CN101939132A - 夹紧装置 - Google Patents

Abstract

一种夹紧装置(C)，包括夹持构件(2)、夹紧杆(3)和液压缸(4)，可将夹持构件(2)插入于工件(W)的孔(H)而卡住孔的内周面。夹紧装置(C)包括：主体构件(1)；落座面(18)，其形成于主体构件(1)并使工件落座；落座传感器，其包括在落座面(18)形成有开口的加压气体喷出孔；以及工件装设面(22)，其可在夹持构件(2)位于突出位置(解除夹紧状态)时，在较落座面(18)靠突出侧的位置承接工件(W)，且可在夹持构件和夹紧杆进行移动至退入侧的夹紧动作时，与所述夹持构件一体地移动。

Description

夹紧装置

技术领域

本发明涉及一种夹紧装置，尤其涉及通过使夹持构件的夹爪卡合于工件的孔以将工件朝落座面的方向拉动，从而将工件夹紧的夹紧装置。

背景技术

在遍及工件的整面进行机械加工时，由于无法采用利用推压工具从上方推压工件的端部的形式的夹紧装置，所以采用如上所述的夹紧装置(所谓的孔夹紧装置(hole clamp device))。在该夹紧装置中，在主体构件形成有使夹紧对象的工件落座的落座面。当工件置入时，将工件装设于落座面而予以支承，然后将夹持构件、和具有插入于该夹持构件的锥形轴部的夹紧杆插入于工件的孔。接着，通过将夹紧杆朝落座面侧拉动，而利用锥形轴部使夹爪直径扩大以卡合于孔的内周面，然后，将该夹持构件进一步朝落座面侧拉动，藉此，将工件固定于落座面。

在专利文献1、2中公开有上述夹紧装置。

尤其，在专利文献1所记载的夹紧装置中，为了应对工件的孔的位置的偏差，采用可使夹持构件和具有锥形轴部的夹紧杆朝与轴心正交的方向移动的结构，即使在工件的孔的位置从原本的正规位置略微偏离时，也可可靠地进行夹紧。

一般，在利用夹紧装置固定工件时，为了检测工件是否以正确地落座于所期望的落座面的状态被固定，大多是在夹紧装置的落座面设置落座传感器。该落座传感器由在落座面形成有开口的加压气体喷出孔、将加压气体供给至该加压气体喷出孔的气体供给路、和用以检测该气体供给路内的气压上升至规定压以上的压力开关等构成。

专利文献1：日本专利第3550010号公报

专利文献2：德国专利第4020981号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在上述夹紧装置中设有用以承接工件的落座面和落座传感器时，若将工件置入并使其落座于落座面，落座传感器的加压气体喷出孔会被工件的壁面堵住。因此，会存在以下问题，不管固定工件的夹紧动作完成与否，落座传感器都会检测到工件已落座，而错误地判断工件的夹紧动作已完成。

此外，在专利文献1的夹紧装置中，即便工件的孔的位置从正规的位置略微偏离时也可夹紧，所以采用夹持构件和具有锥形轴部的夹紧杆可朝与轴心正交的方向移动的结构。然而，在夹持构件和夹紧杆朝与轴心正交的方向移动而进行夹紧动作、然后成为解除夹紧状态时，未设有使夹持构件和夹紧杆恢复至正规的原位(中心位置)的机构。因此，必须进行以手动使夹持构件和夹紧杆恢复至原位的繁杂作业，若将该恢复作业省略而置之不理的话，会难以将夹持构件和夹紧杆插入于工件的孔，从而造成固定工件的作业效率降低。

另一方面，如上所述，在利用孔夹紧装置(hole clamp device)夹紧工件时，因在工件的孔中插入有夹持构件和夹紧杆，且在夹紧时使夹持构件的夹爪扩径，因此，在解除夹紧时利用O形环等的施力使夹持构件的夹爪缩径。然而，当夹爪卡住工件的孔的内表面时，会存在无法仅利用O形环所产生的施力来使夹爪可靠地缩径的问题。

本发明的目的在于提供一种夹紧装置，该夹紧装置在工件刚置入后不久进行夹紧动作时，利用与夹持构件一体移动的工件装设面来支承工件，然后，在夹紧状态下使该工件落座于落座面。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明所涉及的夹紧装置包括：环状的夹持构件，其构成为可朝直径方向扩大、缩小，且可插入于工件的孔而卡住孔的内周面；夹紧杆，其具有可内嵌卡合于该夹持构件的锥形轴部；以及液压缸，其可驱动所述夹持构件和夹紧杆朝轴心方向进退，其特征是，包括：主体构件，其附设有所述夹持构件、夹紧杆和液压缸；落座面，其用以使工件落座而形成于所述主体构件；落座传感器，其具有在所述落座面形成有开口的加压气体喷出孔；以及工件装设面，其可在所述夹持构件位于移动至工件侧的突出位置时，在较所述落座面靠突出侧的位置承接工件，且其在所述夹持构件和夹紧杆进行移动至退入侧的夹紧动作时，与所述夹持构件一体地朝与夹紧杆的轴心平行的方向移动。

在该夹紧装置中，若在解除夹紧状态下置入夹紧对象的工件时，工件会被位于较落座面靠突出侧位置的工件装设面支承。若在该状态下利用液压缸驱动夹持构件和夹紧杆朝使工件落座的退入方向移动时，工件装设面会与夹持构件一体地朝退入侧移动，工件成为落座于落座面的状态而固定，而该工件固定状态可通过落座传感器检测到。

