JPH0453881Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、ワーククランプ装置、たとえば、
ワークとしての自動車用デイフアレンシヤルギヤ
ーケースに、中ぐり加工、穴あけ加工などの切削
加工を施すに際して用いられるクランプ装置の改
良に関し、とくには、アクチユエータの数および
作動検知手段の数を少なくすることにより、装置
の構造を簡単ならしめるとともに、ワークのクラ
ンプおよびアンクランプに要する時間を有利に短
縮するものである。

（従来の技術） 従来のこの種のワーククランプ装置としては、
第２図に例示するものがある。

ここでは、クランプされるワークｗに対して周
方向へ所定の角度間隔をおく複数のワーク位置決
め爪１を本体部分２にそれぞれ取り付け、それら
の各ワーク位置決め爪１を、ワークｗの半径方向
へ進退駆動可能ならしめることにより、それぞれ
のワーク位置決め爪１の、各種ワークｗの前面
w_fへの接触を担保する。

またここでは、クランプされるワークｗの背面
側で、本体部分２に、これもまたワークｗの周方
向へ所定の間隔をおいて、複数本のシリンダー３
を相互に平行に取り付け、これらの各シリンダー
３のピストンロツド３ａにクランプロツド４を連
結する。これらの各クランプロツド４は、その先
端部にクランプピン４ａを有しており、このクラ
ンプピン４ａは、ピストンロツド３ａの進出作動
に際し、ワークｗの背面w_rに当接してそのワー
クｗをワーク位置決め爪１の方向へ押圧する。

ここで、それぞれの複動式シリンダー３は、そ
こへの作動流体の給排を司る流体通路５，６に接
続した切換弁７を介してポンプ８およびリザーバ
タンク９にそれぞれ接続されており、そしてま
た、それぞれの流体通路５，６には、それらの各
通路内圧が所定値以上となつたときに電気信号を
発生する圧力スイツチ１０，１１がそれぞれ取り
付けられている。

またここにおいては、それぞれのロツクロツド
１２を、各クランプロツド４と平行に、かつそれ
らの軸線方向ヘ進退可能に配設し、これらの各ロ
ツクロツド１２の一端部を、ベースフレーム２に
取り付けられて前述したシリンダー３とは逆方向
に向く他のシリンダー１３のピストンロツド１３
ａに連結する。従つて、ロツクロツド１２は、ピ
ストンロツド１３ａの進退作動によつて、クラン
プロツド４とは逆の方向へ進退運動されることに
なる。

ロツクロツド１２のかかる進退運動をもたらす
ためにシリンダー１３に接続したそれぞれの流体
通路１４，１５は、切換弁１６を介してポンプ８
およびリザーバタンク９にそれぞれ接続されてお
り、またそれらのそれぞれの通路１４，１５に
は、前述したと同様な圧力スイツチ１７，１８が
それぞれ取り付けられている。なおここでは、後
述するロツクピンの、ロツクロツド１２とクラン
プロツド４との間へのいわゆるかみ込みを防止す
るため、通路１４に減圧弁１９が接続されてお
り、この減圧弁１９にてピストンロツド１３ａの
後退力の低減を図つている。

そしてさらにこの例では、ロツクロツド１２の
後端部分に、傾斜面からなるカム面２０を設ける
一方、本体部分２に、ロツクロツド１２の後退限
位置近傍部分で、そのカム面２０と接触するロツ
クピン２１を、クランプロツド４に対して進退可
能に取り付ける。ここでは、カム面２０は、ロツ
クロツド１２の軸線方向の断面高さを、その後端
縁に向けて漸次減少させる方向へ傾斜しており、
このカム面２０に面接触するロツクピン２１は、
ロツクロツド１２の後退作動に基づいてクランプ
ロツド側へ進出される。

この一方において、ロツクピン２１のかかる進
出運動により、それとの接触をもたらされるクラ
ンプロツド４には、その中間部に、カム面２０と
ほぼ平行をなす傾斜面２２を設け、このことによ
り、その傾斜面２２へのロツクピン２１の当接に
際し、クランプロツド４に、その軸線と直交する
方向に向くロツド拘束分力の他、それの進出方向
に向くクランプ力増強分力をもたらす。

