JPH02279244A - ワーククランプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、主軸に揺動可能に枢支されたクランプアーム
をシリンダ装置によって駆動することによってワークを
クランプするようにしたワーククランプ装置に関するも
のである。

〈従来の技術〉 かかるワーククランプ装置として、回転する主軸の先端
に取付けられたクランプ本体と、このクランプ本体に取
付けられワークを支持する支持金゛と、クランプ本体に
主軸の回転軸線と平行な軸線回りに揺動可能に軸支され
たクランプアームと、クランプ本体にピストンロッドが
主軸の回転軸線と直交する方向に進退するように設けら
れ前記クランプアームを揺動するクランプ用シリンダ装
置とを備えたものがある。

〈発明が解決しようとする課題〉 前記ピストンロッドは、クランプアームに直接連結され
ているため、ワークをクランプする力を増加しようとし
た場合、前記クランプ用シリンダ装置のシリンダ径を大
きくする必要がある。この結果、クランプ用シリンダ装
置へ重量が偏り、主軸の回転アンバランスが発生しやす
くなる問題があった。また、クランプ用シリンダ装置が
ワーク側へ出っ張り、砥石とクランプ用シリンダ装置と
の干渉を考慮しなけなばならないといった問題があった
。

〈課題を解決するための手段〉 本発明は上述した問題点を解決するためになされたもの
で、クランプ本体に揺動可能に枢支されたクランプアー
ムとクランプ本体に取付けられたワークシリンダ装置の
ピストンロッドとを中間リンクを介して連結し、この中
間リンクに作用するクランプ反力を中間リンクの２つの
連結点を結ぶ線分に対して直角に近い状態で受ける受け
部をクランプ本体に設けζたちのである。

また、クランプアームとピストンロッドとをトグル機構
を介して連結したものである。

〈作用〉 クランプ本体に受け部を設けたものにおいては、ワーク
クランプ装置を駆動すると中間リンクを介してクランプ
アームが揺動し、支持金に支持されたワークのクランプ
並びにアンクランプを行う。

中間リンクに作用するクランプ反力は、中間リンクの２
つの連結点を結ぶ線分に対して直角に近い状態で受け部
で受けられるため、ピストンロッドで中間リンクをピス
トンロッドの軸線方向に押す力は、中間リンクがクラン
プアームを押す力として増幅される。また、中間リンク
とピストンロッド間にトグル機構を設けたものにおいて
は、ワーククランプ装置を駆動するとトグル機構を介し
てクランプアームが揺動し、支持金に支持されたワーク
のクランプ並びにアンクランプを行う。ピストンロッド
でトグル機構を押す力は、クランプアームを押す力とし
て増幅される。

〈実施例〉 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図と第２図において、ｌＯは研削盤の主軸台に回転
可能に軸承された主軸であり、この主軸１０の前面に案
内体１１が取付けられている。案内体１１には主軸１０
の半径方向に案内溝１２が形成され、この案内溝１２に
スライダー１３が案内されている。スライダ１３にはネ
ジ軸１４がスライダ１３の移動方向と平行な軸線回りに
回転可能に軸承され、このネジ軸１４は案内体１１に取
付けられたナツト１５に螺合されている。また案内体１
１には主軸１０の回転軸線と平行にシリンダ室１６が形
成され、このシリンダ室１６にピストン１７が進退可能
に嵌合されている。ピストン１７には第１の伝達軸１８
が軸動不能に且つ回転可能に軸承され、この第１の伝達
軸１日に第２の伝達軸１９がスプライン係合している。

第２の伝達軸１９はカップリングを介して図略のモータ
に回転連結されている。前記第１の伝達軸１８にはワー
ク（クランクシャフト）Ｗの保合穴Ｗａに係合してワー
クＷを回転割り出しする保合部材２０が取付けられてい
る。