发明效果

根据本发明，由于在具有夹持构件、夹紧杆和液压缸的夹紧装置中，设有主体构件、形成于该主体构件的落座面、和落座传感器，并设有当夹持构件位于移动至工件侧的突出位置时，可在较落座面靠突出侧的位置承接工件的工件装设面，因此，在置入夹紧对象的工件后，在进行夹紧前，能利用工件装设面支承工件。因此，能可靠地防止在夹紧前落座传感器动作的情形的发生。而且，将工件夹紧并固定时，使工件落座于落座面，而当工件已固定成正规的夹紧状态时，能利用落座传感器可靠地检测到工件以落座于落座面的状态被固定。

本发明除了所述结构外，还可采用如下的各种结构。

(1)所述工件装设面形成于所述夹持构件。根据该结构，由于工件装设面形成于夹持构件，因此，在进行夹紧动作时能与夹持构件一体地朝与轴心平行的方向移动。

(2)所述工件装设面形成于在所述夹持构件外周的外侧配置的一个或多个工件装设面形成构件。根据该结构，由于形成于在夹持构件外周的外侧配置的一个或多个工件装设面形成构件，因此，能使夹持构件的接构简化。

(3)所述夹持构件和夹紧杆形成为可朝与所述轴心正交的方向移动。根据该结构，即使在因工件的孔的制造误差致使孔的位置略微偏移时，夹持构件和夹紧杆也可通过朝与所述轴心正交的方向的移动而夹紧工件。

(4)设有以使所述夹持构件和夹紧杆的共同的轴心与所述液压缸的轴心一致的方式，对夹持构件和夹紧杆弹性施力的弹性施力装置。根据该结构，在设成解除夹紧状态时，利用该弹性施力装置，对夹持构件和夹紧杆弹性施力，以使其共同的轴心与液压缸的轴心一致，夹持构件和夹紧杆会自动恢复到该两个轴心一致的原位。因此，不需要进行以手动操作来使夹持构件和夹紧杆恢复至原位的繁杂作业。

(5)所述液压缸包括：缸孔；活塞构件，其装设于该缸孔且与所述夹紧杆连结；筒状活塞杆，其形成于该活塞构件；夹紧用流体室和解除夹紧用流体室，夹紧用流体室形成于所述缸孔内的筒状活塞杆侧，解除夹紧用流体室形成于所述缸孔内、且相对于所述活塞构件位于夹紧用流体室的相反侧；以及环状承压构件，其外嵌于所述筒状活塞杆、且可承接夹紧用流体室的液压，从而可朝与夹紧杆的轴心平行的方向移动，此外，其承接所述夹持构件的基端面。根据该结构，能在利用环状承压构件支承夹持构件的状态下驱动夹紧杆以使夹持构件扩径，然后，将夹持构件和夹紧杆朝工件落座方向驱动。

(6)为了使所述夹持构件和夹紧杆的共同的轴心与所述液压缸的轴心一致，在所述筒状活塞杆与夹紧杆间设有包括以压缩状态装设的弹性环构件的弹性施力装置。根据该结构，能实现简单结构的弹性施力装置。

(7)所述弹性施力装置具有与所述夹持构件的环状凸缘部的外周面滑动接触、而对夹持构件和夹紧杆弹性施力的弹性材料制的刮板(scraper)。根据该结构，将刮板兼作为弹性施力装置使用，能实现简单结构的弹性施力装置。

(8)所述夹持构件包括形成所述工件装设面的环状凸缘部、从该环状凸缘部朝突出侧延伸的夹爪部、和相对于该环状凸缘部形成于夹爪部的相反侧的基端凸缘部，且夹持构件由在圆周方向的多个位置被分割的多个夹持分割体所构成。根据该结构，在夹紧时，可使夹持构件容易地扩径，且在解除夹紧时，可使夹持构件容易地缩径。

(9)所述环状承压构件可在第一位置与第二位置之间，在与夹紧杆的轴心平行的方向上移动特定冲程，其中，第一位置是所述工件装设面位于较所述落座面靠突出侧的位置，第二位置是工件装设面位于较所述落座面后退的位置。根据该结构，在置入夹紧对象的工件后，在进行夹紧前，可先利用工件装设面可靠地支承工件，然后将工件夹紧并固定，此时，能使工件可靠地落座于落座面。

(10)所述液压缸是以在夹紧时可驱动所述夹紧杆朝退入方向移动、且在解除夹紧时可驱动夹紧杆朝突出方向驱动的方式构成的，并设有在所述解除夹紧时使所述夹持构件的多个夹持分割体靠拢成接近夹紧杆的缩径状态的缩径机构。根据该结构，在解除夹紧时，能可靠地使多个夹持分割体缩径。

(11)所述缩径机构包括：锥形面，其以越朝下方直径越小的方式形成于所述夹持构件的基端部；以及锥形卡合部，其以可从下方卡合于该锥形面的方式形成于夹紧杆，且越朝上方直径越大。根据该结构，通过夹持构件的锥形面与夹紧杆的锥形卡合部的引导作用，可从夹紧杆对夹持构件的基端部作用缩径的力，因此，在解除夹紧时，能可靠地使多个夹持分割体缩径。

