JP2013000830A - 固定治具 - Google Patents

Abstract

【課題】被固定物を操作性よく固定させ得る固定治具を提供する。
【解決手段】固定治具１は、テーブル１１０の上に載置される基台２と、Ｔ溝１１１に位置変更可能に取付けられ、基台２との連結によりワーク１２０よりも外側の位置で基台２をテーブル１１０に固定する取付部材３と、基台２上に立設される支柱４と、支柱４が挿通可能な貫通孔５１を囲む内周面およびこの貫通孔５１から離れた位置でワーク１２０の一部を上から押え込み可能な押え込み部５２を有し、前記内周面は貫通孔５１に挿通される支柱４の外周面との間に隙間を形成可能な形状をもつ押え部材５と、を備え、貫通孔５１に支柱４が挿通され、かつ、前記内周面においてワーク１２０に近い側の縁部の上下端のうちの一方の端とワーク１２０から遠い側の縁部の上下端のうちの他方の端とがそれぞれ支柱４の外周面に接触した状態で、押え込み部５２がワーク１２０の一部を上から押え込むように位置する。
【選択図】図１

Description

本発明は、工作機械の被設置面上に載置されたワークや、射出成型機にセットされる金型などの被固定物を固定するための固定治具に関する。

従来、工作機械のテーブル等の被設置面上に載置したワークを固定するための治具として、図２１に示すものが知られている（例えば、非特許文献１等参照）。

この固定治具１００は、支柱１０１の上側部分に押し付け用ナット１０５が設けられるとともに、支柱１０１の下端に抜け止め用のナット１０２が設けられ、更に、支柱１０１のナット１０５と１０２との間の部分が、押え部材１０３に設けられた長孔１０３ａに挿通されており、押え部材１０３の後端が、別体の高さ調整部材１０４により支持される構成である。上記長孔１０３ａは、押え部材１０３の前後方向に長く、押え部材１０３の幅方向（前後方向と直交する方向）に短いもので、その幅方向における長孔１０３ａの内径は、支柱１０１の外径よりも大きく設定されている。

この固定治具１００のセットは、テーブル１１０の上端部に平面視で格子状に設けられた、内奥部が広幅のＴ溝１１１に、テーブル１１０の端から抜け止め用のナット１０２を入れ、押え部材１０３の先端を、テーブル１１０の上に載置したワーク１２０の上面である支持面１２１に載せ、押え部材１０３の後端を高さ調整部材１０４にて支持し、これにより両端が支持された押え部材１０３を、降下させた押し付け用ナット１０５により下方へ押し付けるように行われる。この際、高さ調整部材１０４は、階段状の支持部１０４ａを有するので、支持面１２１の高さが異なるワーク１２０に対しても同じ固定治具１００で対応することができる。

東工産商株式会社 Ｈａｌｄｅｒ ｎｏｒｍ＋ｔｅｃｈｎｉｋ 各種機械・工具・装置・治具・金型用スタンダード・エレメント １９９４年版（１９９４年３月２版） Ｐ７３

しかしながら、従来の固定治具による場合には、上述したように支持面１２１の高さが異なるワーク１２０に対しても適用できるものの、その支持面１２１に合わせてナット１０５を昇降させるとともに、押え部材１０３の後端の高さに合わせて高さ調整部材１０４をスライドさせて支持部１０４ａの階段位置を調整する必要があり、更に、押え部材１０３の幅方向における長孔１０３ａの内径が、支柱１０１の外径よりも大きく設定されているため、押え部材１０３を把持する必要もあり、よって押え部材１０３の把持と同時に、上記ナット１０５の昇降と、高さ調整部材１０４のスライドとを行うことを要し、操作性が悪いという難点があった。

本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、被固定物を操作性よく固定させ得る固定治具を提供することを目的とする。

本発明の固定治具は、被固定物を固定するための治具が位置変更可能に取付けられる取付部を有する取付台の上に載置されたその被固定物を固定するための固定治具であって、前記取付台の上に載置される基台と、上記取付部に位置変更可能に取付けられ、前記基台と連結されることにより前記被固定物よりも外側の位置で上記基台を上記取付台に固定する取付部材と、上記基台の上に立設される支柱と、前記支柱が挿通可能な貫通孔を囲む内周面およびこの貫通孔から離れた位置で前記被固定物の一部を上から押え込むことが可能な押え込み部を有し、前記内周面は前記貫通孔に挿通される支柱の外周面との間に隙間を形成することが可能な形状をもつ押え部材と、を備え、前記貫通孔に前記支柱が挿通され、かつ、当該貫通孔を囲む内周面において前記被固定物に近い側の縁部の上下端のうちの一方の端と前記被固定物から遠い側の縁部の上下端のうちの他方の端とがそれぞれ前記支柱の外周面に接触した状態で、前記押え込み部が前記被固定物の一部を上から押え込むように位置し、かつこの被固定物から前記押え込み部が上向きの反力を受けたときに当該反力が前記支柱の外周面と前記貫通孔を囲む内周面との接触圧を増大させるモーメントとして前記押え部材に作用するように、前記貫通孔と前記押え込み部との相対位置が設定されている。