前記案内体１３の前面にはクランプ本体２１が取付けら
れ、このクランプ本体２１には主軸ｌＯが定位置停止し
た時に、ワークＷの下面を支持する支持金２２が取付け
られている。またクランプ本体２１には主軸１０の回転
軸線と平行な軸線回りに揺動可能にクランプアーム２３
が枢支され、このクランプアーム２３の一端でワークＷ
がクランプされるようになっている。クランプ本体２１
には主軸ｌＯの回転軸線と直交する方向にシリンダ室２
４が形成され、このシリンダ室２４にピストン２５が進
退可能に嵌合されている。ピストン２５にはピストンロ
ッド２６が連結され、前記シリンダ室２４とピストン２
５とピストンロッド２６とでクランプ用シリンダ装置２
７が構成される。

第３図にも示すようにピストンロッド２６には中間リン
ク２８の一端が第１の連結軸２９を介して連結され、中
間リンク２８の他端には第２の連結軸３０を介してクラ
ンプアーム２３が連結されている。中間リンク２８の二
股形状の部分には第１の連結軸２９を介してローラ３１
が回転可能に軸承されている。ワークＷをクランプした
時、前記ローラ３１を受ける受け金（受け部）３２がク
ランプ本体２１の前面に取付けられ、この受け金３２に
はピストンロッド２６の進退方向と平行に受け面３２ａ
が形成されている。ワークＷをクランプした時、中間リ
ンク２８とクランプアーム２３の連結点及び中間リンク
２８とピストンロッド２６の連結点を結ぶ線分が前記光
は面３２ａに対して略直角になるように中間リンク２８
の長さが設定される。３３はワークＷのカウンタウェイ
トＷＣに当接する位相決め金である。

次に上述した構成に基づいて作用を説明する。

ピストンロッド２６を前進させると中間リンク２８を介
してクランプアーム２３が揺動し、ワークＷが支持金２
２とクランプアーム２３間でクランプされる。ローラ３
１は受け金３２のテーパ面３２ｂを通過し、ワークＷを
クランプする寸前で受け面３２ａを乗り上げる。この時
、中間リンク２８をピストンロッド２６の軸線方向に押
す力Ａは、中間リンク２８がクランプアーム２３を押す
力（受け面３２ａと直交する方向の力）Ｂとして増幅さ
れる。この結果、シリンダ径を大きくしてクランプ用シ
リンダ装置２７によるクランプ力を大きくしな（でも、
ワークＷをクランプする力を大きくすることができる。

第４図はピストンロッド４０の先端をクランプ本体４１
に揺動可能に枢支されたレバー４２の受け部４２ａに当
接させることによって、ピストンロッド４０が中間リン
ク４３を押す力を中間リンク４３がクランプアーム４４
を押す力として増幅させるようにしたものである。前記
レバー４２はクランプ本体４１の当接部４１ａに当接す
る方向にクランプ本体４１間に設けられたスプリング４
５によって付勢されている。ピストン４６にはピストン
ロッド４０が揺動可能に連結おれ、ピストン４６のスリ
ーブ４７とピストンロッド４０間にはピストンロッド４
６を中立に保つスプリング４８が介挿されている。

第５図はピストンロッド５０の先端にく字形状の係合穴
５１を形成することによって中間リンク５２を受け金５
３の受け面５３ｂと平行な方向に押す力として与え、こ
のピストンロッド５０が中間リンク５２を押す力を中間
リンク５２がクランプアーム５４を押す力として増幅さ
せるようにしたものである。前記中間リンク５２に取付
けられた連結軸５５には中間リンク５２の二股形状の内
側の部分でローラ５６が回転可能に軸承され、中間リン
ク５２の二股形状の外側の部分で前記連結軸５５が保合
穴５１に係合している。クランプ本体５７には受け金５
３が取付けられ、この受け金５３にはピストンロッド５
０の進退方向と平−行な第１の受け面５３ａとクランプ
時の中間リンク５２の２つの連結点を結ぶ線分に対して
略直角な第２の受け面５３ｂとが形成されている。