附图说明

图1是本发明实施例的夹紧装置的俯视图。

图2是图1的夹紧装置(工件置入状态)的纵剖视图。

图3是图1的夹紧装置(夹紧状态)的局部纵剖视图。

图4是图1的夹紧装置的局部纵剖视图。

图5是图1的夹紧装置(夹紧不良状态)的局部纵剖视图。

图6是图5的夹紧装置的夹紧不良检测机构的主要部分放大纵剖视图。

图7是使图5的夹紧装置的夹紧不良检测机构无法发挥功能的状态的主要部分放大纵剖视图。

图8是表示工件W的夹持动作与夹紧动作的关系的图。

图9是实施例2的与图4相当的图。

图10是实施例3的与图2相当的图。

图11是实施例3的缩径机构的局部放大剖视图。

(符号说明)

W：工件

H：孔

C、CA、CB：夹紧装置

1：主体构件

2、2A、2B：夹持构件

2b、2d：夹持分割构件

3、3B：夹紧杆

4：液压缸

5：环状承压构件

6：圆形凹部(收容孔)

6a、48a：环状间隙

11：上部主体构件

12：下部主体构件

13：基部主体构件

14：螺栓孔

15：凹部

16：螺栓

17：开口孔

18：落座面

19：凹槽

21：杆贯穿孔

21：锥形孔部

22、161：工件装设面

23：环状凸缘部

24：夹爪部

24a：齿

25：环状槽

26、26B：基端凸缘部

26b：锥形筒部

26c：锥形面

27：缝隙

28：刮板(scraper)

29：O形环

31：锥形轴部

32：小径杆部

33、33B：大径杆部

33a：锥形卡合部

34：大径凸缘部

41：缸孔

42：活塞构件

43：活塞部

44：筒状活塞杆

45：夹紧用油室

46：解除夹紧用油室

47、51a：止动环

48：小径孔

49：中径孔

50：大径孔

51：封闭构件

52：O形环

6z：承压筒部

62：水平板部

62a：卡定凸缘

63：圆形孔

64：上部缸孔

65：收容孔

66～69、71、72：油路

70、73：液压检测传感器

80：落座传感器

81：加压气体喷出孔

82、83、90：气体通路

84：压力开关

100：夹紧不良检测机构

101、101a：圆形凹部

102：阀片

103：O形环

104：气体通路

105：阀机构

160：工件装设面形成构件

170：缩径机构

具体实施方式

以下，参照实施例，说明实施本发明的最佳方式。

(实施例1)

如图1至图3所示，该夹紧装置C包括主体构件1、夹持构件2、夹紧杆3、可将夹持构件2和夹紧杆3朝轴心方向(上下方向)驱动的液压缸4(液压缸)、和液压缸4中含有的环状承压构件5。上述主体构件1由上部主体构件11、下部主体构件12和基部主体构件13所构成。

上部主体构件11俯视观察大致呈长圆形，该上部主体构件11被插入于四个螺栓孔14的四个螺栓固定于基部主体构件13。下部主体构件12是形成缸孔41的筒状构件，该下部主体构件12的上端部嵌合于上部主体构件11的下表面侧的凹部15，并被四个螺栓16固定于上部主体构件11。

如图1～图3所示，上述夹持构件2以上下方向贯穿上述主体构件11的中心部的开口孔17的方式配置。在上部主体构件11的上表面，形成有包围夹持构件2的四个圆弧状落座面18，且在夹紧工件W的状态下，能使工件W落座于上述落座面18。在上部主体构件11的上表面，供加压气体的气体喷吹流动的四个凹槽19形成为十字状。除了四个落座面18和四个凹槽19外，上部主体构件11的上表面形成为缓慢倾斜角的部分圆锥面。

大致环状的夹持构件2可朝直径方向扩大、缩小，且可插入于工件W的孔H来卡住孔H的内周面。该夹持构件2包括：杆贯穿孔21；工件装设面22，当夹持构件2位于移动至工件W侧的突出位置(上限位置)时，其可在较落座面18靠突出侧(上侧)的位置承接工件W；环状凸缘部23，其形成上述工件装设面22；夹爪部24，其从上述环状凸缘部23朝突出侧延伸；基端凸缘部26，其相对于上述环状凸缘部23形成于夹爪部24的相反侧；以及环状槽25，其形成于环状凸缘部23与基端凸缘部26之间。夹持构件2的环状凸缘部23、夹爪部24、环状槽25、基端凸缘部26由被缝隙27在圆周方向分割成四等分的四个夹持分割构件2b所构成。

夹持构件2由金属构件所构成，在夹持构件2中，在各夹持分割构件2b的夹爪部24的外周面，形成有可易于夹紧工件W的孔H的内周面的三段式齿24a。在夹持构件2内形成有供夹紧杆3贯穿的杆贯穿孔21。该杆贯穿孔21中与夹爪部对应的部分，形成为与夹紧杆3的锥形轴部31卡合成紧贴状的锥形孔部21a。

如图1～图3所示，在上部主体构件11的开口孔17装设有与夹持构件2的环状凸缘部23的外周面滑动接触的橡胶或合成树脂等弹性材料制的刮板(scraper)28。在夹持构件2的环状槽25装设有对被分割的夹爪部24和环状凸缘部23朝缩径方向施力的O形环29。

夹持构件2的基端凸缘部26收容于上部主体构件11的圆形凹部6，其被装设成夹在圆形凹部6的上壁部与环状承压构件5的水平板部62之间的状态。在圆形凹部6的内部，在基端凸缘部26的外周侧形成有环状间隙6a。夹持构件2被装设成可与环状承压构件5一体地升降，且通过环状间隙6a和刮板28的弹性变形，可朝与液压缸4的轴心正交的水平方向移动。

