JPH0611728Y2 - ワーククランプ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、機械加工等において用いられるワーククラン
プ装置に関するものである。詳細には、加工位置に位置
決め保持されたワークの一部をクランプし、加工中にお
けるワークの振れ止めをするワーククランプ装置に関す
るものである。

（従来の技術） 従来、機械加工技術において、加工中におけるワークの
振れ止めをするために、加工位置に位置決めされたワー
クの一部をクランプすることが必要とされており、例え
ば、回転可能に位置決め保持された円柱状のワークにつ
いては、開閉揺動可能でかつ対向して設けられた一対の
クランプアームを閉作動すると共に、各クランプアーム
の間に進退可能に設けられた中央保持部材を各クランプ
アームの閉作動と同期して前進することによって、上記
ワークを軸心がズレないようにクランプするワーククラ
ンプ装置が提案されている（例、特開昭６２−２２８３
４０号公報等参照）。

ところで、自動車の車輪を支持するために用いられるナ
ックルアーム等、受台に位置決め固定される異形ワーク
については、開閉揺動可能でかつ対向して設けられた一
対のクランプアームを閉作動することによって、上記ワ
ークの一部（クランプ部位）をクランプするようにした
ワーククランプ装置が一般に用いられている。

（考案が解決しょうとする課題） ところが、上記異形ワークのワーククランプ装置につい
ては、確実にクランプし得ない場合があり、又確実にク
ランプしょうとすればワークを変形させる恐れがある等
の問題点があった。

すなわち、ナックルアーム等の異形ワークは、通常鋳造
によって製作されるため、クランプ部位が心ズレを生じ
たり、肉厚が不均一となる場合がしばしばであるが、心
ズレまたは肉厚の不均一が許容範囲内のものについては
製品として採用されている。そのため、これらのものを
機械加工する際には、ワークのクランプ部位の中心線が
基準位置からズレを生じ、又は心ズレしていない場合で
あっても中心線の両側の位置が異なっている。ところ
が、上記ワーククランプ装置の各クランプアームは、上
記基準位置に関して対称的に接近離間するように作動さ
れるものであり、上記各ワークをクランプする際には、
一方のクランプアームがワークの一側面に当接してクラ
ンプ作動が完了するが、他方のクランプアームがワーク
の他側面に非接触状態である。そのため、ワークを確実
にクランプすることができず、加工中ワークが振動する
恐れがある。

本考案は上記従来の状況に鑑みてなされたものであり、
その目的は、クランプ部位が心ズレを生じ、又は肉厚が
不均一なワークであっても変形を生じることなく確実に
クランプし、加工中におけるワークの振動を抑制し得る
ワーククランプ装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本考案は、加工位置に位置決め保持されたワークの一部
をクランプし、加工中におけるワークを振れ止めするワ
ーククランプ装置であって、その構成上の特徴は、先端
内側に口金を有し、後端内側に従動カム面を有し、基準
位置の両側に対称に対向して配置されるとともに揺動可
能に設けられ、上記ワークの一部に口金を当接してクラ
ンプする一対のクランプアームと、両側に対称に形成さ
れた案内面を有し、基準位置の後方で各クランプアーム
の後端間に間隔をおいて固定して設けられた傾斜ガイド
部材と、先端両側に作動カム面を有し、一方の作動カム
面が傾斜ガイド部材の案内面に摺接し、他方の作動カム
面がクランプアームの従動カム面に摺接するように傾斜
ガイド部材と各クランプアーム間に移動可能に設けられ
た一対の楔部材と、両端が各楔部材の後端に回動可能に
連結され、中央部が駆動手段により前後方向に移動操作
される操作部材に揺動可能に支持された揺動アームとを
備えてなることにある。

