JP3149423U - クランプ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】高さ方向に摺動可能で、かつワークをクランプする操作だけで高さ方向の摺動が自動的にロックするクランプ装置に於いて、支柱の表面に傷が付きにくく、確実に摺動面に対するロック機能が働く、安価で使用しやすいクランプ装置を提供する。【解決手段】テーブル1にほぼ直角に固定した円柱形の支柱10に摺動可能に嵌合した貫通穴を設けたスライド基部11において、該スライド基部11の貫通穴から離れたクランプ部15aでワークを押した際に、その反力で貫通穴が支柱10を押して確実に停止するように、前記貫通穴の内面のクランプ部15aに近い側は上部(テーブルから遠い側)の所定の幅を残して支柱10に接しないように逃げ加工され、前記貫通穴の内面のクランプ部15aに遠い側は下部(テーブルに近い側)の所定の幅を残して支柱10に接しないように逃げ加工した。【選択図】図3
Description
本考案は、主に放電加工機、ワイヤー放電加工機等において被加工物をテーブルに固定するためのクランプ装置に関する。
従来、放電加工機やワイヤー放電加工機において被加工物(ワーク)をテーブルに固定する際には、図1に示したように、クランプ治具3を用い、ボルト4で高さを調節してからボルト5で締め付ける方法が一般的である。
しかしながらクランプ治具3による方法は、両手で作業する必要があるので作業性が悪く、高さを調節するのに時間がかかった。
しかしながらクランプ治具3による方法は、両手で作業する必要があるので作業性が悪く、高さを調節するのに時間がかかった。
これに対して、特許文献1、2ではテーブル上に垂直に保持した円柱状の支柱に、円形の穴を開けたプレート状の部品を嵌合させて、任意の高さで、該プレートの他端側をワークに押しつけると同時にプレートを傾けて支柱に固定する方法が考案されている。
しかしこれらの方法は、摺動性のある軸と穴の関係を利用して上下にスライドさせて高さを調節し、クランプするときだけプレートを傾けてロックさせるという方法なので、確実にロックさせるにはプレートをある程度大きく傾ける必要があり、その結果、プレートの穴の角部が軸に食い込む状態になり、軸表面に傷が付きやすいという問題と、ロック力がばらつきやすいという問題があった。
しかしこれらの方法は、摺動性のある軸と穴の関係を利用して上下にスライドさせて高さを調節し、クランプするときだけプレートを傾けてロックさせるという方法なので、確実にロックさせるにはプレートをある程度大きく傾ける必要があり、その結果、プレートの穴の角部が軸に食い込む状態になり、軸表面に傷が付きやすいという問題と、ロック力がばらつきやすいという問題があった。
また、本出願人は特許文献3で開示したように、スライド基部に回動可能に取り付けたクランプ体に、ワークを押さえる機能と支柱を押圧する機能を持たせることにより、支柱の軸に傷が付きにくく、且つ確実にロック可能なクランプ装置を考案した。
しかしながら、特許文献3の方法はクランプ体の回転軸の位置と押圧部の形状を高い精度で加工する必要があり、結果的にコスト高になるという問題と、使用する加工機によってはワークの上部に設けた締付ねじが邪魔になるという問題があった。
しかしながら、特許文献3の方法はクランプ体の回転軸の位置と押圧部の形状を高い精度で加工する必要があり、結果的にコスト高になるという問題と、使用する加工機によってはワークの上部に設けた締付ねじが邪魔になるという問題があった。
本考案は、高さ方向に摺動可能で、かつワークをクランプする操作だけで高さ方向の摺動が自動的にロックするクランプ装置に於いて、支柱の表面に傷が付きにくく、確実に摺動面に対するロック機能が働く、安価で使用しやすいクランプ装置を提供することを目的とする。
