夹紧装置的制作方法

本发明涉及夹紧装置，更具体来说，涉及利用形成于工件、模具等夹紧对象物的孔来夹紧该夹紧对象物的装置。

背景技术：
以往，这种夹紧装置有专利文献1(日本特开2010-36314号公报)记载的装置。该现有技术如下这样构成。沿周向呈环状地配置要插入到夹紧对象物的孔中的4个锁紧构件(夹持器)。设置于夹紧杆的上部的楔面从上侧与设置于各锁紧构件的上半部分的内周的倾斜面卡合。另外，上述锁紧构件的下半部分的内周面与该夹紧杆的下部的外周面抵接。在夹紧驱动时，利用规定的力将上述锁紧构件保持在上方位置，在该状态下将上述夹紧杆向下方驱动。于是，首先，上述锁紧构件向半径方向的外方移动而使该锁紧构件与上述孔的内周面紧贴，接着，经由该紧贴状态的锁紧构件和上述孔的内周面将夹紧对象物拉下，从而将该夹紧对象物固定于支承面。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2010-36314号公报

技术实现要素：
发明要解决的课题在以往的夹紧装置中，在固定孔径小的夹紧对象物时，减小上述夹紧杆的外径尺寸，从而在将环状的锁紧构件(夹持器)向放松位置转换时，该环状的锁紧构件的外径尺寸变小。但是，对于减小上述夹紧杆的外径尺寸，存在强度上的限制，因此，对于固定孔径小的夹紧对象物仍有改进的余地。本发明的目的在于提供一种能够固定孔径小的夹紧对象物的夹紧装置。用于解决课题的手段为了达成上述目的，例如如图1A至图3B所示，本发明如下这样构成夹紧装置。将比壳体1向前端侧突出并要插入到夹紧对象物的孔中的一对锁紧构件22、22配置成能够压靠在所述孔的内周面的两侧部。设置有推进机构38，该推进机构38以规定的力向前端侧推动所述锁紧构件22、22。使夹紧杆32的楔面33从前端侧与所述各锁紧构件22卡合。通过驱动机构D将所述夹紧杆32向基端侧夹紧驱动，并且向前端侧放松驱动。而且，在所述楔面33、33的基端侧，在所述夹紧杆32的外周面形成凹部50、50，该凹部50、50以放松位置的所述锁紧构件22、22的内周的基部彼此能够接触或能够靠近的方式收容该锁紧构件22、22。本发明发挥如下的作用效果。由于设置有要插入到夹紧对象物的孔中并压靠在该孔的内周面的两侧部的一对锁紧构件，在上述夹紧杆的楔面的基端侧，在该夹紧杆的外周面形成收容放松位置的上述锁紧构件的内周的基部的凹部，构成为上述一对锁紧构件的内周的基部彼此能够接触或能够靠近，因此，上述放松位置的一对锁紧构件的外径尺寸大幅变小。因此，可以提供能够固定孔径小的夹紧对象物的夹紧装置。另外，在本发明中，优选为，所述凹部50、50彼此在所述夹紧杆32内连通。在此情况下，能够使上述凹部形成得深，因此，上述放松位置的一对锁紧构件的外径尺寸变得更小。因此，夹紧装置能够固定孔径更小的夹紧对象物。在本发明中，优选为，将所述楔面33相对于所述夹紧杆32的轴心的倾斜角度设定在10度至40度的范围内，更优选为设定在15度至25度的范围内。而且，通过将上述楔面的倾斜角度设定成比较大的值，能够增大锁紧构件的半径方向的移动量，因此，能够提供夹紧对象物的孔径的容许范围大的夹紧装置。由此，小孔径的夹紧对象物和大孔径的夹紧对象物能够共用一个夹紧装置。另外，本发明优选增加如下的结构。所述驱动机构D具有插入到所述壳体1中的活塞7和从该活塞7向前端方向突出的活塞杆8。另外，所述推进机构38具备支承筒39和弹簧40，该支承筒39插入到所述壳体1与所述活塞杆8之间的环状空间并能够从基端侧挡住所述锁紧构件22、22，该弹簧40对该支承筒39向前端方向施力。在所述支承筒39与所述活塞杆8之间的环状空间插入连结筒42，该连结筒42连接该活塞杆8和所述夹紧杆32，并且，通过沿半径方向延伸的连结销43来固定该连结筒42和所述活塞杆8。将所述连结销43的两端部插入到形成于所述支承筒39的周壁的销孔47、47。各销孔47的基端壁限制所述活塞杆8相对于所述支承筒39超过规定量地向基端方向移动。在此情况下，在不存在工件的状态下夹紧驱动夹紧装置的情况和相对于孔径过大的工件夹紧驱动夹紧装置的情况下，上述连结销由销孔的下壁挡住，从而防止活塞杆相对于上述支承筒超过规定量地下降。