なお、この図に示すところにおいて２３，２４
はそれぞれ、クランプロツド４およびロツクロツ
ド１２の回り止めを示し、また、２５は、ロツク
ピン２１の回り止めを兼ねるロツクピン支持部材
を示す。

以上のようにして構成されている従来装置での
ワークのクランプは以下のようにして行われる。

はじめは、図示しない取付治具上に仮置きした
ワークｗに対し、それぞれのワーク位置決め爪１
を半径方向内方へ接近変位させてそれらの各爪１
を、ワークｗの前面w_f、図に示すところでは大
径部の前面に接触もしくは接触可能ならしめ、次
いで、それぞれの切換弁７によつて、各シリンダ
ー３のピストンロツド３ａを進出させる。

ピストンロツド３ａのこの進出は、クランプロ
ツド４の前進作動ひいてはクランプピン４ａの、
ワーク背面w_rへの当接をもたらし、このことに
て、各クランプロツド４は、ワークｗを、シリン
ダー内圧に基づいてワーク位置決め爪１に押圧す
る。

ワークｗをこのようにして仮クランプした後
は、仮クランプの終了を検知する圧力スイツチ１
０からの信号に基づいて切換弁１６を作動させ、
シリンダー１３のロツド側流体室内へ、減圧弁１
９を経た低圧流体を供給する。このことにより、
ピストンロツド１３ａ、ならびにそこへ連結した
ロツクロツド１２はともに、小さい力で後退作動
されることになり、この結果として、ロツクピン
２１が、これもまた小さい力にて、クランプロツ
ド４の傾斜面２２に当接されることになる。

従つてここでは、ロツクピン２１のかみ込みが
十分に防止されることになる他、そのロツクピン
２１は、傾斜面２２、ひいてはクランプロツド４
に、前述したロツド拘束分力およびクランプ力増
強分力をそれぞれ及ぼすことになり、このことに
てワークｗの完全なるクランプが終了する。

ここで、ロツクピン２１のかかる作動の終了
は、圧力スイツチ１７からの信号より検知される
ことになる。

以上のようにしてワークｗのクランプを完了し
た後は、ワークｗに作用する、図に矢印Ａで示す
方向の切削推力に対し、とくにはロツクピン２１
の作用下にて、そのワークｗを確実に支持するこ
とができる。

そして、ワークｗに対する切削加工の終了後
は、まず、切換弁１６を作動させてロツクロツド
１２を、元圧でその前進限位置まで進出させるこ
とにより、ロツクピン２１を不作用状態とし、こ
のことを圧力スイツチ１８にて検知した後に、切
換弁７によつて、クランプロツド４を後退作動さ
せ、そして、各クランプロツド４の後退限位置へ
の到達を圧力スイツチ１１にて検知した後に、ワ
ークｗの取り出しを行うことにより、ワーククラ
ンプ装置の一のサイクルが終了する。

（考案が解決しようとする問題点） ところが、かかる従来装置にあつては、それぞ
れのクランプロツド４を、独立したそれぞれのシ
リンダー３によつて駆動していることから、装置
の構造が複雑になつて設備コストが嵩むという問
題があり、また、この装置では、二種類のシリン
ダー３，１３の一方の作動の終了を待つて他方を
作動させることから、ワークｗのクランプおよび
アンクランプに要する時間がともに長くなるとい
う問題があつた。

この考案は従来技術のかかる問題を有利に解決
するものであり、設備コストおよびランニングコ
ストを有効に低減するとともに、作動時間の十分
なる短縮をもたらすワーククランプ装置を提供す
るものである。

（問題点を解決するための手段） この考案は、従来例で述べたと同様のワーク位
置決め爪、クランプロツドおよびロツクピンを具
える他、従来例のロツクロツドおよびカム面に相
当するメインシヤフトおよびカム面をそれぞれ具
え、さらには、そのメインシヤフトの駆動のため
のシリンダーおよび切換弁を具えるワーククラン
プ装置において、メインシヤフトに、それとクラ
ンプロツドとの連結をもたらす連結プレートの一
端部を固定し、この連結プレートの他端部を、ク
ランプロツドをその進出方向へ付勢する弾性手段
を介してクランプロツドに取り付けるとともに、
メインシヤフトの駆動用シリンダーのピストン
を、ピストンロツドに、その軸線方向へ所定量に
わたつて相対移動可能に取り付けたものである。