夹紧杆3是将锥形轴部31、连接于该锥形轴部31的下端的小径杆部32、连接于该小径杆部32的下端的大径杆部33、和连接于该大径杆部33的下端的大径凸缘部34一体形成所构成的。锥形轴部31和小径杆部32贯穿于夹持构件2的杆贯穿孔21。上述锥形轴部31以越朝上方直径越大的方式形成于夹紧杆3的上端部分，且锥形轴部31内嵌卡合于夹持构件2的锥形孔部21a。

如图1～图3所示，上述液压缸4用以驱动夹持构件2和夹紧杆3朝轴心方向进退。该液压缸4包括：由下部主体构件12和基部主体构件13所形成的直立式缸孔41；装设于该缸孔41的活塞构件42；与该活塞构件42呈一体，并从该活塞部43朝上方延伸的筒状活塞杆44；活塞部43的上侧的夹紧用油室45和活塞部43的下侧的解除夹紧用油室46；以及环状承压构件5。

缸孔41的底面被基部主体构件13堵塞，在缸孔41的下端附近部的环状槽，装设有限制活塞构件42的向下移动的止动环(stop ring)47。活塞构件42被止动环47承接而位于下限位置。在活塞构件42中形成有中央孔，该中央孔由形成于筒状活塞杆44的上部小径孔48、中段部中径孔49和下部大径孔50所构成。在该大径孔50内装设有封闭构件51，该封闭构件51通过止动环51a而防止脱落。

上述夹紧杆3的大径杆部33位于小径孔48内，大径凸缘部34位于中径孔49内。在大径杆部33与小径孔48的内周面之间形成有约2mm的环状间隙48a，在大径杆部33的外周的环状槽装设有较大的O形环52(弹性环构件)，且该O形环52被装设成在大径杆部33与筒状活塞杆44之间略微被压缩的状态。

大径凸缘部34的厚度与中径孔49的厚度大致相等。在大径凸缘部34的外周面与中径孔49的内周面之间形成有微小的间隙。因此，夹紧杆3可与活塞构件42一体地进行升降移动，而通过O形环52的弹性变形，夹紧杆3也可相对于活塞构件42朝与液压缸4的轴心正交的水平方向移动。夹持构件2可与夹紧杆3一体地朝与上述轴心正交的水平方向移动。此处，刮板28和O形环52相当于以使夹持构件2和夹紧杆3的共同的轴心与液压缸4的轴心一致的方式，对夹持构件2和夹紧杆3弹性施力的“弹性施力装置”。

如图1～图3所示，环状承压构件5具有承压筒部61、和连接于该承压筒部61的上端的水平板部62，且在该水平板部62的上表面，载置夹持构件2的基端凸缘部26以支承夹持构件2的基端面。在水平板部62的中心部的圆形孔63中，夹紧杆3的大径杆部33以松嵌状贯穿，在水平板部62的外周部，形成有直径比承压筒部61的直径稍大的卡定凸缘62a。在下部主体构件12中，形成有连接于缸孔41的上端、且直径比缸孔41的直径小的上部缸孔64。

在上部主体构件11中，形成有连接于上部缸孔64的上端的收容孔65。该收容孔65的厚度比水平板部62的厚度例如大1.2～2.0mm左右。环状承压构件5的承压筒部61以油密封且可朝上下方向自由滑动的方式装设于上部缸孔64的内周面与筒状活塞杆44之间的环状孔，而水平板部62以朝上下方向自由滑动的方式装设于收容孔65。此外，设有用以防止液压的油从油室45、46泄漏的多个密封构件(省略符号)。

上述环状承压构件5的承压筒部61的下端面朝夹紧用油室45而承接其液压。夹紧用油室45经由油路66～69连接至液压供给源，并设有用以检测油路69的液压的液压检测传感器70。解除夹紧用油室46经由油路71、72连接至液压供给源，并设有用以检测油路72的液压的液压检测传感器73。环状承压构件5可在第一位置与第二位置之间、朝与夹紧杆3的轴心平行的方向移动特定冲程，其中，第一位置是夹持构件2的工件装设面22位于比落座面18靠外侧(上方)突出的位置，第二位置是工件装设面22位于比落座面18后退(下降)的位置。

如图1～图4所示，设有在夹紧工件W的状态下检测工件W的下表面已紧贴于落座面18的落座传感器80。该落座传感器80由在落座面18形成有开口的加压气体喷出孔81、以与该加压气体喷出孔81连通的方式形成于上部主体构件11内的气体通路82及形成于基部主体构件13内的气体通路83、将加压气体供给至该气体通路83的加压气体供给源、和检测气体通路83内的加压气体的压力已上升至设定压以上的压力开关84等构成。

如图1所示，与气体通路82相同的气体通路90形成于上部主体构件11，从该气体通路90将加压气体供给至圆形凹部6和环状槽25，该加压气体从夹持构件2的四个缝隙27朝四个落座面18的方向流动，并对四个落座面18喷吹气体，以清洁上述落座面18。

接着，对用以检测夹紧不良的夹紧不良检测机构100进行说明。

如图4～图6所示，在上述气体通路82的下方，在下部主体构件12的上端部形成有浅圆形凹部101，并在上部主体构件11的下表面形成有与圆形凹部101相对的非常浅的圆形凹部101a。在该圆形凹部101、101a内装设有用以开闭气体通路104的圆形的阀片102(阀构件)，且在该阀片102的下表面侧装设有将阀片102往上推压至关闭气体通路104的位置的O形环103(阀施力构件)。形成有从上述气体通路82延伸的气体通路104，将加压气体供给至阀片102的上表面侧。