（作用） 操作部材を駆動手段により後方に移動することによって
クランプ作動するようになったものについては、操作部
材の後退によって揺動アームを介して各楔部材が後退す
る。各楔部材は、一方の作動カム面が傾斜ガイド部材の
案内面に摺接しながら後退することによって外方に変位
されるとともに、他方の作動カム面がクランプアームの
従動カム面に摺接しながら後退することによってクラン
プアームの後端を外方に変位させる。すなわち、各クラ
ンプアームは、その後端が楔部材の一方の作動カム面と
傾斜ガイド部材の案内面とによる変位と、他方の作動カ
ム面と従動カム面とによる変位との相乗作用によって変
位され、先端が互いに接近するように揺動してワークを
均等の押圧力で挟持することになる。従って、楔部材の
後退変位量をクランプアームの後端の変位量に比して小
さく設定することができる。

クランプ部位が心ズレを生じ、又は肉厚が不均一なワー
ク等をクランプする場合には、一方のクランプアームの
口金がワークの一側に当接して停止し、このクランプア
ームを作動する楔部材は、その作動カム面がクランプア
ームの従動カム面と傾斜ガイド部材の案内面に強く当接
し、後退しないように保持される。他方のクランプアー
ムを作動する楔部材は、その作動カム面がクランプアー
ムの従動カム面と傾斜ガイド部材の案内面に摺接してお
り、揺動アームが後退しないように保持された楔部材の
後端を支点として後方に揺動する。これによって、他方
のクランプアームを作動する楔部材が後退し、クランプ
アームの後端をさらに外方に変位し、クランプアームの
口金をワークの他側に当接し、ワークを切等の押圧力で
挟持することになる。

（実施例） 本考案の実施例を図により説明する。

第１図に示すワーククランプ装置１は、加工装置の機体
２における２箇所の加工位置に夫々位置決め保持された
２個のワークＷを同時にクランプするものであって、第
１クランプアーム３と第２クランプアーム４とからなる
２組のクランプアーム対（１組は図示せず）が各ワーク
Ｗの加工位置に対応した基準位置Ｓに夫々設けられ、各
組のクランプアーム対を一台の駆動シリンダにより駆動
するように構成されている。

各クランプアーム３，４は、先端内側にワークと当接す
る口金５，６が設けられ、中間部において支持ピン７，
８により機体２に揺動可能に支持され、後端内側には第
１楔部材９又は第２楔部材１０と摺接する従動カム面が
形成されている。

各楔部材９，１０は、両側に対称に形成された案内面を
有し、基準位置Ｓの後方で各クランプアーム３，４の後
端間に間隔を置いて機体２に固定された傾斜ガイド部材
１１と協働して各クランプアーム３，４を開閉揺動する
もので、先端が両側に突出した作動カム面に形成され、
後端が支持ピン１２，１３により揺動アーム１４の両端
に回動可能に支持されている。

揺動アーム１４は、各楔部材９，１０を異なったストロ
ークで移動し得るように、各楔部材９，１０を支持する
支持ピン１２，１３間の中間部すなわち中央部において
回動ピン１５により操作杆１６に揺動可能に支持されて
いる。

操作杆１６は、クランプ時にほぼＡ矢印方向に移動し得
るように、揺動連結レバー１７，連結具１８等を介して
駆動シリンダ１９のピストンロッド２０に駆動連結され
ている。

駆動シリンダ１９は、クランプ時にピストンロッド２０
をＢ矢印方向に移動し、各クランプアーム３，４による
クランプ力が充分に得られるようにストロークが設定さ
れ、アンクランプ時に逆方向に移動するように駆動制御
されている。

なお、２１は、各クランプアーム３，４が開状態となる
ように弾性付勢すると共に、各クランプアーム３，４の
従動カム面、楔部材９，１０の作動カム面及び傾斜ガイ
ド部材１１の案内面が互いに常時密着して摺接し得るよ
うに弾性付勢する付勢バネである。また、ワークＷは、
例えばナックルアームであって、第４〜６図に示すよう
に、位置決め部材である基準金２３及び位置決めピンで
ある基準ピン２４によって位置決め本体である受台２２
に位置決め固定され、加工時には受台２２上に固定した
状態で機体２の加工位置に取付けられる。ｗはワークの
クランプ部位である。