（作用） この装置によるワークのクランプは、切換弁の
作動に基づいてシリンダーのピストンロツド、ひ
いてはメインシヤフトを後退作動させることによ
り行われ、かかる作動によつて、はじめは、その
メインシヤフトに固定した連結プレートが、クラ
ンプロツドを、弾性手段を介して進出方向ヘ付勢
する。これがため、そのクランプロツドは、進出
限位置まで移動され、そこで、ワークの背面を、
弾性手段の復元反力にて押圧する。そして、メイ
ンシヤフトの引き続く後退作動は、次いで、そこ
に設けたカム面によるロツクピンの前進変位をも
たらし、そのロツクピンのクランプロツドへの当
接、いいかえればロツクをもたらす。

この一方において、ワークのアンクランプは、
切換弁の切換作動によつて、ピストンロツドの前
進作動をもたらし、このことにより、はじめにロ
ツクピンの解放、次いで、クランプロツドの後退
作動をもたらすことにより行われる。

従つて、ここでは、それぞれクランプロツドの
作動のためのシリンダーおよびそれらのシリンダ
ー用の配管その他が一切不要となり、装置の構造
が著しく簡単になるので、設備コストおよびラン
ニングコストを十分に低減することができる。

しかもこの装置では、一種類のシリンダーの作
動によつてワークのクランプおよびアンクランプ
を行うことができるので、それらに費やす時間を
有効に短縮することができる。

そしてさらにこの装置によれば、ワークのアン
クランプに際し、ピストンを、ピストンロツドに
対して所定の長さにわたつて空作動させた後にそ
のピストンロツドに衝突させることによつて、メ
インシヤフトに設けたカム面へのロツクピンの喰
い付きを、従来技術で述べたような減圧弁を設け
ることなく十分に防止することができ、併せて、
駆動用シリンダーの、ワークランプ方向への作動
を一層迅速ならしめることができる。

（実施例） 以下にこの考案を図示例に基づいて説明する。

第１図はこの考案の一実施例を示す部分断面側
面図であり、図中従来例で述べた部分と同様の部
分はそれと同一の番号で示す。

すなわち、図中１はワーク位置決め爪を、２は
本体部分をそれぞれ示し、ここで、この本体部分
２に、クランプされるワークｗの周方向へ所定の
角度間隔をおいて取りつけた複数のワーク位置決
め爪１のそれぞれは、ワークｗの半径方向へ進退
駆動されてワークｗの前面w_rに接触することが
できる。

また４は、クランプされるワークｗの背面側
で、これもその周方向に所定の間隔をおいて配設
したそれぞれのクランプロツドを示し、これらの
クランプロツド４はともに、本体部分２に、それ
らの軸線方向へ進退運動可能に支持されて相互に
平行をなす。

そしてここでは、本体部分２内に、それぞれの
クランプロツド４と平行をなすそれぞれのメイン
シヤフト３１を、その軸線方向へ進退可能に配設
し、これらの各メインシヤフト３１の後端部を、
従来装置のシリンダー１３と同様に配設したシリ
ンダー３２のピストンロツド３２ａに連結する。
ここで、このピストンロツド３２ａの小径後端部
上には、ピストン３２ｂを、その軸線方向へ所定
量にわたつて相対変位可能に取り付け、また、そ
のシリンダー３２への作動流体の給排を司る流体
通路１４，１５には、切換弁１６を介してポンプ
８およびリザーバタンク９をそれぞれ接続する。
なお図中１７，１８はそれぞれ、流体通路１４，
１５に設けた従来例と同様の圧力スイツチを示
す。

ここにおいて、メインシヤフト３１の後端部分
には、これも従来例で述べたと同様のカム面３３
を設け、このカム面３３により、本体部分２に配
設したロツクピン２１の、クランプロツド４に対
する進退運動を可能ならしめる。ここでこのカム
面３３は、メインシヤフト３１の軸線方向の断面
高さを、その後端縁に向けて漸次減少させる方向
へ、たとえば、その軸線に対して5°の角度で傾斜
しており、ロツクピン２１はそのカム面３３に面
接触する。

