JPH06126569A - ワーククランプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 強い振動がある場合でも、クランプ力が低下
せず、ワークを強固に固定することができるワーククラ
ンプ装置を提供する。 【構成】 互いに平行をなす左右の軸（１１、１２）を
中心にそれぞれ回動自在に設けた左右一対のクランプ片
（１３、１４）の先端のワーク当接部（１８）により、
ワーク（Ｗａ、Ｗｂ）を左右両側から挟んで固定するク
ランプ機構（１、６１）を備える。左右のクランプ片の
被軸支持部（１５）を中心としてワーク当接部とは逆側
にそれぞれ突出部（１７）を設け、それら左右のクラン
プ片の突出部の間にクサビ部材（４７）を進退自在に設
けてなるクランプロック機構（３、６３）を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はワーククランプ装置に係
わり、詳しくは互いに平行をなす左右の軸を中心にそれ
ぞれ回動自在に設けた左右一対のクランプ片により、ワ
ークを左右両側から挟んで固定するワーククランプ装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、エンジンに使用されるコンロッ
ドを加工する場合、ＮＣマシン等の加工機上でコンロッ
ドを固定する必要がある。従来、コンロッドの固定は、
次に示すようなワーククランプ装置によって行なってい
た。すなわち、互いに平行をなす左右の軸を中心にそれ
ぞれ回動自在に設けられた左右一対のクランプ片の先端
のワーク当接部により、ワークを左右両側から強く挟ん
で固定するクランプ機構を備える装置を用いて行なって
いた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来のワーククランプ装置にあっては、個々のコンロ
ッド構成部材の誤差等を考慮し、若干の「遊び」を持た
せた状態でバネ等の付勢力によりクランプ片をワークに
強く押し当てて固定する構造であり、例えば穴明け加工
中に強振動が発生する場合、ワークに対するクランプ力
が低下し、固定しているコンロッド構成部材がガタつ
き、所定の加工精度が出せなくなるおそれがある問題が
あった。

【０００４】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、強い振動がある場合でも、クランプ力が低下せず、
ワークを強固に固定することができるワーククランプ装
置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】係る目的を達成するため
に、本発明では、互いに平行をなす左右の軸を中心にそ
れぞれ回動自在に設けた左右一対のクランプ片の先端の
ワーク当接部により、ワークを左右両側から挟んで固定
するクランプ機構を備えたワーククランプ装置におい
て、前記左右のクランプ片の前記被軸支持部を中心とし
て前記ワーク当接部とは逆側にそれぞれ突出部を設け、
それら左右のクランプ片の突出部の間にクサビ部材を進
退自在に設けてなるクランプロック機構を設ける構成と
した。

【０００６】

【作用】左右のクランプ片でワークを挟み込んだ後、そ
れらクランプ片の左右両突出部間にクサビ部材を押し込
む。これにより、左右のクランプ片の緩み方向の回動を
規制し得て、いわゆるクランプ状態をロックすることが
できる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。図１〜図３はロッド側コンロッドのワー
ククランプ装置Ａを示すものであり、図４及び図５はキ
ャップ側コンロッドのワーククランプ装置Ｂを示すもの
である。

【０００８】図１において符号Ｗａは加工対象であるロ
ッド側コンロッドである。ロッド側コンロッドＷａは、
その基端側（図中下側であってキャップ側コンロッドＷ
ｂに突き当てられる側）を左右両方向からクランプする
第１のクランプ機構１と、ロッド側コンロッドＷａの先
端側（図中上側）を図中下方へ押圧する第２のクランプ
機構２とにより図に示すごとく正規の位置に固定され、
この状態で穴明等の加工が施される。また、第１のクラ
ンプ機構１にはクランプ状態をロックするクランプロッ
ク機構３が連設されている。

【０００９】第１のクランプ機構１について説明する
と、前記ロッド側コンロッドＷａが載置されるワーク載
置台１０の下方には軸１１、１２が適宜間隔を明けて互
いに平行にかつ回動自在に設けられており、これら軸１
１、１２には左右一対のクランプ片１３、１４が固定さ
れている。