テーブルに対してほぼ直角に固定された円柱形の支柱と、該支柱に摺動可能に嵌合した貫通穴を設けたスライド基部と、該スライド基部の前記貫通穴から離れた部分に前記テーブルの遠近方向に移動可能でかつ停止可能に取り付けられたクランプ部を有し、前記貫通穴の内面の前記クランプ部に近い側は上部(テーブルから遠い側)の所定の幅を残して前記支柱に接しないように逃げ加工され、前記貫通穴の内面の前記クランプ部に遠い側は下部(テーブルに近い側)の所定の幅を残して前記支柱に接しないように逃げ加工され、前記スライド基部に取り付けられた前記クランプ部をテーブル側に移動させることによりテーブル上に置かれた被加工物を押し、前記被加工物からの反力で前記貫通穴の上部接触部と下部接触部が前記円柱形の支柱を押圧することにより、前記スライド基部が前記支柱の任意の位置で停止する構造にした。
前記移動可能で停止可能なクランプ部の最も簡単な構造として、前記スライド基部に取り付けた締付ねじでワークを押さえる構造とした(図示せず)。
前記形状では、ワークを直接ねじで押さえるので傷が付きやすくワークにねじの回転力が伝わるので位置ずれしやすい欠点がある。これを対策するために、クランプ片をスライド基部に回動軸を介して取付け、締付ねじ又はカムにより、ワークの上方からクランプ片を介してワークを押さえつける構造にした(実施例1)。
ワークの上部に締付ねじやカムを回すレバーがあると邪魔になる場合には、クランプ片をスライド基部に回動軸を介して取付け、締付ねじ又はカムにより、回動軸を挟んでワークから遠い側でクランプ片を押して回動させることにより、ワーク上部に位置するクランプ部が下がってワークを押さえる構造にした(実施例1、2)。
貫通穴の中心軸とクランプ部が被加工物と接する部分までの距離が、貫通穴の上部接触部の中央と下部接触部の中央間の距離を貫通穴の軸方向に測った値の4倍以上にした。
これは、ワークを押さえる力に十分に耐えうる支柱上での停止摩擦力を確保するためである。
これは、ワークを押さえる力に十分に耐えうる支柱上での停止摩擦力を確保するためである。
自動でロックする機能を貫通穴の内面に段付加工をするだけの構造で実現したので、部品点数が少なく加工も容易であり、製作コストを大幅に低減することができる。
又、支柱を押す部分は支柱とほぼ同じ曲率半径の円筒面の一部であり、傾かずに接触するので、面圧が均一化され、支柱に傷が付きにくい。
又、支柱を押す部分は支柱とほぼ同じ曲率半径の円筒面の一部であり、傾かずに接触するので、面圧が均一化され、支柱に傷が付きにくい。
支柱上の任意の高さにおいて、ワークをクランプする操作をすることにより、自動的かつ確実に支柱上の摺動がロックされるので作業性が著しく向上する。
1本の支柱による片持ち構造なので強力なクランプ力が必要な場合には適さないが、加工反力がほとんど発生しない放電加工機やワイヤー放電加工機には適している。
1本の支柱による片持ち構造なので強力なクランプ力が必要な場合には適さないが、加工反力がほとんど発生しない放電加工機やワイヤー放電加工機には適している。
請求項3の考案によれば、クランプ片を介してワークを押さえることにより、ねじの回転力がワークに伝わらないのでワークの位置決めが正確にでき、かつ、必要に応じてワークの反対側にねじやカムを回すレバーを配置できるので、加工機との干渉などを避けることができる。
本考案によるクランプ装置は、テーブルにほぼ直角に固定した円柱形の支柱に摺動可能に嵌合した貫通穴を設けたスライド基部において、該スライド基部の貫通穴から離れたクランプ部でワークを押した際に、その反力で貫通穴が支柱を押して確実に停止するように、前記貫通穴の内面のクランプ部に近い側は上部(テーブルから遠い側)の所定の幅を残して前記支柱に接しないように逃げ加工され、前記貫通穴の内面の前記クランプ部に遠い側は下部(テーブルに近い側)の所定の幅を残して前記支柱に接しないように逃げ加工されているところに特徴がある。
図2〜図6を用いて、本考案によるクランプ装置の第1の実施例について説明する。
円柱状の支柱10の下部に設けられたねじ10bをテーブル1にねじ込んで固定する。
この際、支柱10の上端部に溝10aがあり、この溝にスライド基部11に設けた穴11a内のピン11bを嵌めて回せるようになっているので工具を捜す必要が無い。
円柱状の支柱10の下部に設けられたねじ10bをテーブル1にねじ込んで固定する。