由于形成有圆形凹部101a，所以在环状承压构件5下降至下限位置时，环状承压构件5的卡定凸缘62a抵接于阀片102而将阀片102往下推动至打开气体通路104的位置(参照图6)。在环状承压构件5未下降至下限位置的状态下，由于气体通路104的下端被包括阀片102和O形环103的阀机构105关闭，因此，落座传感器80可正常动作。然而，在因后述夹紧不良致使环状承压构件5下降到最大限度而使卡定凸缘62a将阀片102往下推压的情况下，由于阀机构105打开，气体通路104的加压气体泄漏至收容孔6，然后从收容孔6泄漏至开口孔17，因此，气体通路82、104的气压不会上升。

这样，由于即使在夹紧动作后，也能获知落座传感器80未检测到工件W的落座，因此，如后所述，能检测出夹紧不良。

此外，液压供给源、加压气体供给源、液压检测传感器70、73及压力开关84电连接至图示以外的控制单元，并被该控制单元控制。

此处，在欲使夹紧不良检测机构100无法发挥功能时，如图7所示，只要将阀片102与O形环103上下颠倒地装设于圆形凹部101、101a即可。这样，由于阀片102的上端位于较下部主体构件12的圆形凹部101靠内侧部分的上端更下方的位置，因此，即使环状承压构件5下降至下限位置，环状承压构件5的卡定凸缘62a也不会与阀片102接触，所以能利用O形环103将气体通路104维持在关闭的状态。

对上述夹紧装置C的作用、效果进行说明。

在利用夹紧装置C固定工件W时，首先，将大致等压的液压供给至夹紧用油室45和解除夹紧用油室46。于是，由于活塞构件42的承接解除夹紧用油室46的面积大于承接夹紧用油室45的面积，因此，如图2所示，活塞构件42上升至上限位置而成为停止状态。此外，由于环状承压构件5承接夹紧用油室45的液压，因此保持在上限位置，夹持构件2也保持在上限位置，工件装设面22维持在稍高于落座面18的位置。

在该状态下，置入工件W，如图2所示，将夹持构件2和夹紧杆3插入于工件W的孔H，并利用工件装设面22来支承工件W。如上所述，由于最初利用位于较落座面18更高位置的工件装设面22支承工件W，然后，在夹紧状态下再利用落座面18支承工件，因此，能防止工件置入时落座面18被工件W损伤。此外，由于从夹紧前落座传感器80就不动作，而是等到工件W落座于落座面18并以所期望的夹紧力固定时，落座传感器80才动作，因此，能提高落座传感器80的可靠性。

接着，将解除夹紧用油室46的液压切换至较夹紧用油室45的液压低的特定液压，并对活塞构件42作用向下的一定程度强度的特定液压力。这样，承接夹紧用油室45的液压的环状承压构件5与上述同样地保持在上限位置，且夹持构件2也保持在上限位置，但是，因为对活塞构件42作用向下的液压力，驱动活塞构件42向下移动，因此，活塞构件42相对于夹持构件2向下移动。

其结果是，利用夹紧杆3的锥形轴部31驱动夹持构件2的夹爪部24扩径，卡住工件W的孔H的内周面而成为卡合状态。若在该状态下，使解除夹紧用油室46的液压降低至排出压，由于在活塞构件42上作用有向下的大液压力，使得夹持构件2与夹紧杆3无法进行相对移动，因此，如图3所示，活塞构件42、夹持构件2、夹紧杆3和环状承压构件5一体地向下移动，工件W落座于落座面8，成为被强力推压的夹紧状态而停止。

此时，如图3所示，由于在环状承压构件5的卡定凸缘部62a与下部主体构件12之间残留有间隙，所以，夹紧不良检测机构100的阀机构105维持在闭阀状态。因此，能利用落座传感器80检测出工件W以所期望的夹紧力被夹紧而落座于落座面18。

此处，参照图8，对夹持构件2夹住工件W(夹爪部24卡住工件W的孔H的内周面)的动作、和夹紧工件W的动作的关系进行详细说明。在图8中，将供给至夹紧用油室45的液压设为P1，将供给至解除夹紧用油室46的液压设为P2，FI表示液压P1作用在夹持构件2的向上的力，FII表示液压P1及液压P2作用在夹紧杆3的向下的力。

由于液压P1从最初即被维持一定，因此，FI维持在Fc，而在工件W支承于落座面18，且夹持构件2和夹紧杆3插入于工件W的孔H后，使液压P2降低，此时，对夹紧杆3施加向下的力FII，且力FII会随着液压P2的降低而上升。此时，至少在FI I低于Fc的状态下，夹持构件20不会被夹紧杆3向下拉动，而会被夹紧杆3作用FII而扩径。

接着，当FI I大于Fc时，夹持构件2和夹紧杆3一体地下降并开始进行夹紧动作，但由于在此之前，夹持构件2最大承受Fc的力而充分地扩径，因此，夹持构件2能可靠地夹住工件W，并能在该状态下开始进行夹紧动作，所以能可靠地防止夹爪部24相对于工件W的孔H的内周面向下滑动，从而能可靠地夹紧工件W。

在工件W为铸造品，其孔H的直径不固定，且越朝下方直径越大的情况下，此外，在工件W为硬金属材料制等的情况下，将解除夹紧用油室46的液压设成排出压，在开始驱动活塞构件42等下降时，会有夹爪部24相对于孔H的内周面向下滑动的情形的发生。