【００１０】クランプ片１３、１４は左右対称に構成さ
れており、それぞれ前記軸１１、１２により支持される
孔（被軸支持部）１５を中心として上下両側に延びる突
出部１６、１７が形成されていて、全体がく字状に形成
されている。そして、上側突出部１６のワークに対向す
る先端側部にはローラ１８が転動自在に配されてワーク
当接部が構成され、また下側突出部１７の先端側部にも
ローラ２０が転動自在に設けられて、後述するクサビ部
材４７に当接するクサビ当接部が構成されている。

【００１１】前記クランプ片１３、１４は次に示す回動
機構によって回動操作される。すなわち、図３に示すよ
うに、上下をガイド２５、２６により上下動自在に案内
された昇降軸２７の外周には円筒部材２８が、スプリン
グストッパ２９と昇降軸２７の中間部に設けられた段部
２７ａの間を上下動自在に嵌合されている。円筒部材２
８の側部には図２に示すように溝２８ａが形成され、該
溝２８ａには図２に示す如く前記軸１１、１２に固定さ
れた揺動部材３０の側方へ突出する突出部３０ａが嵌合
されている。また、円筒部材２８はその上面と前記スプ
リングストッパ２９との間に介装されたスプリング３１
によって下方に付勢される。前記昇降軸２７の下端側部
には溝２７ａが形成され、この溝２７ａには軸１１、１
２と直交する軸３２に固着された揺動部材３３のボール
突出部３３ａが嵌合されている。

【００１２】軸３２が例えば図３中時計方向へ回転する
と、揺動部材３３の回転に伴い下降する昇降軸２７によ
ってスプリング３１を介して円筒部材が２８が下方へ押
され、それに伴い前記軸１１、１２及びそれに固着され
ている前記クランプ片１３、１４が所定方向へ回転され
る。具体的にはロッド側コンロッドＷａに対し左側のク
ランプ片１３は時計方向へ回転され、右側のクランプ片
１４は反時計方向へ回転される。これにより、左右のク
ランプ片１３、１４のローラ１８によってコッド側コン
ロッドＷａが挟み込まれて固定される。

【００１３】他方、前記軸３２が前記とは逆に反時計方
向へ回転すると、揺動部材３３の回転に伴い上昇する昇
降軸２７の段部２７ａによって円筒部材２８が上方へ押
され、それに伴い前記軸１１、１２及びそれに固着され
ている前記クランプ片１３、１４が前記とはそれぞれ逆
方向へ回転され、これにより、左右のクランプ片１３、
１４によるロッド側コンロッドＷａのクランプが解除さ
れるようになっている。

【００１４】また、前記第２のクランプ機構２について
説明すると、図３に示すように、ロッド側コンロッドＷ
ａが配される位置の後方（図３中左方）には昇降軸３６
が基台３５を挿通されて上下動自在に設けられ、該昇降
軸３６の上端にはロッド側コンロッドＷａの先端に当接
して同コンロッドＷａを下方へ押圧するクランプ部材３
７が取り付けられている。また、昇降軸３６の下端部外
周には円筒部材３８が、スプリング受け部材４１と昇降
軸３６の中間部に設けられた段部３６ａの間を上下動自
在に嵌合され、該円筒部材３８の側部に設けられた溝３
８ａには前記軸３２と平行に設けられた軸３９に固着さ
れた揺動部材４０のボール突出部４０ａが嵌合されてい
る。さらに、昇降軸３６の下端にはスプリング受け部材
４１がボルト止めされ、このスプリング受け部材４１に
より下端を支持されたスプリング４２によって前記円筒
部材３８が上方へ付勢される。

【００１５】軸３９が例えば図３中時計方向へ回転する
と、揺動部材４０の回転と共に下降する円筒部材３８に
よりスプリング４２を介して昇降軸３６が下方へ押さ
れ、それに伴いクランプ部材３７が下降してロッド側コ
ンロッドＷａの先端を押圧し、該ロッド側コンロッドＷ
ａをクランプする。