本実施例は上記のように構成されており、クランプ作動
は次ぎの通り行なわれる。

例えば、クランプ部位ｗが所定の形状に形成され、かつ
基準位置Ｓに適切に位置決めされたワークＷについて
は、第２図に示すようにクランプする。すなわち、駆動
シリンダ１９を駆動してピストンロッド２０をＢ矢印方
向に移動すると、操作杆１６が揺動連結レバー１７、連
結具１８を介してＡ矢印方向に移動し、各楔部材９，１
０が傾斜ガイド部材１１に沿って下方に移動する。そし
て、各楔部材９，１０の移動に伴って各作動カム面と各
クランプアーム９，１０の従動カム面との摺接による変
位と、各作動カム面と傾斜ガイド部材１１の案内面との
摺接による変位との相乗作用を受け、これにより各クラ
ンプアーム３，４が閉方向に揺動し、各クランプアーム
の口金５，６がほぼ同時にワークのクランプ部位ｗに当
接する。各口金５，６がクランプ部位ｗに当接した後、
さらに各楔部材９，１０が下方に移動し、クランプ部位
ｗに所定のクランプ力が作用し、第２図に示すようにク
ランプする。

ところで、クランプ部位ｗの中心線Ｃが心ズレを生じた
形状に形成され、又は基準位置Ｓに適切に位置決めされ
ていないワークＷについては、例えば第３図に示すよう
にクランプする。すなわち、各クランプアーム３，４が
揺動される際に、第１クランプアームの口金５がクラン
プ部位ｗの一側に当接し、第１楔部材９が第１クランプ
アーム３と傾斜ガイド部材１１との間に強く保持される
が、第２クランプアームの口金６はクランプ部位ｗに非
接触の状態であり、第２楔部材１０が移動可能な状態で
ある。従って、操作杆１６の移動に伴って、揺動アーム
１４が第１楔部材の支持ピン１２の回りを揺動し、第２
楔部材１０のみが傾斜ガイド部材１１に沿い、すなわち
作動カム面が傾斜ガイド部材１１の案内面に摺接しなが
らさらに下方に移動される。そして、第２クランプアー
ム４が閉方向に揺動し、やがてその口金６がクランプ部
位ｗの他側に当接する。しかる後、各クランプアーム
３，４によりクランプ部位ｗに作用する押圧力に応じて
揺動アーム１４が揺動し、上記各押圧力が等しくなるよ
うに各楔部材９，１０が下方に移動し、第３図に示すよ
うにクランプする。

なお、クランプ部位ｗの肉厚が中心線Ｃの両側において
異なっているワークＷについても、同様にして各クラン
プアーム３，４によって確実にクランプする。

本実施例によれば、上記のようにクランプ部位ｗの形状
が心ズレを生じ、又は中心線Ｃの両側における肉厚が不
均一なワークＷであっても、製品上許容される範囲内の
ものであれば、適切なクランプ力で確実にクランプし得
ると共に、ワークＷの位置決め誤差が生じている場合で
あっても、確実にクランプし得る。

また、アンクランプ作動は、駆動シリンダ１９をピスト
ンロッド２０がＢ矢印方向と逆方向に移動するように駆
動することによってなされ、操作杆１６がＡ矢印方向と
逆方向に移動し、各楔部材９，１０が傾斜ガイド部材１
１に沿い、すなわち作動カム面が傾斜ガイド部材１１の
案内面に摺接しながら上方に移動する。そして、付勢バ
ネ２１の付勢力によって、各クランプアーム３，４が開
方向に揺動し、アンクランプ状態となる。