在此情况下，如图5、图6所示，虽然工件W落座于落座面18，但因环状承压构件5下降至下限位置，因此，夹紧不良检测机构100的阀机构成为开阀状态，使得气体通路82、104的气压没有上升，且落座传感器80的压力开关84没有接通，所以能检测到工件W未被正确地夹紧。此时，工件W成为不完全的夹紧状态，没有产生充分的夹紧力。由于夹紧不良检测机构100的气体供给系统采用与落座传感器80的气体供给系统相同的结构，因此，气体供给系统得以简化。

另一方面，在利用配置成横向姿势的夹紧装置C夹紧工件W的情况下，即便在置入工件W时、在工件W与工件装设面22之间具有间隙的状态下进行夹紧动作，由于夹持构件2在工件W落座于落座面18前移动的移动量变大，且与上述同样地，夹紧不良检测机构100的阀机构105成为开阀状态，因此，与上述同样地，能利用落座传感器80检测到夹紧的不良。此外，即使在工件装设面22与工件W之间夹有异物的状态下进行夹紧时，也与上述同样地能检测到夹紧不良。

在利用多个夹紧装置C夹紧工件W的情况下，在因各工件W的制造误差致使工件W的孔H的中心位置略微偏离的情况下，在将夹紧杆3和夹持构件2插入于孔H时、或是夹紧时，通过刮板28和O形环52的弹性变形，可使夹紧杆3与夹持构件2的共同的轴心偏离液压缸4的轴心。

然而，若在对工件W进行机械加工后，使夹紧装置C恢复到解除夹紧状态，利用刮板28和O形环52的弹力，可使夹紧杆3和夹持构件2的共同的轴心自动地恢复成与液压缸4的轴心一致。由于在此情况下，以上下两个部位对夹紧杆3作用弹力使之恢复，所以，可使夹紧杆3在不松动的情况下顺畅地恢复，因此，每次成为解除夹紧状态时，由于不需以手动操作进行使上述两个轴心一致的恢复作业，因此，能提高夹紧工件W的作业的作业效率。而且，利用O形环52，能可靠地防止切削粉等异物进入夹紧杆3的大径凸缘部34与筒状活塞杆44的中径孔49的滑动部分，藉此，能可靠地确保朝与夹紧杆3的轴心方向正交的方向的顺畅的滑移。

更换夹持构件2时可按如下方式进行。首先，将旋紧于下部主体构件12和基部主体构件13的上部主体构件11拆除。在此情况下，虽使上部主体构件11往上方移动而拆除，但因此时装设于上部主体构件11的刮板28位于较夹持构件2的齿24a靠直径方向外侧的位置，因此，可在该齿24a不损伤刮板28的情况下进行。

而且，当拆除上部主体构件11时，由于夹持构件2已完全被分割成四部分，因此，可使夹持构件的各分割部在不与夹紧杆3干涉的情况下容易地拆除。在装设新的夹持构件2时，则能通过与上述相反的作业来进行，尤其在安装上部主体构件11时也是同样，由于装设于上部主体构件11的刮板28位于较新装设的夹持构件2的齿24a靠直径方向外侧的位置，因此，能在该齿24a不损伤刮板28的情况下进行。

(实施例2)

本实施例中，对与上述实施例的夹紧装置C同样的结构标注相同的符号以省略说明，并仅对不同的结构进行说明。如图9所示，该夹紧装置CA包括与实施例1的夹持构件2不同结构的夹持构件2A，并且具有当夹持构件2A位于突出位置时、可在较落座面18靠突出侧的位置承接工件W的工件装设面161。工件装设面161具有工件装设面形成构件160，该工件装设面形成构件160配置于夹持构件2A的外周的外侧附近，且在夹紧动作时可与夹持构件2A一体地朝与夹紧杆3的轴心平行的方向移动。夹持构件2A省略了上述实施例1的夹持构件2的基端凸缘部26。

工件装设面形成构件160由适当地分割于圆周方向的多个(例如分割成四部分)分割构件所构成。工件装设面形成构件160的多个分割构件被螺栓等分别固定于环状承压构件5的上表面部，其上端面则形成为平滑的工件装设面161。在解除夹紧状态下，工件装设面161被设置成较落座面18位于更上方。此外，在上部主体构件11形成有用以使工件装设面形成构件160的多个分割构件突出的孔。工件装设面形成构件160也可用一个构件来构成。

(实施例3)

本实施例中，对与上述实施例的夹紧装置C同样的结构标注相同的符号以省略说明，并仅对不同的结构进行说明。如图10、图11所示，该夹紧装置CB包括：与上述实施例1的夹持构件2不同结构的夹持构件2B；以及与上述夹紧杆3不同结构的夹紧杆3B。并设有当夹紧装置CB从夹紧状态恢复成解除夹紧状态时、可使夹持构件2B的多个夹持分割体2d靠拢成接近夹紧杆3B的缩径状态的缩径机构170。

在上述夹持构件2B的基端部，形成有从基端凸缘部26B的内周部向下突出的锥形筒部26b，且该锥形筒部26b的外周面形成为越朝下方直径越小的锥形面26c。由于夹持构件2B与上述实施例1的夹持构件2同样地、由被四个缝隙27在圆周方向分割成四等分的四个夹持分割体2d所构成，因此，锥形筒部26b也可利用四个缝隙27在圆周方向分割成四等分。