【００１６】他方、前記軸３９が前記とは逆に反時計方
向へ回転すると、揺動部材４０の回転とともに円筒部材
３８により段部３６ａを押圧されることで昇降軸３６が
上方へ押され、これに伴いクランプ部材３７が上昇し
て、該クランプ部材３７によるクランプが解除されるよ
うになっている。

【００１７】また、前記クランプロック機構３について
説明すると、ロッド側コンロッドＷａが配される下方に
は昇降軸４６が上下動自在に設けられ、該昇降軸４６の
上部小径部４６ａの外周にはクサビ部材４７が上下動自
在に嵌合されている。クサビ部材４７は、内側に昇降軸
４６の略中央に形成された段部４６ｂに当接される段部
４７ａが形成されるとともに、上面部が昇降軸４６の上
端に螺合された抜け止め用のナット４８に当接すること
により、昇降軸４６に対する相対的な上下方向の移動範
囲が規制されている。また、クサビ部材４７の内側に形
成された凹所底部と前記昇降軸４６の段部４６ｂとの間
にはクサビ部材４７を上方へ付勢するスプリング４９が
介装されている。

【００１８】クサビ部材４７の上部の左右両側には、図
１に示すようにそれぞれ上側が小径となる傾斜部４７
ｂ、４７ｂが形成され、該傾斜部４７ｂは、クサビ部材
４７が上昇するとき前記クランプ状態にあるクランプ片
１３、１４のクサビ当接部であるローラ２０に当接す
る。また、クサビ部材４７の後方には被案内部５０が一
体に形成されており、該被案内部５０が前記基台３５に
設けられたガイド５１に案内されることにより、該クサ
ビ部材４７及び昇降軸４６は常に同一軸線状に保持され
る。

【００１９】また、図３に示すごとく昇降軸４６の下端
側部には溝４６ｃが形成され、該溝４６ｃには前記軸３
２、３９と平行に設けられた軸５２に固着された揺動部
材５３のボール突出部５３ａが嵌合されている。

【００２０】そして、軸５２が例えば図３中時計方向へ
回転すると、揺動部材５３の回転に伴い上昇する昇降軸
４６によりスプリング４９を介してクサビ部材４７が上
方へ押圧され、前記したようにクランプ状態にある前記
クランプ片１３、１４に当接し、該クランプ片１３、１
４をロック状態に保つ。

【００２１】他方、前記軸５２が前記とは逆に反時計方
向へ回転すると、揺動部材５３の回転に伴い昇降軸４６
が下降し、ナット４８に押圧されることでクサビ部材４
７が下降する。これにより、傾斜部４７ｂがクランプ片
１３、１４のローラ２０から外れ、ロック状態が解除さ
れるようになっている。

【００２２】一方、図４及び図５に示すキャップ側コン
ロッドＷｂのクランプ装置Ｂにも、該ロッド側コンロッ
ドＷｂの基端側（同図中上側）を左右両方向からクラン
プする第１のクランプ機構６１と、キャップ側コンロッ
ドＷｂの先端側（図中上側）を図中上方へ押圧する第２
のクランプ機構６２とが備えられ、第１のクランプ機構
６１にはクランプ状態をロックするクランプロック機構
６３が連設されている。

【００２３】前記第１のクランプ機構６１、第２のクラ
ンプ機構６２及びクランプロック機構６３の各基本構成
は、前記ロッド側コンロッドのクランプ装置Ａで用いた
ものと同様であり、ここでは同一構成要素には同一符号
を付して説明を省略する。

【００２４】ここで、上記した各機構６１、６２、６３
は、キャップ側コンロッドＷｂの向きが前記ロッド側コ
ンロッドとは上下逆方向に配置されるため、前記ワーク
クランプ装置Ａとは逆向きに配置されている。

【００２５】なお、図３中７０は、前記した両ワークク
ランプ装置Ａ及びＢにおいて、正規の位置に配置された
ロッド側及びキャップ側コンロッドＷａ、Ｗｂを正面側
から押さえる押さえ部材である。