第６図はピストンロッド６０とクランプアーム６１とを
トグル機構６２を介して連結したもので、トグル機構６
２はクランプアーム６１に連結された第Ｉのリンク６３
とクランプ本体６４に揺動可能に枢支され連結軸６５を
介して第１のリンク６３に連結された第２のリンク６６
とからなっている。前記連結軸６５はピストンロッド６
０の先端に形成された係合穴６７に係合されている。ク
ランプ本体６４への第２のリンク６６の枢支点とクラン
プアーム６１への第１のリンク６３の連結点とを結ぶ線
分Ｈとし、クランクアーム６１への第１のリンク６３の
連結点と第１のリンク６１への第２のリンク６６の連結
点とを結ぶ線分Ｍとし、線分Ｈと線分Ｍとがなす角度が
小さくなる方向にピストンロンドロ０によるクランプ力
をトグル機構６２に与えれば、トグル機構６２は線分Ｈ
方向にクランプアーム６１へ大きなりランプ力が与えら
れる。

第７図はピストンロッド７０とクランプアーム７１とを
トグル機構７２を介して連結したもので、第６図と異な
るところは、第１のリンク７３と第２のリンク７４の連
結点とは反対側で第２のリンク７４にピストンロッド７
０を連結した点である。

〈発明の効果〉 以上述べたように本発明は、クランプアームとピストン
ロッドとを中間リンクを介して連結し、中間リンクとピ
ストンロッドの連結部分をクランプ本体に設けられた受
け部で受けるようにした構成であるので、ピストンロッ
ドによって中間リンクを押す力を中間リンクによってク
ランプアームを押す力として増幅できる。この結果、ク
ランプ用シリンダ装置のシリンダ径を大きくする必要が
ないため、クランプ用シリンダ装置へ重量が偏ることが
なく、主軸の回転アンバランスが大きくなることがない
。また、クランプ用シリンダ装置がワーク側へ出っ張る
ことがないため、クランプ用シリンダ装置と砥石との干
渉を考慮する必要がない。

また、クランプアームとピストンロッドとをトグル機構
を介して連結したものでも、同様な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明のワーククランプ装置の実施例を示すもの
で、第１図は受け金を用いたワーククランプ装置の断面
図、第２図は第１図において■−■線で断面した図、第
３図は第１図において■−■線で断面した図、第４図は
レバーの受け部を用いたワーククランプ装置の断面図、
第５図は受け金を用いたクランプ装置の他の実施例を示
す断面図、第６図はトグル機構を用いたワーククランプ
装置の断面図、第７図はトグル機構を用いたワーククラ
ンプ装置の他の実施例を示す断面図。 ２１．４１．６４・・・クランプ本体、２２・・・支持
金、２３，４４，５４．６１．７１・・・クランプアー
ム、２７・・・クランプ用シリンダ装置、２８，４３．
５２・・・中間リンク、３２．５３・・・受け金（受け
部）、４２ａ・・・受け部、６２．７２・・・トグル機
構、６３，７３・・・第１のリンク、６６．７４・・・
第２のリンク、Ｗ・・・ワーク。 第１図 第２図 ■ 第５図 第４図 第６図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転する主軸の先端に取付けられたクランプ本体
   と、このクランプ本体に取付けられワークを支持する支
   持金と、クランプ本体に主軸の回転軸線と平行な軸線回
   りに揺動可能に軸支されたクランプアームと、クランプ
   本体にピストンロッドが主軸の回転軸線と直交する方向
   に進退するように設けられ前記クランプアームを揺動す
   るクランプ用シリンダ装置とを備えたワーククランプ装
   置において、前記クランプアームとピストンロッドとを
   中間リンクを介して連結し、この中間リンクに作用する
   クランプ反力を中間リンクの２つの連結点を結ぶ線分に
   対して直角に近い状態で受ける受け部をクランプ本体に
   設けたことを特徴とするワーククランプ装置。
2. （２）回転する主軸の先端に取付けられたクランプ本体
   と、このクランプ本体に取付けられワークを支持する支
   持金と、クランプ本体に主軸の回転軸線と平行な軸線回
   りに揺動可能に軸支されたクランプアームと、クランプ
   本体にピストンロッドが主軸の回転軸線と直交する方向
   に進退するように設けられ前記クランプアームを揺動す
   るクランプ用シリンダ装置とを備えたワーククランプ装
   置において、前記クランプアームとピストンロッドとを
   トグル機構を介して連結したことを特徴とするワークク
   ランプ装置。