在夹紧杆3B的大径杆部33B的上端部，一体地形成有在解除夹紧时从下方卡合于锥形筒部26b的锥形面26c的锥形卡合部33a。该锥形卡合部33a的内表面也形成为越朝上方直径越大的锥形面，但该锥形面相对于垂直方向的倾斜角略大于锥形面26c相对于垂直方向的倾斜角。上述缩径机构170由夹紧杆3B的锥形卡合部33a和锥形筒部26b的锥形面26c所构成。

在夹紧工件W的状态下结束机械加工后，将夹紧装置CB从夹紧状态变为解除夹紧状态时，利用刮板28和O形环52的弹力，使夹持构件2B和夹紧杆3B的轴心以与液压缸4的轴心一致的方式朝水平方向移动，并且利用液压缸4驱动夹紧杆3B朝突出方向(上方)移动。此时，夹紧杆3B的锥形卡合部33a从下方与夹持构件2B的锥形筒部26b的锥形面26c卡合成紧贴状。因此，由于从锥形卡合部33a对锥形筒部26b作用使锥形筒部26b缩径的力，因此，四个夹持分割体2d被朝缩径方向推压，从而最大限度地接近夹紧杆3B，使得夹持构件2B朝夹紧杆3B侧进行最大限度的缩径。

如上所述，由于在该夹紧装置CB中设有缩径机构170，且该缩径机构170包括：锥形面26c，其以越朝下方直径越小的方式形成于夹持构件2B的基端部的锥形筒部26b；以及锥形卡合部33a，其以可从下方卡合于该锥形面26c的方式形成于夹紧杆3B，且越朝上方直径越大，在解除夹紧时，四个夹持分割体2d靠拢成最大限度接近夹紧杆3B的缩径状态，所以，每当夹紧装置CB成为解除夹紧状态时，均能利用缩径机构170使四个夹持分割体2d可靠地缩径。因此，即便在夹紧时夹爪部24卡住工件W的孔的内表面的情况下，也能在解除夹紧时可靠地使夹持构件2B缩径，并能顺畅且有效地进行夹紧装置CB的工件的夹紧作业。

对部分变更以上说明的实施例的例子进行说明。

(1)也可设置利用加压气体动作的汽缸来取代液压缸4。

(2)只要是该行业者，可通过对上述实施例附加各种变更的方式来实施，本发明也包括这种变更方式。

(工业上的可利用性)

本发明可应用于通过使夹持构件的夹爪卡合于工件的孔、以将工件朝落座面的方向拉动从而将工件夹紧的夹紧装置。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种夹紧装置，包括：

环状的夹持构件，该环状的夹持构件构成为能朝直径方向扩大、缩小，并能插入于工件的孔而卡住孔的内周面；

夹紧杆，该夹紧杆具有内嵌卡合于所述夹持构件的锥形轴部；以及

液压缸，该液压缸能驱动所述夹持构件和夹紧杆朝轴心方向进退，

其特征在于，包括：

上部主体构件和下部主体构件，该上部主体构件和下部主体构件附设有所述夹持构件、夹紧杆和液压缸；

落座面，该落座面用以使工件落座而形成于所述上部主体构件；

落座传感器用加压气体喷出孔，该落座传感器用加压气体喷出孔在所述落座面形成有开口；以及

工件装设面，该工件装设面在所述夹持构件位于移动至工件侧的突出位置时，能在较所述落座面靠突出侧的位置承接工件，且该工件装设面在所述夹持构件和夹紧杆进行移动至退入侧的夹紧动作时，与所述夹持构件一体地朝与夹紧杆的轴心平行的方向移动，

所述液压缸包括：

缸孔；

活塞构件，该活塞构件装设于所述缸孔，且与所述夹紧杆连结；

筒状活塞杆，该筒状活塞杆形成于所述活塞构件；

夹紧用流体室和解除夹紧用流体室，该夹紧用流体室形成于所述缸孔内的所述筒状活塞杆侧，该解除夹紧用流体室形成于所述缸孔内、且相对于所述活塞构件位于所述夹紧用流体室的相反侧；以及

环状承压构件，该环状承压构件外嵌于所述筒状活塞杆且能承接所述夹紧用流体室的液压而能朝与夹紧杆的轴心平行的方向移动，该环状承压构件承接所述夹持构件的基端面，

所述夹持构件和夹紧杆形成为能朝与所述液压缸的轴心正交的方向一体移动，

设有弹性环构件，该弹性环构件在所述筒状活塞杆与夹紧杆间以压缩状态装设，为使所述夹持构件和夹紧杆的共同的轴心与所述液压缸的轴心一致，对夹紧杆朝与所述轴心正交的方向弹性施力。

2.如权利要求1所述的夹紧装置，其特征在于，

所述工件装设面形成于所述夹持构件。

3.如权利要求1所述的夹紧装置，其特征在于，

所述工件装设面形成于在所述夹持构件外周的外侧配置的一个或多个工件装设面形成构件。

4.如权利要求1所述的夹紧装置，其特征在于，

设有弹性材料制的刮板，该刮板与所述夹持构件的环状凸缘部的外周面滑动接触，为使所述夹持构件和夹紧杆的共同的轴心与所述液压缸的轴心一致，对所述夹持构件朝与所述轴心正交的方向弹性施力。

5.如权利要求2所述的夹紧装置，其特征在于，

所述夹持构件包括形成所述工件装设面的环状凸缘部、从该环状凸缘部朝突出侧延伸的夹爪部、相对于该环状凸缘部形成于该夹爪部的相反侧的基端凸缘部，且该夹持构件由在圆周方向的多个位置被分割的多个夹持分割体所构成。