【００２６】次に、上記構成のワーククランプ装置Ａ、
Ｂの作用について説明する。ワーククランプ装置Ａを用
いてロッド側コンロッドＷａを加工するには、まずロッ
ド側コンロッドＷａを、図１に示すようにキャップ側コ
ンロッドＷｂとの合わせ面Ｗａａがワーク載置台１０上
に当接するように、ワーククランプ装置Ａの正規の位置
に載せる。

【００２７】次いで、第１のクランプ機構１および第２
のクランプ機構２を作動させて、前記正規の位置に載せ
たロッド側コンロッドＷａをクランプする。具体的に
は、軸３２を図３中時計方向へ回転させ、揺動部材３３
を介して昇降軸２７を下降させ、スプリング３１を介し
て円筒部材２８を下降させる。これにより、左右のクラ
ンプ片１３、１４を回転させることで、第１のクランプ
機構１により前記正規の位置に配置したロッド側コンロ
ッドＷａの基端部を左右両側からクランプする。

【００２８】また、これと同時に、軸３９を図３中時計
方向へ回転させ、揺動部材４０、円筒部材３８及びスプ
リング４２を介して昇降軸３６を下降させ、その上端に
取り付けたクランプ部材３７を下降させる。これによ
り、第２のクランプ機構２により前記正規の位置に配置
したロッド側コンロッドＷａの先端を下方へ押圧させて
クランプする。

【００２９】次いで、上記のように第１のクランプ機構
１によりロッド側コンロッドＷａの基端側をクランプし
た後、この状態をクランプロック機構３によりロックさ
せる。すなわち、軸５２を図３中時計方向へ回転させ、
昇降軸４６及びスプリング４９を介してクサビ部材４７
を上昇させる。そして、該クサビ部材４７の左右の傾斜
部４７ｂを前記クランプ状態にある左右のクランプ片１
３、１４のクサビ当接部であるローラ２０に当接させ
て、それらクランプ片１３、１４をクランプ方向へ強く
押圧するとともにその逆方向の回動を規制する。これに
より、第１のクランプ機構１によるクランプ状態をロッ
クする。

【００３０】なお、上記説明では第１、第２のクランプ
機構１、２を作動させた後クランプロック機構３を作動
させているが、これに限られることなく、第１のクラン
プ機構１を作動させてクランプした後直ちにクランプロ
ック機構３を作動させ、その後、第２のクランプ機構２
を作動させるようにしてもよい。

【００３１】このようにクランプロック機構３により、
第１のクランプ機構１によるクランプ状態をロックして
いるから、当該クランプ後において穴明け等の加工の際
に強振動が生じる場合でも、ワークであるロッド側コン
ロッドＷａがガタつくのを防止することができ、ひいて
は加工精度を向上させることができる。また、クランプ
状態をロックするのにクサビ部材４７を用いており、こ
の一つのクサビ部材４７を上下動するだけで、左右のク
ランプ片１３、１４を同時にロック状態にすることがで
きるから、部品点数の削減が図れしかも左右のクランプ
片１３、１４を均等な押圧力をもってバランスよくロッ
クすることができる利点も得られる。

【００３２】なお、ロッド側コンロッドＷａに対する穴
明け等の加工が終わると、前記軸５２を反時計方向へ回
転させて昇降軸４６を下降させ、昇降軸４６の上端に取
り付けたナット４８を介してクサビ部材４７を強制的に
下降させ、クランプロック機構３によるロック状態を解
除する。

【００３３】次いで、前記軸３２を図３中反時計方向へ
回転させ、昇降軸２７を介して円筒部材２８を強制的に
上昇させる。これにより、揺動部材３０及び軸１１、１
２を介してクランプ片１３、１４をクランプ方向とは逆
方向、つまり緩み方向へ回転させて、第１のクランプ機
構１によるクランプを解除する。

【００３４】また、これと同時に前記軸３９を図３中反
時計方向へ回転させ、円筒部材３８を介して昇降軸３６
を強制的に上昇させて、クランプ部材３７を上昇させ、
第２のクランプ機構２によるクランプを解除する。