この際、支柱10の上端部に溝10aがあり、この溝にスライド基部11に設けた穴11a内のピン11bを嵌めて回せるようになっているので工具を捜す必要が無い。
支柱10の上部からスライド基部の貫通穴12を支柱10に摺動させるように嵌めて、ワーク2にクランプ片15の先端下面が当接するまで下にスライドさせ、スライド基部11にねじ込んだ締付ねじ13の上部に取り付けた締付レバー14を回してクランプ片15を押し、クランプ片15は接触部15aにてワーク2を下に力F1で押し付ける。
スライド基部11には、締付ねじ13に作用する上方向の力F2により、支柱10の位置にて、図3で右回り方向のモーメントMが発生し、貫通穴12の内面の上部接触部12aは支柱10を右方向に、下部接触部12bは支柱10を左方向に押し、これらの接触部と支柱の間で発生する摩擦力でスライド基部11の上下方向の動きが規制される。
貫通穴12の中心軸と締付ねじ13が被加工物と接する部分(クランプ片が無い場合)又はクランプ片15が被加工物2と接する部分15aまでの距離L1は、貫通穴12の内面の上部接触部12aの中心位置と下部接触部12bの中心位置の距離を貫通穴12の軸心方向に測った値L2の4倍以上であることが好ましい。
L1/L2を4以上にすることが好ましい理由は、支柱10を両側から押して摩擦力で停止させるためには、摩擦係数の最小値を0.125と仮定した場合、両側で挟むので合計摩擦係数は0.25と見なせるので、ワークを押さえる力F1の4倍以上の押圧力を12a部及び12b部に作用させる必要があるためである。
尚、押圧部12aの上部12dと下部12cは支柱10に触れないように逃がしてあり、上下の接触部12a、12bの高さ方向の幅Wは3〜6mm程度である。
幅Wが大きすぎると接触面圧が小さくなり、油膜などが切れなくなって摩擦係数が低下し、ロック作用が働かなくなるので都合が悪い。
逆に幅Wを小さくしすぎると接触面圧が大きくなりすぎて支柱10の表面に傷が付き易くなるので都合が悪い。
また、本出願人が先に考案した特許文献3の構造では、円筒面からなるガイド面11cは面積が広いので面圧が低く、従って油膜や水の膜が形成されやすいので摩擦係数が低くなりがちであったが、本考案による接触部12a、12bは同じ面積にでき、幅Wも適切に選ぶことができるので、確実にロックできて支柱に傷が付きにくい条件をより実現しやすくなった。
幅Wが大きすぎると接触面圧が小さくなり、油膜などが切れなくなって摩擦係数が低下し、ロック作用が働かなくなるので都合が悪い。
逆に幅Wを小さくしすぎると接触面圧が大きくなりすぎて支柱10の表面に傷が付き易くなるので都合が悪い。
また、本出願人が先に考案した特許文献3の構造では、円筒面からなるガイド面11cは面積が広いので面圧が低く、従って油膜や水の膜が形成されやすいので摩擦係数が低くなりがちであったが、本考案による接触部12a、12bは同じ面積にでき、幅Wも適切に選ぶことができるので、確実にロックできて支柱に傷が付きにくい条件をより実現しやすくなった。
貫通穴12と逃げ部12cの加工は、先ず、ドリルで支柱10の外径より僅かに大きい直径の貫通穴12を開けた後に、先端が前記貫通穴と同じ直径で根本が細い段付エンドミルで逃げ部12cを切削することにより、1回のチャッキングで容易に加工することができる。
尚、貫通穴入り口側の逃げ加工部12dは必須ではないが、上下接触部12aと12bの幅Wと両接触部の距離L2を調節するために、適宜加工すれば良い。
尚、貫通穴入り口側の逃げ加工部12dは必須ではないが、上下接触部12aと12bの幅Wと両接触部の距離L2を調節するために、適宜加工すれば良い。
スライド基部11の端部近くには貫通穴12と平行に締付ねじ13がねじ込まれており、締付ねじ13の上部にはハンドル14が取り付けられている。締付ねじ13の下端に球面運動可能なキャップを設けてワーク2を押す構造にしても良いが、好ましくはクランプ片15を回転軸16を介してスライド基部11に回動自在に取付け、締付ねじ13でクランプ片15を押し、クランプ片15がワーク2を押す構造にすることにより、クランプ作業時にワークに回転力が伝わらないのでワークがずれにくくなり正確に固定することができる。また、押圧面も広くなるのでワークに傷が付きにくくなる。