この固定治具によれば、被設置面上における被固定物よりも外側の位置に基台を固定し、その基台の上に立設された支柱を、貫通孔に挿通させることで押え部材により、被固定物を上から拘束することができる。よって、基台の固定と、押え部材の支柱への取付けとを、別々に操作すればよく、被固定物を操作性よく固定することができる。その固定については、具体的には、前記支柱に対して前記貫通孔を囲む内周面が傾斜し、その内周面の縁部（被固定物に近い側の縁部及び被固定物から遠い側の縁部）がそれぞれ当該支柱に接触した状態で当該押え部材の押え込み部が前記被固定物を上から押え込む。すなわち、この状態から例えば工作機械による加工を受けて被固定物が浮き上がろうとすると、この被固定物から前記押え部材が受ける上向きの反力が、前記支柱と当接する内周面の各縁部での接触圧を増大させるモーメントとして当該押え部材に作用するので、逆に当該被固定物は前記押え部材によって下向きに押え込まれ、これにより当該被固定物の浮き上がりが防止される。

この固定治具において、前記取付台は、その上に前記基台が載置可能な平坦な被設置面を有するとともに、前記取付部として上記被設置面に沿った格子状の溝を有し、前記取付部材は、前記格子状の溝に沿ってスライド可能でかつ当該溝から上方に離脱することが阻止される形状のスライド部材と、そのスライド部材と前記基台とを連結するとともに両者を接近させることにより前記基台を被設置面上に圧接させて、前記基台を前記被固定物よりも外側の位置に固定する締結具とを有するようにしてもよい。この構成において、前記溝は、上部溝とこれに連通する下部溝とを有し、前記上部溝が前記下部溝よりも狭幅に形成されるとともに、前記上部溝の両側壁部に下部溝に露出する段差部が形成されており、前記スライド部材は、前記上部溝に入る上部体と、前記下部溝に入る下部体とが上下方向に繋がっていて、前記下部体が上記段差部に当たることで上方に離脱することが阻止されるようにしてもよい。

また、この固定治具において、前記取付台は、その上に前記基台が載置可能な平坦な被設置面を有し、前記取付部として上記被設置面上に並ぶ複数の取付け孔を有し、前記取付部材は、前記取付け孔のうちの任意の取付け孔に挿入可能でかつその挿入状態で固定されて前記基台と前記取付台とを連結することにより前記基台を前記被固定物よりも外側の位置に固定する挿入固定部を有するようにしてもよい。

この固定治具において、前記押え部材が板状をなし、前記貫通孔を囲む内周面において前記被固定物に近い側の縁部の上下端のうちの一方の端と前記被固定物から遠い側の縁部の上下端のうちの他方の端とがそれぞれ前記支柱の外周面に接触した状態で前記押え込み部が前記被固定物の一部を上から押え込むように位置し、かつこの被固定物から前記押え込み部が上向きの反力を受けたときに当該反力が前記支柱の外周面と前記貫通孔を囲む内周面との接触圧を増大させるモーメントとして前記押え部材に作用するように、当該押え部材の板厚方向に対して前記貫通孔の軸心が傾斜しているものが、好適である。前記押え部材は、その板厚方向に対して傾斜する貫通孔を有するだけの簡単な構造で、被固定物を押え込むことができる。

この固定治具において、前記押え部材は、この押え部材の貫通孔に前記支柱が挿通された状態で当該支柱に対する相対回転が規制される形状を有するのが好ましい。このような支柱に対する押え部材の相対回転の規制は、当該相対回転に起因する前記被固定物からの前記押え込み部の離脱を防ぎ、当該押え込み部による機械の下向きの押え込みをより確実にする。

具体的には、水平方向に並ぶ複数の位置にそれぞれ前記支柱が立設され、前記押え部材は前記各支柱がそれぞれ挿通可能な複数の貫通孔を有するものが、好適である。この押え部材は水平方向に並ぶ複数の位置で各支柱による拘束を受けるから、当該押え部材の水平面上での回転が確実に防止される。

本発明に係る固定治具は、より好ましくは、前記支柱に取付けられて前記押え部材を上側から拘束する拘束部材をさらに備える。この拘束部材は、前記押え部材が前記被固定物からの上向きの反力を受けて当該被固定物とともに浮き上がるのをより確実に防ぎ、これにより、当該押え部材による当該被固定物の押え込みをより強固にする。さらに、この拘束部材は前記押え部材と同じく前記支柱に取付けられるから、当該拘束部材を支持するための部材を新たに付加する必要がない。従って、簡素な構造で前記押え部材による押え込みが補強される。