6.如权利要求1所述的夹紧装置，其特征在于，

所述环状承压构件能在第一位置与第二位置间、在与夹紧杆的轴心平行的方向上移动特定冲程，其中，第一位置是所述工件装设面位于较所述落座面靠突出侧的位置，第二位置是工件装设面位于较所述落座面后退的位置。

7.如权利要求5所述的夹紧装置，其特征在于，

所述液压缸在夹紧时驱动所述夹紧杆朝退入方向移动，且在解除夹紧时驱动所述夹紧杆朝突出方向移动，

并设有在所述解除夹紧时使所述夹持构件的多个夹持分割体靠拢成接近夹紧杆的缩径状态的缩径机构。

8.如权利要求7所述的夹紧装置，其特征在于，

所述缩径机构包括：

锥形面，该锥形面以越朝下方直径越小的方式形成于所述夹持构件的基端部；以及

锥形卡合部，该锥形卡合部以能从下方卡合于所述锥形面的方式形成于夹紧杆，且越朝上方直径越大。

Claims (12)

1.一种夹紧装置，包括：

环状的夹持构件，该环状的夹持构件构成为能朝直径方向扩大、缩小，并能插入于工件的孔而卡住孔的内周面；

夹紧杆，该夹紧杆具有内嵌卡合于所述夹持构件的锥形轴部；以及

液压缸，该液压缸能驱动所述夹持构件和夹紧杆朝轴心方向进退，

其特征在于，包括：

主体构件，该主体构件附设有所述夹持构件、夹紧杆和液压缸；

落座面，该落座面用以使工件落座而形成于所述主体构件；

落座传感器，该落座传感器具有在所述落座面形成有开口的加压气体喷出孔；以及

工件装设面，该工件装设面在所述夹持构件位于移动至工件侧的突出位置时，能在较所述落座面靠突出侧的位置承接工件，且该工件装设面在所述夹持构件和夹紧杆进行移动至退入侧的夹紧动作时，与所述夹持构件一体地朝与夹紧杆的轴心平行的方向移动。

2.如权利要求1所述的夹紧装置，其特征在于，

所述工件装设面形成于所述夹持构件。

3.如权利要求1所述的夹紧装置，其特征在于，

所述工件装设面形成于在所述夹持构件外周的外侧配置的一个或多个工件装设面形成构件。

4.如权利要求1所述的夹紧装置，其特征在于，

所述夹持构件和夹紧杆形成为能朝与所述轴心正交的方向移动。

5.如权利要求1所述的夹紧装置，其特征在于，

设有以使所述夹持构件和夹紧杆的共同的轴心与所述液压缸的轴心一致的方式，对夹持构件和夹紧杆弹性施力的弹性施力装置。

6.如权利要求1所述的夹紧装置，其特征在于，

所述液压缸包括：

缸孔；

活塞构件，该活塞构件装设于所述缸孔，且与所述夹紧杆连结；

筒状活塞杆，该筒状活塞杆形成于所述活塞构件；

夹紧用流体室和解除夹紧用流体室，该夹紧用流体室形成于所述缸孔内的所述筒状活塞杆侧，该解除夹紧用流体室形成于所述缸孔内、且相对于所述活塞构件位于所述夹紧用流体室的相反侧；以及

环状承压构件，该环状承压构件外嵌于所述筒状活塞杆且能承接所述夹紧用流体室的液压而能朝与夹紧杆的轴心平行的方向移动，该环状承压构件承接所述夹持构件的基端面。

7.如权利要求6所述的夹紧装置，其特征在于，

为了使所述夹持构件和夹紧杆的共同的轴心与所述液压缸的轴心一致，在所述筒状活塞杆与夹紧杆间设有包括以压缩状态装设的弹性环构件的弹性施力装置。

8.如权利要求7所述的夹紧装置，其特征在于，

所述弹性施力装置具有与所述夹持构件的环状凸缘部的外周面滑动接触、而对所述夹持构件和夹紧杆弹性施力的弹性材料制的刮板。

9.如权利要求2所述的夹紧装置，其特征在于，

所述夹持构件包括形成所述工件装设面的环状凸缘部、从该环状凸缘部朝突出侧延伸的夹爪部、相对于该环状凸缘部形成于该夹爪部的相反侧的基端凸缘部，且该夹持构件由在圆周方向的多个位置被分割的多个夹持分割体所构成。

10.如权利要求6所述的夹紧装置，其特征在于，

所述环状承压构件能在第一位置与第二位置间、在与夹紧杆的轴心平行的方向上移动特定冲程，其中，第一位置是所述工件装设面位于较所述落座面靠突出侧的位置，第二位置是工件装设面位于较所述落座面后退的位置。

11.如权利要求9所述的夹紧装置，其特征在于，

所述液压缸在夹紧时驱动所述夹紧杆朝退入方向移动，且在解除夹紧时驱动所述夹紧杆朝突出方向移动，

并设有在所述解除夹紧时使所述夹持构件的多个夹持分割体靠拢成接近夹紧杆的缩径状态的缩径机构。

12.如权利要求11所述的夹紧装置，其特征在于，

所述缩径机构包括：

锥形面，该锥形面以越朝下方直径越小的方式形成于所述夹持构件的基端部；以及

锥形卡合部，该锥形卡合部以能从下方卡合于所述锥形面的方式形成于夹紧杆，且越朝上方直径越大。

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