【００３５】なお、キャップ側コンロッドＷｂを加工す
る場合でも、クランプ状態において第１のクランプ機構
６１によるクランプ状態をクランプロック機構６３によ
りロックできるので、前記した場合と同様にでも同様
に、たとえ穴明け等の加工を施す際に強振動が生じる場
合でも、ワークであるキャップ側コンロッドＷｂがガタ
つくのを防止することができ、ひいては加工精度を向上
させることができる。

【００３６】なお、本発明のワーククランプ装置は、前
記実施例の構成に限定されるものではなく、外観形状や
寸法及び内部に配置される各機器の具体的な構成など
は、実施に当たって適宜変更可能である。

【００３７】例えば、前記実施例では、クランプする対
象としてロッド側及びキャップ側コンロッドＷａ、Ｗｂ
をクランプする場合を例に採って説明したが、これに限
られることなく、他の部材をクランプする場合にも本発
明を適用されるのは言うまでもない。

【００３８】また、前記実施例では、ロッド側コンロッ
ドＷａのクランプ装置Ａにおいて、例えば、クランプロ
ック機構３のクサビ部材４７をロック方向である上方へ
移動させるのに、スプリング４９を介して押圧移動させ
ているが、これに限られることなく、エアーシリンダを
介して押圧移動する構成にしてもよい。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、左
右のクランプ片の被軸支持部を中心としてワーク当接部
とは逆側にそれぞれ突出部を設け、それら左右のクラン
プ片の突出部の間にクサビ部材を進退自在に設けてなる
クランプロック機構を設けたから、左右のクランプ片で
ワークを挟み込んだ後、それらクランプ片の左右両突出
部間にクサビ部材を押し込むことで、左右のクランプ片
の緩み方向の回動を規制して、いわゆるクランプ状態を
ロックすることができ、たとえ加工中等において強い振
動が生じる場合でも、ワーククランプ力が低下せず、高
精度の加工が実現できる。また、クランプ状態をロック
するのにクサビ部材を用いており、この一つのクサビ部
材を上下動するだけで、左右のクランプ片を同時にロッ
ク状態にすることができるから、部品点数の削減が図れ
しかも左右のクランプ片を均等な押圧力をもってバラン
スよくロックすることができる等の優れた効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】ロッド側コンロッドのクランプ装置を示す正面
図である。

【図２】同クランプ装置の第１のクランプ機構を示す断
面図である。

【図３】同クランプ装置の断面図である。

【図４】キャップ側コンロッドのクランプ装置を示す正
面図である。

【図５】同クランプ装置の断面図である。

【符号の説明】

１ 第１のクランプ機構 ２ 第２のクランプ機構 ３ クランプロック機構 １１ 軸 １２ 軸 １３ クランプ片 １４ クランプ片 １５ 孔（被軸支持部） １７ 突出部 １８ ローラ（ワーク当接部） ２１ ローラ（クサビ当接部） ４６ 昇降軸 ４６ａ 上部小径部 ４６ｂ 段部 ４７ クサビ部材 ４７ａ 段部 ４７ｂ 傾斜部 ４８ ナット ４９ スプリング ５２ 軸 ５３ 揺動部材 ５３ａ ボール突出部 Ａ ワーククランプ装置 Ｂ ワーククランプ装置 Ｗａ ロッド側コンロッド Ｗｂ キャップ側コンロッド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに平行をなす左右の軸を中心にそれ
   ぞれ回動自在に設けた左右一対のクランプ片の先端のワ
   ーク当接部により、ワークを左右両側から挟んで固定す
   るクランプ機構を備えたワーククランプ装置において、 前記左右のクランプ片の前記被軸支持部を中心として前
   記ワーク当接部とは逆側にそれぞれ突出部を設け、それ
   ら左右のクランプ片の突出部の間にクサビ部材を進退自
   在に設けてなるクランプロック機構を設けたことを特徴
   とするワーククランプ装置。