この固定治具において、前記拘束部材の好ましい態様としては、前記拘束部材が、前記支柱が挿通可能な挿通孔を囲む内周面とこの挿通孔から前記被固定物寄りに離れた位置に設けられるねじ孔とを有し、前記内周面は前記挿通孔に挿通される支柱の外周面との間に隙間を形成することが可能な形状をもつ押圧部材と、前記ねじ孔と螺合可能な外周面と前記押え部材の上面に当接可能な下端とを有する拘束用ねじとを有し、前記挿通孔に前記支柱が挿通され、かつ、当該挿通孔を囲む内周面において前記ねじ孔に近い側の縁部の上下端のうちの一方の端と前記ねじ孔から遠い側の縁部の上下端のうちの他方の端とがそれぞれ前記支柱の外周面に接触した状態で、前記拘束用ねじの下端が前記押え部材の上面に当接し、かつこの拘束用ねじの下向きの螺合進行に伴って前記支柱の外周面と前記挿通孔を囲む内周面との接触圧が増大しかつ当該拘束用ねじの下端と前記押え部材の上面との接触圧が増大するように、前記挿通孔と前記ねじ孔との相対位置が設定される。この拘束部材は、前記支柱が挿通可能な挿通孔をもつ押圧部材と、この押圧部材に螺着される拘束用ねじとの組合せで前記押え部材を上側から拘束することができる。また、当該拘束用ねじを回してこの拘束用ねじが前記ねじ孔から前記押え部材側に突出する長さを大きくすると、押圧部材における挿通孔を囲む内周面と支柱との接触圧が増加して前記押圧部材の支柱に対する移動の阻止がより確実になるとともに、前記拘束用ねじの下端が押え部材を押圧する力が増大する。つまり、前記拘束用ねじの回転操作による前記拘束用ねじの前記押圧部材からの突出量の調整により、当該押え部材の押え込み部が被固定物を上から押え込む力が調整される。

さらに、この固定治具において、前記押え部材及び前記押圧部材のうち前記支柱を挟んで前記拘束用ねじと反対側の端部（すなわち後端部）同士を結束してこれらの端部同士が互いに近接する状態を維持する後側結束部材を備えるのが、より好ましい。この後側拘束部材が押え部材の後端部と押圧部材の後端部とをこれらが互いに近接する位置に拘束（すなわち結束）した状態のまま、当該押え部材の被固定物側の端部（すなわち前端部）と押圧部材の前端部とが拘束用ねじにより強制的に（すなわち押圧部材の弾性変形を伴いながら）引き離されることにより、このときの押圧部材の弾性変形に起因して生ずる弾発力が前記拘束用ねじによる押え部材の押し下げ力を強化し、ひいては当該押え部材が被固定物を押し下げる力を強化する。また、前記押圧部材のねじ孔の軸心は当該押圧部材の挿通孔の軸心に対して傾斜しているのが、好ましい。この傾斜は、前記拘束用ねじが前記押え部材から上向きの反力を受けたときに押圧部材が挿通孔の軸心方向に沿って上向きにスライドすることを阻止し、被固定物の浮き上がりの防止をより確実にする。

以上のように、本発明によれば、被固定物を操作性よく固定させ得る固定治具を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る固定治具を示す断面正面図である。 図１の固定治具を示す右側面図である。 図１の固定治具を示す平面図である。 図１の固定治具を構成する基台部分を示す平面図である。 Ｔナットを示す外観斜視図である。 図１の固定治具に含まれる押え部材が機械を上から押え込む状態を示す一部断面正面図である。 図１の固定治具の要部を示す断面正面図である。 （ａ）は固定治具の使用前の状態における段付ボルト周辺の構造を示す断面正面図、（ｂ）は同状態における拘束用ねじ周辺の構造を示す正面図である。 図１の固定治具の使用状態を示す正面図である。 （ａ）は図１の固定治具の使用状態における段付ボルト周辺の構造を示す断面正面図、（ｂ）は同状態における拘束用ねじ周辺の構造を示す正面図である。 本発明の第１実施形態に係る固定治具のワークに対する配置例を示す平面図である。 本発明の第２実施形態に係る固定治具を示す断面正面図である。 本発明の第３実施形態に係る固定治具を示す正面図である。 本発明の第４実施形態に係る固定治具を示す正面図である。 本発明の第５実施形態に係る固定治具を示す正面図である。 本発明の第６実施形態に係る固定治具を示す平面図である。 本発明の第７実施形態に係る固定治具を示す平面図である。 本発明の第８実施形態に係る固定治具を示す平面図である。 本発明の固定治具が適用できるワークの１例を示す正面図である。 本発明の固定治具が適用できる他のテーブルを示す平面図である。 従来の固定治具の説明図である。

以下に、本発明の実施形態につき具体的に説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る固定治具１を示す正面図であり、図２は図１の固定治具を示す右側面図、図３は図１の固定治具を示す平面図である。

この固定治具１は、本実施形態では、工作機械に備わった取付台としてのテーブル１１０の上に載置された、被固定物であるワーク１２０を固定するために用いられている。上記テーブル１１０は、その上面が平坦な被設置面１１０ａとなっており、また、テーブル１１０には、取付部としてのＴ溝１１１が、平面視で格子状に設けられている。このＴ溝１１１は、上方が開口した上部溝１１１ａと、その下側の下部溝１１１ｂとを有し、下部溝１１１ｂが上部溝１１１ａよりも広幅に形成されるとともに、上部溝１１１ａの両側壁部の下端には、それぞれ下部溝１１１ｂに露出する段差部１１１ｃが形成され、空洞部が逆Ｔ字状に形成されている（図２参照）。そして、上記被設置面１１０ａの上にワーク１２０が載置される。

