摩擦板ユニット７をディスク４から分離する分離コイルバネ（圧縮バネ）13を内蔵する。分離コイルバネ13は、ピストン６の復元機能（分離力付与機能）を有する。具体的には、図１に示すように、分離コイルバネ13は、圧縮バネとして、各ボディ半体１にボディ半体１の外面へ外方開口状に設けた貫孔内に、配設されると共に、内端が摩擦板ユニット７に取着されたボルトは、分離コイルバネ13に挿通されて、ボルトの外端に螺着したナットを、ボディ半体１の外部から回転して、分離コイルバネ13の圧縮弾発力の強弱を、外部から調整自在である。一対の摩擦板ユニット７の内の一方をディスク４の正回転方向Ｎに弾発付勢してバックラッシュ（がたつき）を低減する第１バックラッシュ低減コイルバネ11と、一対の摩擦板ユニット７の内の他方をディスク４の逆回転方向Ｒに弾発付勢してバックラッシュを低減する第２バックラッシュ低減コイルバネ12とを、具備する。

具体的には、第１ボディ半体１Ａが、第１バックラッシュ低減コイルバネ11を内蔵する（図２参照）とともに、第２ボディ半体１Ｂが、第２バックラッシュ低減コイルバネ12を内蔵する（図３参照）。第１バックラッシュ低減コイルバネ11及び第２バックラッシュ低減コイルバネ12の各々は、各ボディ半体１に設けた貫孔14内に配設されるとともに、貫孔14の外端雌ネジ部15に螺着した止めネジ16にて抜止めされている。

次に、バックラッシュ低減機能（作用）について説明する。図５（Ａ）に示すように、第１ボディ半体１Ａ（図１・図２参照）に内蔵された摩擦板ユニット７は、第１バックラッシュ低減コイルバネ11によって、弾発力Ｆ_１を受け、図５（Ａ）の左方向へ移動し、第１ボディ半体１Ａの凸壁内面17に当接する。

図１に示すように、第１ボディ半体１Ａと第２ボディ半体１Ｂを固着具２にて連結一体化した組立状態に於て、図５（Ａ）と同じ方向から（透視して）見た摩擦板ユニット７を、図５（Ｂ）に示す。この図５（Ｂ）に示すように、第２ボディ半体１Ｂ（図１・図３参照）に内蔵された摩擦板ユニット７は、第２バックラッシュ低減コイルバネ12によって、弾発力Ｆ_２を受け、図５（Ｂ）の右方向へ移動し、第２ボディ半体１Ｂの凸壁内面17に当接する。

第１ボディ半体１Ａと第２ボディ半体１Ｂとの上記組立状態に於て、図５（Ａ）の点Ｐ_１と、図５（Ｂ）の点Ｐ_２が、凹部５を挟んで対向し、（紙面に垂直な方向からの透視により）重なって見える。ディスク４は、正転・逆転両方向のバックラッシュを低減・防止される。

以上のように、本発明は、一対のボディ半体１を固着具２にて連結一体化したボディ３を有し、該ボディ３に内蔵した一対の流体圧ピストン６にて一対の摩擦板ユニット７をディスク４の両側面に押圧して該ディスク４の回動を固定するクランプ装置に於て、上記各ボディ半体１に、該摩擦板ユニット７をディスク４から分離する分離コイルバネ13を内蔵し、かつ、上記一対の摩擦板ユニット７の内の一方をディスク４の正回転方向Ｎに弾発付勢してバックラッシュを低減する第１バックラッシュ低減コイルバネ11と、上記一対の摩擦板ユニット７の内の他方をディスク４の逆回転方向Ｒに弾発付勢してバックラッシュを低減する第２バックラッシュ低減コイルバネ12とを、具備するので、正転・逆転両方向のバックラッシュを確実に防止（又は極めて小さく）しつつ、長寿命を実現することができる。例えば、寿命が従来の７倍となる。

また、コイルバネ（分離コイルバネ13）にて引戻すので、ディスク４と摩擦板ユニット７との隙間を大きくすることができる。例えば、ディスク４と摩擦板ユニット７との隙間を 1.5mmとすることができる。汎用のコイルバネを用いることにより、弾発付勢力、耐久性等の品質を安定させることができる。また、第１バックラッシュ低減コイルバネ11、第２バックラッシュ低減コイルバネ12による力の調整を、外部から容易に行うことができる。さらに、各コイルバネの交換を、外部から容易に行うことができる。

また、上記第１バックラッシュ低減コイルバネ11及び第２バックラッシュ低減コイルバネ12の各々は、上記各ボディ半体１に設けた貫孔14内に配設されるとともに、該貫孔14の外端雌ネジ部15に螺着した止めネジ16にて抜止めされているので、第１バックラッシュ低減コイルバネ11及び第２バックラッシュ低減コイルバネ12の弾発力Ｆ_１，Ｆ_２の強弱を調節することができる。また、第１ボディ本体１Ａと第２ボディ本体１Ｂとを組付けた（一体化した）ままで、弾発力Ｆ_１，Ｆ_２の大きさを外部から容易に調節することができる。

１ボディ半体
２固着具
３ボディ
４ディスク
６流体圧ピストン
７摩擦板ユニット
11 第１バックラッシュ低減コイルバネ
12 第２バックラッシュ低減コイルバネ
13 分離コイルバネ
14 貫孔
15 外端雌ネジ部
16 止めネジ
Ｆ _１弾発力
Ｆ _２弾発力
Ｎ正回転方向
Ｒ逆回転方向

Claims

一対のボディ半体（１）を固着具（２）にて連結一体化したボディ（３）を有し、該ボディ（３）に内蔵した一対の流体圧ピストン（６）にて一対の摩擦板ユニット（７）をディスク（４）の両側面に押圧して該ディスク（４）の回動を固定するクランプ装置に於て、
上記各ボディ半体（１）に、該摩擦板ユニット（７）をディスク（４）から分離する分離コイルバネ（13）を内蔵し、しかも、該分離コイルバネ（13）は、圧縮バネとして、上記各ボディ半体（１）に該ボディ半体（１）の外面へ外方開口状に設けた貫孔内に、配設されると共に、内端が上記摩擦板ユニット（７）に取着されたボルトは、上記分離コイルバネ（13）に挿通されて、該ボルトの外端に螺着したナットを、上記ボディ半体（１）の外部から回転して、上記分離コイルバネ（13）の圧縮弾発力の強弱を、外部から調整自在とし、
かつ、上記一対の摩擦板ユニット（７）の内の一方をディスク（４）の正回転方向（Ｎ）に弾発付勢してバックラッシュを低減する第１バックラッシュ低減コイルバネ（11）と、上記一対の摩擦板ユニット（７）の内の他方をディスク（４）の逆回転方向（Ｒ）に弾発付勢してバックラッシュを低減する第２バックラッシュ低減コイルバネ（12）とを、具備し、
上記第１バックラッシュ低減コイルバネ（11）及び第２バックラッシュ低減コイルバネ（12）の各々は、上記各ボディ半体（１）に該ボディ半体（１）の外面へ外方開口状に設けた貫孔（14）内に配設されると共に、該貫孔（14）の外端雌ネジ部（15）に螺着した止めネジ（16）にて抜止めされて、該止めネジ（16）をボディ半体（１）の外部から回転して、上記第１バックラッシュ低減コイルバネ（11）の弾発力（Ｆ _１）、及び、上記第２バックラッシュ低減コイルバネ（12）の弾発力（Ｆ _２）の強弱を、外部から調節自在に構成したことを特徴とするクランプ装置。