本考案は、本実施例のみに限定されるものではなく、例
えばワークのクランプ部位を位置決めする基準位置が鉛
直面内に設定され、各クランプアームの支持ピンが同一
の水平面内に設けられたものにあっては、クランプアー
ムの先端側が常時開状態となるように重心位置を設定す
ることによって、本実施例における付勢バネを省略し得
る。

（考案の効果） 本考案のワーククランプ装置によれば、一対のクランプ
アームを開閉揺動する一対の楔部材が夫々揺動アームに
回動可能に支持され、揺動アームが操作部材に揺動可能
に支持されているため、各クランプアームにより作用す
る押圧力に応じて揺動アームが揺動し、各クランプアー
ムにより作用する押圧力が等しくなるように各クランプ
アームが揺動される。従って、クランプ部位が所定の形
状に形成され、かつ基準位置に適切に位置決めされたワ
ークについては勿論のこと、クランプ部位が心ズレを生
じた形状に形成されたもの、クランプ部位の肉厚が中心
線の両側において異なるもの等についても、適切なクラ
ンプ力で確実にクランプし得る。また、クランプ部位が
基準位置に適切に位置決めされていない場合であって
も、確実にクランプし得る。

各楔部材が先端両側に作動カム面を有し、一方の作動カ
ム面が傾斜ガイド部材の案内面に摺接し、他方の作動カ
ム面がクランプアームの従動カム面に摺接するように傾
斜ガイド部材と各クランプアーム間に移動可能に設けら
れいていめことから、楔部材の一方の作動カム面と傾斜
ガイド部材の案内面との摺接による変位と、他方の作動
カム面とクランプアームの従動カム面との摺接による変
位との相乗作用によってクランプアームの後端を変位さ
せることになり、楔部材の後退変位量をクランプアーム
の後端の変位量に比して小さく設定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の説明図で、アンクランプ状態
を示す。第２図はクランプ部位が所定の形状に形成さ
れ、かつ基準位置に適切に位置決めされたワークについ
てのクランプ状態の説明図、第３図はクランプ部位が心
ズレを生じているワークについてのクランプ状態の説明
図である。第４〜６図はワークを位置決めする受台の説
明図で、第４図は平面図、第５図は右側面図、第６図は
第４図のVI−VI線に沿った断面図である。 １……ワーククランプ装置、２……加工装置の機体、
３，４……第１，第２のクランプアーム、５，６……各
クランプアームの口金、７，８……各クランプアームの
支持ピン、９，１０……第１，第２の楔部材、１１……
傾斜ガイド部材、１２，１３……各楔部材の支持ピン、
１４……揺動アーム、１５……揺動アームの回動ピン、
１６……操作杆、１９……駆動シリンダ、Ｃ……ワーク
の中心線、Ｓ……基準位置、Ｗ……ワーク、ｗ……ワー
クのクランプ部位。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】加工位置に位置決め保持されたワークの一
   部をクランプし、加工中におけるワークの振れ止めをす
   るワーククランプ装置において、先端内側に口金を有
   し、後端内側に従動カム面を有し、基準位置の両側に対
   称に対向して配置されるとともに揺動可能に設けられ、
   上記ワークの一部に口金を当接してクランプする一対の
   クランプアームと、両側に対称に形成された案内面を有
   し、基準位置の後方で各クランプアームの後端間に間隔
   を置いて固定して設けられた傾斜ガイド部材と、先端両
   側に作動カム面を有し、一方の作動カム面が傾斜ガイド
   部材の案内面に摺接し、他方の作動カム面がクランプア
   ームの従動カム面に摺接するように傾斜ガイド部材と各
   クランプアーム間に移動可能に設けられた一対の楔部材
   と、両端が各楔部材の後端に回動可能に連結され、中央
   部が駆動手段により前後方向に移動操作される操作部材
   に揺動可能に支持された揺動アームとを備えてなること
   を特徴とするワーククランプ装置。