上記工作機械としては、例えばバイト、ドリル、フライスなどの工具を使用し、切削、研削などを行う機械が該当し、一例として、旋盤、ボール盤、中ぐり盤、平削り盤、形削り盤、研削盤などが挙げられる。また、ワーク１２０は、その上面が固定治具１で固定される支持面１２１とされる。

前記固定治具１は、前記ワーク１２０の支持面１２１を上側から押え込むものであって、基台２と、基台２を被設置面１１０ａに固定する取付部材３と、前記基台２に立設された円柱状の一対の支柱４と、支柱４に取付けられる押え部材５と、押え部材５を上側から拘束する拘束部材６とを備える。

前記基台２は、この実施の形態では上から見て略矩形の板状をなす（図４参照）。この基台２には、これを上下に貫通するように、支柱挿入孔２１及び複数、２つのボルト挿通孔２２が設けられる。この実施の形態では、基台２のほぼ中央部に支柱挿入孔２１が設けられ、この支柱挿入孔２１を挟んで２つのボルト挿通孔２２が設けられる。

前記取付部材３は、前記基台２を前記被設置面１１０ａに固定するためのもので、前記各ボルト挿通孔２２に挿通される締結具としてのボルト３１と、各ボルト３１の下端部に着脱可能に取付けられる断面が逆Ｔ字状をした、スライド部材としてのＴナット３２とを備える。各Ｔナット３２は、被設置面１１０ａの下方に複数設けられたＴ溝１１１のうちの１つの同じものの内側にスライド可能に配される。

上記ボルト３１は、Ｔナット３２と基台２とを連結するもので、その頭部３１ａは、基台２よりも上側に露出し、その頭部３１ａを回転させて基台２とＴナット３２との距離が接近することで、基台２が被設置面１１０ａ上に圧接状態に固定される。Ｔナット３２は、図５に示すようにＴ溝１１１の断面形状とほぼ同一の断面形状を有し、その上部体３２ａの幅Ｗ１は下部体３２ｂの幅Ｗ２よりも短く形成され（図２参照）、幅方向と直交する長さ方向にあっては上部体３２ａと下部体３２ｂは同一の長さＬを有する（図１参照）。

Ｔナット３２の上部体３２ａの幅Ｗ１は、Ｔ溝１１１の上部溝１１１ａの幅Ｗ３（図２参照）よりも少し短く、またＴナット３２の下部体３２ｂの幅Ｗ２は、Ｔ溝１１１の下部溝１１１ｂの幅Ｗ４（図２参照）よりも少し短くかつ、上部溝１１１ａの幅よりも大きく設定されていて、ボルト３１の頭部３１ａを回動させても、Ｔナット３２がＴ溝１１１の内側で鉛直軸回りに回動しないようになっている。また、下部体３２ｂが前記Ｔ溝１１１の段差部１１１ｃに当たることで、Ｔナット３２はＴ溝１１１から上方に離脱しないようになっている。

前記支柱挿入孔２１には、支柱４の下端部４１が挿入され、固定される。この実施の形態では、前記下端部４１の外周面に雄ねじ４２が形成され、前記支柱挿入孔２１の内周面に前記雄ねじ４２と螺合する雌ねじ２１ａが形成される。支柱４の上端には異形（例えば六角形）の被操作部４３が形成され、この被操作部４３は前記螺合の進行のために鉛直軸回りに回転操作される。

前記押え部材５及び前記拘束部材６は、押え部材５の上に拘束部材６が位置するようにしてともに前記支柱４に取付けられる。前記押え部材５は、矩形板状をなし、そのワーク１２０側の先端５ａからの一定距離だけ離れた位置に貫通孔５１を有する。この貫通孔５１は、支柱４の外径よりも大きい孔径（内径）であって前記支柱４が挿通可能な孔径を有する。貫通孔５１の軸心の方向Ａは、押え部材５の板厚方向Ｂに対して傾斜していて、前記先端５ａの下端がワーク１２０の支持面１２１に当接する押え込み部５２として機能する。

押え込み部５２は、支持面１２１に当接する位置で停止する。このとき、押え込み部５２が支持面１２１から受ける上向きの反力は押え部材５を水平姿勢に近づける向きのモーメントとして作用するが、図６に示すように、貫通孔５１を囲む内周面のうちワーク１２０に近い側の縁部の上端５１ａと同内周面のワーク１２０から遠い側の縁部の下端５１ｂとがそれぞれ支柱４の外周面に接触することで、押え部材５の姿勢が固定される。換言すれば、このような作用が生じるように、押え込み部５２と貫通孔５１との相対的な位置関係が設定され、また、ワーク１２０に対する基台２の相対位置が調節される。