由此，能够防止上述一对锁紧构件向半径方向的外方过度移动。上述发明优选增加如下的结构。设置比所述壳体1向前端侧突出的导向构件16，将该导向构件16的周壁18构成为能够插入到所述夹紧对象物的所述孔中。使导向槽21在所述导向构件16的周壁18贯通，该导向槽21将所述锁紧构件22能够沿半径方向移动地支承。而且，所述支承筒39构成为经由所述导向构件16从基端侧挡住所述锁紧构件22。在此情况下，能够将锁紧构件经由导向构件顺滑地插入到上述夹紧对象物的孔中。附图说明图1A表示本发明的一实施方式，是夹紧装置的放松状态的主视的剖视图。图1B是上述图1A中的1B－1B线的剖视图。图1C是上述图1A的左视的局部剖视图。图2是设置于上述夹紧装置的夹紧杆的放大立体图。图3A表示上述夹紧装置的空夹紧状态，是类似于上述图1A的局部图。图3B是上述图3A中的3B－3B线的剖视图。具体实施方式图1A至图3B表示本发明的实施方式。本实施方式的夹紧装置用于固定作为夹紧对象物的工件。首先，利用图1A至图1C和图2，说明夹紧装置的结构。在工作台等固定台T上安装壳体1。该壳体1具备下壳体2和筒状的上壳体3，该下壳体2通过多个螺栓(未图示)固定于固定台T，该上壳体3载置于该下壳体2的上表面。这些下壳体2和上壳体3通过多个螺栓4紧固。在下壳体2，从下方起依次形成大径的缸孔2a、小径孔2b和中径孔2c。另外，在上壳体3的上部，设置支承面5，该支承面5挡住作为夹紧对象物的工件(未图示)。活塞7密封状地插入到上述缸孔2a，从该活塞7向上方突出的活塞杆8密封状地插入到小径孔2b。经由供排口11对形成于活塞7的上侧的夹紧室10供给以及排出压缩空气。另外，经由另一供排口13对形成于活塞7的下侧的放松室12供给以及排出压缩空气。上述活塞7、活塞杆8、夹紧室10和放松室12构成了后述的夹紧杆32的驱动机构D。导向构件16能够沿上下方向(轴心方向)移动地插入到上壳体3的上部。该导向构件16具备无缝一体地形成的顶壁17及周壁18。上述导向构件16比上壳体3的上端(前端)向上侧(前端侧)突出，能够插入到作为夹紧对象物的工件的孔(都未图示)中。凸缘部19从上述周壁18的下部向半径方向的外方突出，该凸缘部19能够沿半径方向(水平方向)移动地插入到上壳体3的上部。另外，一对导向槽21相向地贯通于上述周壁18。锁紧构件22能够沿半径方向(水平方向)移动地插入到各导向槽21。上述锁紧构件22由卡合部23和基底部24构成，该卡合部23被压靠在工件的上述孔的内周面，该基底部24形成在比该卡合部23靠下侧的位置。该基底部24的下表面被支承在上述凸缘部19的上表面。在上述基底部24的外周面沿周向形成安装槽25。在上述安装槽25、25和导向构件16的外周面安装弹性体29，该弹性体29由橡胶或合成树脂形成为薄壁且带状。由此，上述弹性体29对锁紧构件22向半径方向的内方施力。即，该弹性体29构成了上述锁紧构件22、22的复位机构。并且，在上壳体3的内周面的上部与上述基底部24之间配置防尘密封件30。该防尘密封件30由合成树脂等构成，其内周部与上述弹性体29的外周面抵接。由此，上述防尘密封件30对锁紧构件22和导向构件16向半径方向的内方施力。夹紧杆32能够从下侧(基端侧)插入到上述导向构件16内。另外，设置于夹紧杆32的上部的楔面33从上侧与形成于上述的各锁紧构件22的内侧面的倾斜面35卡合。上述楔面33和倾斜面35以随着朝向下方去而向夹紧杆32的轴心靠近的方式倾斜，在此由平面构成。此外，楔面33相对于上述夹紧杆32的轴心的倾斜角度在此设定在约18度至约22度的范围，优选为设定在15度至25度的范围内，也可以设定在10度至40度的范围内。设置有推进机构38，该推进机构38以规定的力向上方推动上述导向构件16。该推进机构38具备支承筒39和弹簧40，该支承筒39插入到壳体1与上述活塞杆8之间的环状空间并能够从下侧(基端侧)挡住锁紧构件22，该弹簧40对该支承筒39向上方施力。上述支承筒39经由上述导向构件16从下侧挡住上述锁紧构件22。连接活塞杆8和夹紧杆32的连结筒42插入到支承筒39与该活塞杆8之间的环状空间。