またここで、このようなカム面３３およびロツ
クピン２１とともにロツク機構を構成するクラン
プロツド４の傾斜面２２は、これもまた、その軸
線方向の断面高さを、その後端部に向けて漸次減
少させる方向へ、たとえば、軸線に対して9°の角
度で傾斜する。これがためここでは、メインシヤ
フト３１の後退作動に際し、そのカム面３３によ
つて、クランプロツド側へ前進変位されるロツク
ピン２１を、クランプロツド４の傾斜面２２に当
接させることにより、そのクランプロツド４に
は、その軸線と直交する方向に向く大きなロツド
拘束分力が作用される他、その進出方向に向くク
ランプ力増強分力が有効に作用されることにな
り、クランプロツド４によるワークｗのクランプ
が十分確実に行われることになる。

これらのことに加えて、ここではさらに、本体
部分２から突出するメインシヤフト２の先端部
に、連結プレート３４の一端部を、その軸線方向
と直交する方向へ向けてボルト止めし、そしてこ
の連結プレート３４の他端部をクランプロツド４
の後端部に、弾性手段としてのコイルスプリング
３５を介して連結する。クランプロツド４への連
結プレート３４のこの連結は、後端部にストツパ
ーを有する連結ピン３６を、その連結プレート３
４に貫通させてクランプロツド４にねじ込み固定
して、連結プレート３４をピン３６に対してその
進出方向へ相対変位可能ならしめ、そして連結ピ
ン３６の周りで、その連結プレート３４とクラン
プロツド４との間に、クランプロツド４のワーク
クランプ力を発生させるコイルスプリング３５を
介装することにて行われる。

従つてここでは、メインシヤフト３１の後退作
動によつて、連結プレート３４を、クランプロツ
ド４の進出方向へ作動させた場合には、クランプ
ロツド４がコイルスプリング３５を介して前進さ
れることになり、そしてそのクランプロツド先端
のクランプピン４ａがワークｗの背面w_rに当接
した後は、連結プレート３４の引き続く作動に基
づくコイルスプリング３５の変形によつて、クラ
ンプロツド４に、コイルスプリング３５の変形反
力に相当するワーククランプ力が付与されること
になる。

なお図中３７は、メインシヤフト３１の回り止
めピンを示す。

このようなワーククランプ装置によるワークの
クランプは、はじめに、図示しない取付治具上に
仮置きしたワークｗに対してそれぞれのワーク位
置決め爪１を半径方向内方へ接近変位させ、それ
らの各位置決め爪１を、ワークｗの前面w_f、図
示例では大径部の前面に接触もしくは接触可能な
らしめ、次いで、切換弁１６を作動させてピスト
ンロツド３２ａひいてはメインシヤフト３１の後
退変移をもたらすことにより行われる。

ここで、メインシヤフト３１のこの後退変移に
際しては、まず、ピストン３２ｂの、ピストンロ
ツド３２ａに対する後退変位が行われ、この後退
変位の終了後に、メインシヤフト３１が、ピスト
ンロツド３２ａとともに、図に仮想線で示す位置
から徐々に後退を開始することになる。そしてそ
のメインシヤフト３１は、後退変位の開始当初に
は、連結プレート３４によるコイルスプリング３
５の押圧により、クランプロツド４の前進変位を
もたらす。

ところで、クランプロツド４は、その先端のク
ランプピン４ａがワークｗの背面w_rに当接した
後は、もはや前進変位を行うことができないの
で、メインシヤフト３１はそれ以後は、連結プレ
ート３４によるコイルスプリング３５の圧縮変形
をたらし、このことにて、クランプロツド４に、
たとえば15Kg程度のワーククランプ力をもたら
す。

このようにしてワークの仮クランプを終えた後
は、メインシヤフト３１は、それの引き続く後退
変移によつて、そこに設けたカム面３３によるロ
ツクピン２１の前進変位をもたらし、そのロツク
ピン２１をクランプロツド４の傾斜面２２に当接
させる。このことにてロツクピン２１は、クラン
プロツド４に、前述したようなロツド拘束分力お
よびクランプ力増強分力をそれぞれ及ぼし、クラ
ンプロツド４をワーククランプ位置にロツクす
る。