前記拘束部材６は、図１〜図３に示すように、板状（例えば矩形板）の押圧部材６１と、拘束用ねじ６２とを有する。前記押圧部材６１はワーク１２０に向かう先端６１ａを有し、この先端６１ａに近い位置に当該押圧部材６１を貫通するねじ孔６３が形成され、このねじ孔６３を挟んで先端６１ａと反対側の位置に前記支柱４が挿通可能な挿通孔６４が形成されている。この挿通孔６４は、支柱４の外径よりも大きい内径を有する。前記拘束用ねじ６２は、前記ねじ孔６３に上から螺合しながら挿入され、これにより当該螺合用ねじ６２の下端６２ａが前記押圧部材６１の下面よりも下方に突出する軸寸を有する。よって、ねじ６２の下端６２ａを当該押圧部材６１の下面から下方に突出させておくと、その拘束用ねじ６２の下端６２ａが押え部材５の上面に当接する位置で、押圧部材６１が停止する。この実施の形態では、ねじ孔６３の軸心方向Ｄに対して挿通孔６４の軸心方向Ｅが傾斜している。前記拘束用ねじ６２の頭部と前記押圧部材６１の上面との間には図に示されるような座金６９が介設されることが好ましいが、当該座金６９は必須ではない。これは後述する他の実施形態においても同様である。

前記のように拘束用ねじ６２の下端６２ａが前記押圧部材６１の上面に当接した状態で、拘束用ねじ６２が締め込み方向、すなわち、前記押圧部材６１の下面からの拘束用ねじ６２の突出量を増やす方向に、回転操作される。これにより、図１に示すように、押圧部材６１における挿通孔６４を囲む内周面のワーク１２０に近い側の縁部の上端６４ａ及び同内周面のワーク１２０から遠い側の縁部の下端６４ｂと支柱４の外周面との接触圧が増大する。このような状態となり得るように、挿通孔６４とねじ孔６３との相対的な位置関係が設定されている。そして、前記接触圧の増加により、押圧部材６１が支柱４に固定されるとともに、ねじ６２の下端が押え部材５を上側から押え込んで当該押え部材５の押え込み部５２をワーク１２０の支持面１２１に圧接させる。

支柱４を挟んで前記拘束用ねじ６２と反対側の端部には、後側結束部材である段付ボルト５４を備える。この段付ボルト５４は、互いに重ねられる前記押え部材５及び前記拘束部材６の押圧部材６１のうちその後端部（支柱４を挟んで前記拘束用ねじ６２と反対側の端部）同士が互いに近接する状態を維持するようにこれらの部分を結束することにより、前記拘束用ねじ６２が前記押え部材５を押し下げる力を強化する。

具体的に、前記段付ボルト５４は、その先端（図では下端）から順に、雄ねじが刻まれたねじ軸部５４ａと、このねじ軸部５４ａよりも大径の円柱状の柱部５４ｂと、この柱部５４ｂよりも大径の頭部５４ｃとを一体に有する。これに対し、前記押え部材５の後端部には、前記ねじ軸部５４ａが上側からねじ込まれるねじ孔５３が設けられ、前記押圧部材６１の後端部には前記柱部５４ｂがほぼ隙間なく嵌入可能な貫通孔６８が設けられる。前記柱部５４ｂの軸長は、前記押圧部材６１の板厚よりも僅かに大きく設定され、その差（図７及び図８に示す例では押え部材５と押圧部材６１とが密着している使用前の状態で図８（ａ）に示すように当該押圧部材６１上の上面と段付ボルト５４の頭部５４ｃの下面との間に形成される隙間δの寸法）は、前記拘束用ねじ６２による締めしろ（図７及び図８に示す例では押え部材５と押圧部材６１とが密着している使用前の状態で図８（ｂ）に示すように当該押圧部材６１上の座金６９の上面と拘束用ねじ６２の頭部の下面との間に形成される隙間εの寸法）よりも小さく設定される。例えば前記隙間εの寸法に相当する締めしろが３〜４ｍｍの場合、前記隙間δの寸法に相当する前記柱部５４ｂの軸長と前記押圧部材６１の板厚との差は０．５〜１ｍｍ程度が好適である。

この段付ボルト５４は、以下の作用を有する。拘束用ねじ６２が締め込み方向に回転操作されると、当該回転操作に伴って押圧部材６１の前端部は押え部材５から次第に浮き上がるが、その一方で当該押圧部材６１の後端部と当該押え部材５の後端部とは前記の微小の寸法差（図８（ａ）に示される隙間δの寸法に相当する差）の範囲で前記段付ボルト５４により相互に結束されているから、図９に強調して図示するように、前記後端部を支点にした押圧部材６１の反りすなわち弾性変形を伴いながらその前端部が押え部材５から浮き上がる。つまり、図１０（ａ）に示すように押え部材５の後端部と押圧部材６１の後端部とが段付ボルト５４により相互結束された状態のまま、図１０（ｂ）に示すように当該押え部材５の前端部と押圧部材６１の前端部とが拘束用ねじ６２により強制的に（すなわち押圧部材６１の弾性変形を伴いながら）引き離される。このとき押圧部材６１の弾性変形に起因して生ずる弾発力は前記拘束用ねじ６２による押え部材５の押し下げ力を強化し、ひいては当該押え部材５が機械１００を押し下げる力を強化する。換言すれば、前記段付ボルト５４がない場合では、前記拘束用ねじ６２の締め付け力がある程度上に逃がされるおそれがあるが、段付ボルト５４は、その締め付け力の逃げを抑制し、より強大な押し下げ力が押え部材５に与えられることを可能にする。