尚、クランプ片の先端15aが上がる方向にばね17で押す構造にした。これは、締付ねじを緩めたときににクランプ片が自動的に上に動いてがたつかないようにするためである。
尚、クランプ片の先端15aが上がる方向にばね17で押す構造にした。これは、締付ねじを緩めたときににクランプ片が自動的に上に動いてがたつかないようにするためである。
図7、図8は第2の実施例を示す図である。
クランプ片15を貫通穴の反対側まで延長し、カム18をレバー19によって回すことによりスライド基部11を押し、クランプ部15aがテーブル側に動いてワークを押す構造になっている。
ワークの上部に締付ボルトが無いので、加工機に干渉することなく、加工部の近くをクランプすることができる。
クランプ片15を貫通穴の反対側まで延長し、カム18をレバー19によって回すことによりスライド基部11を押し、クランプ部15aがテーブル側に動いてワークを押す構造になっている。
ワークの上部に締付ボルトが無いので、加工機に干渉することなく、加工部の近くをクランプすることができる。
図9〜図11は実施例2と同様にワークの上部から締付ボルトを無くした例である。
この例ではさらにクランプ装置の横幅を狭くする工夫がなされている。
即ち、スライド基部11は、貫通穴12のほぼ上半分を上部接触部12a部分だけを残して削除し、且つ幅を狭くして、クランプ片15に設けた矩形状の穴20に挿入した状態で軸16にて連結してある。
締付ボルト13を締め込むと、クランプ片15は軸16を中心にして、図11上で左回転し、クランプ部15aがワークを押さえつけ、その反力で、上部接触部12aと下部接触部12bが支柱を押さえつけて支柱上での位置が固定される。
この例ではさらにクランプ装置の横幅を狭くする工夫がなされている。
即ち、スライド基部11は、貫通穴12のほぼ上半分を上部接触部12a部分だけを残して削除し、且つ幅を狭くして、クランプ片15に設けた矩形状の穴20に挿入した状態で軸16にて連結してある。
締付ボルト13を締め込むと、クランプ片15は軸16を中心にして、図11上で左回転し、クランプ部15aがワークを押さえつけ、その反力で、上部接触部12aと下部接触部12bが支柱を押さえつけて支柱上での位置が固定される。
1 テーブル
2 被加工物(ワーク)
3 従来のクランプ治具
4 高さ調節ボルト
5 締付ボルト
6 加工した穴の例
10 支柱
10a 支柱締付用溝
10b 支柱固定用ねじ
11 スライド基部
11a 支柱締付用穴
11b 支柱締付用ピン
12 スライド基部に設けた貫通穴
12a 上部接触部
12b 下部接触部
12c 逃げ加工部
12d 穴入り口の逃げ加工部
13 締付ねじ
14 締付レバー
15 クランプ片
15a クランプ部(クランプ片とワークの接触部)
16 クランプ片の回転軸
17 ばね
18 カム
19 カム回転用レバー
20 クランプ片に設けた矩形状の穴
F1 ワークを押さえる力
F2 F1の反力
M F2によって支柱周りに発生する回転モーメント
L1 クランプ部15aと貫通穴12の中心軸間の距離
L2 上部接触部中心と下部接触部中心の貫通穴軸心方向の距離
W 接触部の幅
2 被加工物(ワーク)
3 従来のクランプ治具
4 高さ調節ボルト
5 締付ボルト
6 加工した穴の例
10 支柱
10a 支柱締付用溝
10b 支柱固定用ねじ
11 スライド基部
11a 支柱締付用穴
11b 支柱締付用ピン
12 スライド基部に設けた貫通穴
12a 上部接触部
12b 下部接触部
12c 逃げ加工部
12d 穴入り口の逃げ加工部
13 締付ねじ
14 締付レバー
15 クランプ片
15a クランプ部(クランプ片とワークの接触部)
16 クランプ片の回転軸
17 ばね
18 カム
19 カム回転用レバー
20 クランプ片に設けた矩形状の穴
F1 ワークを押さえる力
F2 F1の反力