そしてかかるロツクの完了を、圧力スイツチ１
７にて検知した後は、ワークｗに対する切削加工
を開始する。

この一方において、ワークのアンクランプは、
切換弁１６の作動に基づき、はじめに、図示位置
に存在するピストン３２ｂを、ピストンロツド３
２ａの小径後端部上でのストロークに基づいてそ
れの大径端部に衝突させてカム面３３とロツクピ
ン２１とのロツクを解除させ、次いで、連結プレ
ート３４によるクランプロツド４の後退限位置へ
の復帰をもたらし、このことを圧力スイツチ１８
にて検知することにより行われ、このようにして
クランプを解除されたワークｗは、引き続くワー
ク位置決め爪１の開放によつて装置から取り外さ
れる。

従つてここでは、メインシヤフト駆動用のシリ
ンダー３２だけの作動によつて、ワークｗのクラ
ンプ作動およびクランプロツド４のロツク作動を
連続してもたらすことができるので、クランプロ
ツド駆動用の他のシリンダーを設ける従来技術に
比し、設備コスト、ランニングコストならびに作
動時間を十分に低減することができる。

しかも、ワークのアンクランプに当つては、ピ
ストン３２ｂを、ピストンロツド３２ａの大径端
部に衝突させることによるハンマリング作用によ
つて、ロツクピン２１のカム面３３への喰い付き
を十分に防止することができるので、それのため
の減圧弁を特別に付設することが不要となり、ま
た、減圧弁を設けることに起因する、ワーククラ
ンプ作動の遅れを完全に取り除くことができる。

（考案の効果） 以上述べたところから明らかなように、この考
案によれば、とくにはクランプロツド駆動用のア
クチユエータを不要ならしめるとともに、そのア
クチユエータに関連する切換弁、配管、配線など
を不要ならしめることにより、設備コストならび
にランニングコストを大幅に低減することがで
き、しかも、ここでは、一種類のアクチユエータ
によつて、クランプロツドのクランプ作用ならび
にそのクランプロツドのロツクを連続的に行わし
めることにより、ワークのクランプに要する時間
およびアンクランプに要する時間を著しく短縮す
ることができる。

また、ワークのアンクランプに際しては、ピス
トンを、ピストンロツドに衝突させることによつ
て、ロツクピンの、メインシヤフトカム面への喰
い付き防止することができ、これがため、従来技
術で述べたような減圧弁を付設することが不要と
なり、それの付設によるワーククランプ作動の遅
れを回避することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例を示す部分断面側面
図、第２図は従来例を示す第１図と同様の側面図
である。 ｗ……ワーク、w_f……前面、w_r……背面、１
……ワーク位置決め爪、２……本体部分、４……
クランプロツド、８……ポンプ、９……リザーバ
タンク、１４，１５……流体通路、１６……切換
弁、２１……ロツクピン、２２……傾斜面、３１
……メインシヤフト、３２……シリンダー、３３
……カム面、３４……連結プレート、３５……コ
イルスプリング、３６……連結ピン。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ワークＷの周方向に間隔をおいて配置されてそ
   のワークの前面W_fに接触する複数のワーク位置
   決め爪１と、これもまたワークの周方向に間隔を
   おいて配置され、ワーク位置決め爪にて位置を特
   定される前記ワークの背面W_rに対して進退され
   る相互に平行な複数本のクランプロツド４と、各
   クランプロツドと平行に配設されて進退運動可能
   なそれぞれのメインシヤフト３１と、各メインシ
   ヤフトの一端部に連結した駆動用シリンダー３２
   と、それらの各シリンダーへの流体の給排を司る
   切換弁１６と、前記メインシヤフトに設けたカム
   面３３により、クランプロツドに対して進退作動
   され、そのクランプロツドを所定の進出位置に拘
   束するロツクピン２１とを具えるワーククランプ
   装置において、 前記メインシヤフト３１に、それとクランプロ
   ツド４との連結をもたらす連結プレート３４の一
   端部を固定し、この連結プレートの他端部を、ク
   ランプロツドをその進出方向へ付勢する弾性手段
   ３５を介してクランプロツドに取り付けるととも
   に、前記駆動用シリンダー３２のピストン３２ｂ
   を、ピストンロツド３２ａに、その軸線方向へ所
   定量にわたつて相対移動可能に取付けてなるワー
   ククランプ装置。