テーブルクランプ:保持力を最大にする方法

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図 2:L₁ > L₂であるため、物体を保持する力は負荷した力(F_Total )の半分よりも大きくなります。クランプCL2/Mの左側の脚の長さは、物体の高さにあわせて調整可能です。そのためクランプの上面と取付け面を平行にすることができます**。

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図 1:L₁ < L₂であるため、物体を保持する力は負荷した力(F_Total )の半分よりも小さくなります。上のクランプはCL5Aです。

クランプのスロット内の締め付けネジの位置が物体から離れすぎていると、クランプされている物体は動きやすくなります。ネジの位置を適切にすることにより、クランプされた物体の位置ずれを防止することができます。

クランプ力を最大化するためには、ネジをできるだけ物体の近くに配置してください**。

これは、CL5A(図1)やCL2(図2)のようなクランプを用いた場合、トルクのかかったネジによって加わる力(F_Total )は2点に分配されるためです。

クランプ力F₂が物体にかかります。F₂の値がF_Totalの何％になるかは、以下で説明するようにL₁とL₂に依存します。残りの力(F₁)は、クランプの反対側の端にかかります。

これらの2つの力は、次の式によって求められます。

物体にかかる力:

もう一方の接点にかかる力:

これらの式は、物体とネジ間の距離が小さくなると物体にかかるクランプ力が大きくなることを示しています。L₁とL₂が等しいとき、締め付けられたネジによってかかる力は、F₁とF₂に等しく分配されます。

**クランプ力を最大化するには、図1および図2に示すように、クランプの上面と物体に接触する面のどちらも、取付け面に対して平行でなければなりません。

クランプと物体間の接触面が取付け面に対して平行ではない場合、物体にかかる力は、物体を取付け面に押し付ける力と、取付け面に沿う方向に押す力とに分解されます。取付け面に沿う方向の力は、物体を移動せるのに十分な場合と、それほどではない場合があります。

物体の高さに対応させるために、CL2/Mのようなクランプではその一端の脚がネジになっており、高さ調整が可能になっています(図2参照)。クランプと取付け面の間のネジ山の数は物体の高さに応じて調整しますが、同時にクランプの上面が光学テーブルに対して水平になるように調整する必要があります。