この第１実施形態に係る固定治具１は、Ｔナット３２がＴ溝１１１に入った状態で、そのＴ溝１１１に沿って基台２をスライドさせることにより、ワーク１２０の外側位置に基台２を配し、ボルト３１を締めると、Ｔナット３２と基台２とが接近して基台２が被設置面１１０ａに圧接状態に固定される。そして、この固定された基台２の支柱４を貫通孔５１に挿通させて押え部材５を、押え込み部５２がワーク１２０の支持面１２１を押えるようにセットし、続いて、支柱４を挿通孔６４に挿通させて拘束部材６をセットすることで、ワーク１２０を被設置面１１０ａ上に固定できる。よって、従来のように、押え部材を把持した状態で、別の操作を必要とせず、基台２の固定と、押え部材５の取付けと、拘束部材６の取付けとを別々に行うことができるので、ワーク１２０を操作性よく固定させることが可能になる。なお、ボルト３１を緩めると、Ｔナット３２がＴ溝１１１に入った状態で、そのＴ溝１１１に沿って基台２をスライドさせ、別の位置へ移動させることができる。

また、この第１実施形態に係る固定治具１は、例えば図１１に示すようにワーク１２０の四隅に取付けられ、工作機械により加工を受けるワーク１２０の浮き上がりを有効に抑止する。具体的に、浮き上がろうとするワーク１２０は押え込み部５２に上向きの反力Ｃを与え（図６参照）、この反力Ｃは、前記上端５１ａと支柱４の外周面との接触圧および、前記下端５１ｂと支柱４の外周面との接触圧を増大させるモーメントとして押え部材５に作用する。従って、押え部材５は、押え込み部５２がワーク１２０から上向きの反力を受けるにもかかわらず、ワーク１２０と一緒に浮き上がらずに、ワーク１２０を下向きに強固に押え込む。

更に、前記押え部材５の上側に設けられる拘束部材６は、当該押え部材５に上側から下向きの押圧力を付与して拘束することにより、当該押え部材５のワーク１２０の押え込みをより確実にする。しかも、拘束部材６が押え部材５に与える下向きの押圧力は、拘束用ねじ６２を回転させて前記当該拘束用ねじ６２の下端６２ａが押圧部材６１の下面から突出する寸法を変更する操作によって、容易に調節されることが可能である。

更にまた、前述したように、前記段付ボルト５４がない場合では、前記拘束用ねじ６２の締め付け力がある程度上に逃がされるおそれがあるが、段付ボルト５４は、その締め付け力の逃げを抑制し、より強大な押し下げ力が押え部材５に与えられることを可能にする。

また、この第１実施形態においては、拘束部材６が支柱４に取付けられるので、拘束部材６を支持するための特別な部材を追加する必要がない。従って、簡素な構成で拘束部材６による押え込み部材５の拘束が実現される。

また、第１実施形態においては、押圧部材６１におけるねじ孔６３の軸心方向Ｄと挿通孔６４の軸心方向Ｅとの傾斜が、拘束用ねじ６２が前記押え部材５から上向きの反力を受けたときに押圧部材６１が挿通孔６４の軸心方向に沿って上向きにスライドすることを阻止する。これにより、ワーク１２０の浮き上がりがより確実に防止される。

かかる押し下げ力増強効果を奏するための後側結束部材は、前記のような段付ボルト５４に限定されない。例えば、前記軸部５４ｂを有さず、単に押え部材５の後端部と押圧部材６１の後端部とを締結するだけのボルト（またはボルトおよびナットの組み合わせ）も、前記の効果を奏し得る。

（第２実施形態）
図１２は、第２実施形態に係る固定治具１Ａを示す正面図である。なお、これまでの実施形態と同一部分には同一符号を付している。

この第２実施形態に係る固定治具１Ａは、第１実施形態に係る構成要素と同一の構成要素を具備するのに加え、押え部材５において前記ねじ孔５３の前側（ワーク１２０に近い側）に隣接する位置に、もう一つのねじ孔５３′が形成されている。このねじ孔５３′は、押え部材５及び押圧部材６１が裏返された斜め上向きの姿勢（ワーク１２０に近づくに従って高くなる向きに傾斜した姿勢）で用いられることを可能にするためのものである。具体的に、図１に示されるような斜め下向きの姿勢にある押え部材５に対しては、そのねじ孔５３に前記段付ボルト５４が挿入可能であり、図１２に示されるような斜め上向きの姿勢にある押え部材５に対しては、前記ねじ孔５３′に前記段付ボルト５４が挿入可能となっている。