该连结筒42和活塞杆8通过沿半径方向(水平方向)延伸的连结销43固定。由此，夹紧杆32的下凸缘45能够沿半径方向(水平方向)移动地被支承在连结筒42的上端部与活塞杆8的上端面之间。另外，连结销43的两端部插入到形成于支承筒39的周壁的销孔47。各销孔47的下壁(基端壁)限制了活塞杆8相对于支承筒39超过规定量地向下方(基端方向)移动。并且，在上述楔面33的下侧，在夹紧杆32上沿与该夹紧杆32的轴心大致正交的方向形成贯通孔49。由此，在夹紧杆32的外周面，在贯通孔49的两侧部形成一对凹部50、50(参照图2和图3A)。即，在此，上述一对凹部50、50彼此连通。在图1A的放松状态下，放松位置的上述锁紧构件22的内周的基部被收容在上述凹部50，上述锁紧构件22、22的内周的下部彼此接触。此外，也可以使锁紧构件22、22的内周的下部彼此空出规定的间隙地靠近，来代替那样使其接触。上述夹紧装置如下这样工作。在图1A至图1C的放松状态下，排出夹紧室10的压缩空气，并且向放松室12供给压缩空气。由此，活塞7使夹紧杆32向上方的放松位置移动，弹簧40经由支承筒39使导向构件16和锁紧构件22向上方的放松位置移动，各锁紧构件22在弹性体29的作用力下向半径方向的内方大程度后退。因此，锁紧构件22的卡合部23的外周面后退到比导向构件16的周壁18的外周面靠内方的位置。另外，上述一对锁紧构件22、22的内周的下部彼此接触。由此，在下述的工件运入时，能够通过上述导向构件16来防止工件的孔的周壁(都未图示)与锁紧构件22碰撞。当在上述放松状态下使工件下降时，该工件的孔空出规定的间隙地外嵌到导向构件16的周壁18和锁紧构件22的卡合部23，并且，上述工件的下表面被上壳体3的支承面5挡住。在从图1A的放松状态向夹紧状态转换时，排出放松室12的压缩空气，并且向夹紧室10供给压缩空气，使活塞7下降。于是，首先，夹紧杆32相对于导向构件16和锁紧构件22下降，该导向构件16和锁紧构件22在弹簧40的作用力下保持在上升位置，该夹紧杆32的楔面33将锁紧构件22向半径方向的外方推出，各锁紧构件22的卡合部23使工件的孔(都未图示)的内周面发生塑性变形或与该内周面摩擦抵接，从而与上述孔卡合。然后，在该卡合状态下，夹紧杆32克服弹簧40的作用力将锁紧构件22和导向构件16向下锁紧驱动。由此，上述锁紧构件22向下拉动工件，该工件的下表面强力地固定于上壳体3的支承面5。此外，在不存在工件的状态下夹紧驱动夹紧装置的情况和相对于孔径过大的工件夹紧驱动夹紧装置的情况下，如图3A和图3B的空夹紧状态所示，连结销43由销孔47的下壁挡住。因此，防止活塞杆8相对于上述支承筒39超过规定量地下降。由此，能够防止上述防尘密封件30被锁紧构件22过度压缩。此外，在上述空夹紧状态下，活塞7的下端被上述放松室12的底壁12a(参照图1A)挡住，因此，防止该活塞7和支承筒39过度下降。上述实施方式发挥如下的优点。由于将楔面33相对于夹紧杆32的轴心的倾斜角度设定在10度至40度的范围内，并且将放松位置的锁紧构件22的内周的基部收容在上述凹部50，因此，能够增大该锁紧构件22在半径方向上的移动量。由此，能够增大夹紧对象物的孔径的容许范围。结果，本发明的夹紧装置能够应对具有小径孔的工件(夹紧对象物)和具有大径孔的另外的工件这多个工件。即，能够用一个夹紧装置来固定具有小径孔的工件和具有大径孔的另外的工件。上述实施方式能够如下这样变更。驱动机构D所使用的压力流体也可以是压力油等液体，来代替压缩空气。作为该驱动机构D，也可以采用弹簧释放式或弹簧锁紧式等单动式来代替例示的双动式。另外，该驱动机构D也可以是电动机等其他种类的致动器，来代替流体压力致动器。上述一对凹部50、50形成于夹紧杆32的外周面即可，不一定要连通。也可以省略上述导向构件16来使锁紧构件22露出到外部空间。除此之外，当然本领域技术人员可以在能够设想的范围内进行各种变更。附图标记说明1：壳体，7：活塞，8：活塞杆，16：导向构件，18：周壁，21：导向槽，22：锁紧构件，32：夹紧杆，33：楔面，38：推进机构，39：支承筒，40：弹簧，42：连结筒，43：连结销，47：销孔，50：凹部，D：驱动机构。