M F2によって支柱周りに発生する回転モーメント
L1 クランプ部15aと貫通穴12の中心軸間の距離
L2 上部接触部中心と下部接触部中心の貫通穴軸心方向の距離
W 接触部の幅
Claims (4)
- テーブルに対してほぼ直角に固定された円柱形の支柱と、該支柱に摺動可能に嵌合した貫通穴を設けたスライド基部と、該スライド基部の前記貫通穴から離れた部分に前記テーブルの遠近方向に移動可能でかつ停止可能に取り付けられたクランプ部を有し、前記貫通穴の内面の前記クランプ部に近い側は上部(テーブルから遠い側)の所定の幅を残して前記支柱に接しないように逃げ加工され、前記貫通穴の内面の前記クランプ部に遠い側は下部(テーブルに近い側)の所定の幅を残して前記支柱に接しないように逃げ加工され、前記スライド基部に取り付けられた前記クランプ部をテーブル側に移動させることによりテーブル上に置かれた被加工物を押し、前記被加工物からの反力で前記貫通穴の上部接触部と下部接触部が前記円柱形の支柱を押圧することにより、前記スライド基部が前記支柱の任意の位置で停止することを特徴とするクランプ治具。
- 前記移動可能かつ停止可能なクランプ部が、前記スライド基部にねじ込まれた締付ねじであることを特徴とする請求項1に記載したクランプ治具。
- 前記移動可能かつ停止可能なクランプ部が、前記スライド基部に、前記貫通穴に対し直角な軸回りに回動可能に取付られたクランプ片の一端であり、前記クランプ片が前記スライド基部からねじ又はカムを介して押されることによりテーブル上の被加工物を押す構造であることを特徴とする請求項1に記載したクランプ治具。
- 前記貫通穴の中心軸と前記クランプ片が被加工物と接する部分までの距離が、前記貫通穴の上部接触部の中央と下部接触部の中央間の距離を前記貫通穴の軸方向に測った値の4倍以上であることを特徴とする請求項1、又は請求項2、又は請求項3に記載したクランプ治具。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2009000127U JP3149423U (ja) | 2009-01-14 | 2009-01-14 | クランプ装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2009000127U JP3149423U (ja) | 2009-01-14 | 2009-01-14 | クランプ装置 |
Publications (1)
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013000830A (ja) * | 2011-06-15 | 2013-01-07 | House Bm Co Ltd | 固定治具 |
JP2022045845A (ja) * | 2020-09-09 | 2022-03-22 | 株式会社Stn | ワーク位置決めクランプ |
CN114249086A (zh) * | 2020-09-24 | 2022-03-29 | 深南电路股份有限公司 | 一种上板设备 |
-
2009
- 2009-01-14 JP JP2009000127U patent/JP3149423U/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013000830A (ja) * | 2011-06-15 | 2013-01-07 | House Bm Co Ltd | 固定治具 |
JP2022045845A (ja) * | 2020-09-09 | 2022-03-22 | 株式会社Stn | ワーク位置決めクランプ |
JP7422401B2 (ja) | 2020-09-09 | 2024-01-26 | 株式会社Stn | ワーク位置決めクランプ |
CN114249086A (zh) * | 2020-09-24 | 2022-03-29 | 深南电路股份有限公司 | 一种上板设备 |
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