この第２実施形態に係る固定治具１Ａにおいても、第１実施形態と同様の効果が得られることに加え、以下の効果を達成することができる。つまり、図１に示すような斜め下向き姿勢の押え部材５に押えボルト５４を装着するためのねじ孔５３と、図１２に示すような斜め上向き姿勢の押え部材５に段付ボルト５４を装着するためのねじ孔５３′とが当該押え部材５に併設されることにより、固定治具の汎用性がさらに高くなる。

なお、本発明は、図１３〜図１８に示すような変形例を含む。図１３に示すように、後側結束部材である段付ボルト５４を省略した構成としてもよい。これにより、更に操作性を向上させ得る。また、図１４に示すように、段付ボルト５４に加えて、拘束部材６も省略した構成としてもよい。このようにすると、図１３による場合よりも更に操作性を向上させ得る。図１５に示すように、基台２の支柱挿入孔２１に対して支柱４を固定せずに、支柱４を支柱挿入孔２１に着脱自在に取付ける構成としてもよい。

また、図１６に示すように支柱４′の水平方向の断面を矩形状にし、一方、この支柱４′に挿入される押え部材５に設けられた貫通孔５１′及び押圧部材６１に設けられた挿通孔６４′も、同様の矩形状にした構成としてもよい。この図１６に示す場合には、貫通孔５１′に支柱４′が挿通された状態で、押え部材５はその支柱４′に対する相対回転が規制されることになる。この相対回転を規制する別の構成として、図１７に示す構成をとってもよい。図１７に示す構成は、基台２に２つの支柱４を設けるとともに、押え部材５の貫通孔５１及び押圧部材６１の挿通孔６４も同じく２つずつ設けている。なお、支柱４の本数、貫通孔５１及び挿通孔６４の各個数は、３以上の同数としてもよい。

また、テーブル１１０の被設置面１１０ａに基台２を固定するための取付部材３の数及び配置については、前述の図４に示したように支柱４を挟んで一対の取付部材３を配置することに限らず、図１８に示すように取付部材３を２対設けるようにしたり、或いは図示を省略するが、取付部材３を３対以上設けるようにしたりしてもよい。

また、本発明は、図１９に示すようにワーク１２０の側面に内側へ向けて窪んだ凹部１２２が設けられたものに対しても、適用することができる。この場合の支持面１２１は、凹部１２２の下側の水平面となる。

更に、本発明は、Ｔ溝１１１を有するテーブル１１０だけでなく、図２０（平面図）に示すように、上面の平坦な被設置面１１０ａ′に開口を有する取付部としての取付け孔１１１′が複数並べて設けられた、取付台としてのテーブル１１０′に対しても適用することができる。この場合には、取付部材３を構成するＴナット３２をボルト３１から取外し、ボルト３１の下端を直接、内面に雌ねじが形成された取付け孔１１１′に取付けるようにする。その取付けは、ワーク１２０よりも外側の位置に基台２を配するように、用いる取付け孔１１１′を選択してボルト３１を取付けることで行われる。本実施形態では、ボルト３１は、締結具としてではなく、挿入固定部として機能する。なお、基台２に設ける取付部材３の配置については、テーブル１１０′上に設けられる取付け孔１１１′の配列に応じて決められる。

更にまた、上述した実施形態では、本発明の固定治具１により、工作機械のテーブルの上面（被設置面）の上に載置されたワークを固定することを例に挙げているが、本発明はこれに限らず、工作機械を用いて作製した金型を射出成型機にセットする場合の固定にも同様にして適用することができる。

１，１Ａ 固定治具
２ 基台
４ 支柱
５ 押え部材
６ 拘束部材
５１ 貫通孔
５２ 押え込み部
５４ 段付ボルト（後側結束部材）
６１ 押圧部材
６２ 拘束用ねじ
６３ ねじ孔
６４ 挿通孔
１１０、１１０′ テーブル（取付台）
１１０ａ、１１０ａ′ 被設置面
１１１ Ｔ溝（取付部）
１１１′ 取付け孔（取付部）
１２０ ワーク（被固定物）
１２１ 支持面

Claims (11)

1. 被固定物を固定するための治具が位置変更可能に取付けられる取付部を有する取付台の上に載置されたその被固定物を固定するための固定治具であって、
   前記取付台の上に載置される基台と、
   上記取付部に位置変更可能に取付けられ、前記基台と連結されることにより前記被固定物よりも外側の位置で上記基台を上記取付台に固定する取付部材と、
   上記基台の上に立設される支柱と、
   前記支柱が挿通可能な貫通孔を囲む内周面およびこの貫通孔から離れた位置で前記被固定物の一部を上から押え込むことが可能な押え込み部を有し、前記内周面は前記貫通孔に挿通される支柱の外周面との間に隙間を形成することが可能な形状をもつ押え部材と、を備え、
   前記貫通孔に前記支柱が挿通され、かつ、当該貫通孔を囲む内周面において前記被固定物に近い側の縁部の上下端のうちの一方の端と前記被固定物から遠い側の縁部の上下端のうちの他方の端とがそれぞれ前記支柱の外周面に接触した状態で、前記押え込み部が前記被固定物の一部を上から押え込むように位置し、かつこの被固定物から前記押え込み部が上向きの反力を受けたときに当該反力が前記支柱の外周面と前記貫通孔を囲む内周面との接触圧を増大させるモーメントとして前記押え部材に作用するように、前記貫通孔と前記押え込み部との相対位置が設定されていることを特徴とする固定治具。
2. 請求項１に記載の固定治具において、
   前記取付台は、その上に前記基台が載置可能な平坦な被設置面を有するとともに、前記取付部として上記被設置面に沿った格子状の溝を有し、前記取付部材は、前記格子状の溝に沿ってスライド可能でかつ当該溝から上方に離脱することが阻止される形状のスライド部材と、そのスライド部材と前記基台とを連結するとともに両者を接近させることにより前記基台を被設置面上に圧接させて、前記基台を前記被固定物よりも外側の位置に固定する締結具とを有することを特徴とする固定治具。
3. 請求項２に記載の固定治具において、
   前記溝は、上部溝とこれに連通する下部溝とを有し、前記上部溝が前記下部溝よりも狭幅に形成されるとともに、前記上部溝の両側壁部に下部溝に露出する段差部が形成されており、前記スライド部材は、前記上部溝に入る上部体と、前記下部溝に入る下部体とが上下方向に繋がっていて、前記下部体が上記段差部に当たることで上方に離脱することが阻止されることを特徴とする固定治具。
4. 請求項１に記載の固定治具において、
   前記取付台は、その上に前記基台が載置可能な平坦な被設置面を有し、前記取付部として上記被設置面上に並ぶ複数の取付け孔を有し、前記取付部材は、前記取付け孔のうちの任意の取付け孔に挿入可能でかつその挿入状態で固定されて前記基台と前記取付台とを連結することにより前記基台を前記被固定物よりも外側の位置に固定する挿入固定部を有することを特徴とする固定治具。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の固定治具において、
   前記押え部材は板状をなし、前記貫通孔を囲む内周面において前記被固定物に近い側の縁部の上下端のうちの一方の端と前記被固定物から遠い側の縁部の上下端のうちの他方の端とがそれぞれ前記支柱の外周面に接触した状態で前記押え込み部が前記被固定物の一部を上から押え込むように位置し、かつこの被固定物から前記押え込み部が上向きの反力を受けたときに当該反力が前記支柱の外周面と前記貫通孔を囲む内周面との接触圧を増大させるモーメントとして前記押え部材に作用するように、当該押え部材の板厚方向に対して前記貫通孔の軸心が傾斜していることを特徴とする固定治具。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の固定治具において、
   前記押え部材は、この押え部材の貫通孔に前記支柱が挿通された状態で当該支柱に対する相対回転が規制される形状を有することを特徴とする固定治具。
7. 請求項６に記載の固定治具において、
   水平方向に並ぶ複数の位置にそれぞれ前記支柱が立設され、前記押え部材は前記各支柱がそれぞれ挿通可能な複数の貫通孔を有することを特徴とする固定治具。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載の固定治具において、
   前記支柱に取付けられて前記押え部材を上側から拘束する拘束部材をさらに備えることを特徴とする固定治具。
9. 請求項８に記載の固定治具において、
   前記拘束部材は、前記支柱が挿通可能な挿通孔を囲む内周面及びこの挿通孔から前記被固定物寄りに離れた位置に設けられるねじ孔を有し、前記内周面は前記挿通孔に挿通される支柱の外周面との間に隙間を形成することが可能な形状をもつ押圧部材と、前記ねじ孔と螺合可能な外周面及び前記押え部材の上面に当接可能な下端を有する拘束用ねじとを有し、前記挿通孔に前記支柱が挿通され、かつ、当該挿通孔を囲む内周面において前記ねじ孔に近い側の縁部の上下端のうちの一方の端と前記ねじ孔から遠い側の縁部の上下端のうちの他方の端とがそれぞれ前記支柱の外周面に接触した状態で、前記拘束用ねじの下端が前記押え部材の上面に当接し、かつこの拘束用ねじの下向きの螺合進行に伴って前記支柱の外周面と前記挿通孔を囲む内周面との接触圧が増大しかつ当該拘束用ねじの下端と前記押え部材の上面との接触圧が増大するように、前記挿通孔と前記ねじ孔との相対位置が設定されていることを特徴とする固定治具。
10. 請求項９に記載の固定治具において、
    前記押え部材及び前記押圧部材のうち前記支柱を挟んで前記拘束用ねじと反対側の端部同士を結束してこれらの端部同士が互いに近接する状態を維持する後側結束部材をさらに備えることを特徴とする固定治具。
11. 請求項９または１０に記載の固定治具において、
    前記押圧部材のねじ孔の軸心が当該押圧部材の挿通孔の軸心に対して傾斜していることを特徴とする固定治具。

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