JPH0639867Y2 - 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〕 本考案はワークなどのクランプ対象物の一端を押圧拘束
するクランプ装置の改良に関する。

〔従来技術〕 工作機械のベッド上にワークを固定するクランプ装置と
しては、例えば、ベッドに締結可能なベースブロックの
上向き傾斜面に摺接しながら昇降して進退移動するクラ
ンプピースを設け、そのクランプピースに貫通させた押
圧ねじをベースブロック又はＴナットにねじ嵌合し、そ
の押圧ねじを締め付けて前記クランプピースを上向き傾
斜面に沿って降下させながら進出移動させることによ
り、当該クランプピースの先端部が、一端をストッパで
位置決めしたワークの他端を押圧して、ワークの固定を
行う形式のものがある。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上向き傾斜面とクランプピースとによる
くさび作用を利用する前記クランプ装置では、クランプ
ピースの先端部でワークを押圧するとき、クランプピー
スは、押圧ねじを締め付けるに従って、ベースブロック
の上向き傾斜面を降下摺動変位するが、クランプピース
の先端部はワークに当接して円滑に下方に滑ることがで
きないため、クランプピースはベースブロックの上向き
傾斜面に対して線接触の傾向を採るようになる。しか
も、クランプピースには押圧ねじの締め付けトルクが作
用するため、クランプピースは最悪の場合に上向き傾斜
面に対して線接触から点接触の傾向を採るようになり、
それによって、ワークを安定した状態に押圧固定するこ
とができないという問題点があった。

本考案は、くさび作用を利用する従来のクランプ装置が
有する上記問題点を解決しようとするもので、ワークを
安定的に押圧固定するクランプ装置を提供しようとする
ものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、上記問題点を解決するための手段として、ワ
ークをベッドに固定するためのクランプ装置において、
着脱自在に上記ベッドに締結され、載置平面とこれに直
角な向きを以って起立する起立面とを有するベースブロ
ックと、上記ベースブロックの起立面に背面を摺接させ
て昇降可能であって、正面に下向き傾斜面を有すると共
に当該下向き傾斜面の左右端縁部分が側方に突出された
横断面略Ｔ型凸状のＴ型凸部を有する押圧ピースと、上
記押圧ピースのＴ型凸部と相似形を成して当該Ｔ型凸部
が摺動可能に遊嵌されたＴ型凹部を有し、ベースブロッ
クの上記載置平面に載置されたクランプピースと、上記
クランプピースに形成され、上向き平面部を有する肩部
と、上記肩部の上向き平面部に係合される下向き平面部
を持って上記ベースブロックに形成され、上記クランプ
ピースがベースブロックの載置平面から浮き上がるのを
規制する顎部と、上記押圧ピースに貫通され、ねじの締
め付け力によって上記押圧ピースに下向きの力を作用
し、その分力を上記Ｔ型凸部の下向き傾斜面からＴ型凹
部に作用して上記クランプピースに進出方向の力を作用
させる押圧ねじと、を備えて成る構成を採用するもので
ある。

〔作用〕

本考案のクランプ装置は、押圧ねじの締め付け操作に追
従して上昇又は降下変位する押圧ピースが、クランプピ
ースと傾斜面で相互に係合して、このときのくさび作用
でクランプピースをベースブロックに押し付けながら進
出させることにより、該クランプピースをベースブロッ
ク及び押圧ピースに面接触状態に締着維持して、クラン
プピースの先端部によるワークの固定を安定状態に保
つ。

〔実施例〕

第１図に示す本実施例のクランプ装置１は、工作機械な
どのベッド２に固定したストッパ３によって一端を係止
したワーク４の他端を押圧して固定するものである。

クランプ装置１は、ベースブロック５に頭部を埋設させ
て回転可能に挿入した留めねじ６の先端ねじ部を、ベッ
ド２のＴ溝７に遊嵌されているＴ型断面のアンカ８にね
じ嵌合し、その留めねじ６を締め付けることでベッド２
に固定する形式の締結手段を持つ。

ベースブロック５の中間段付き部には湾曲凹面10を起立
形成する。

11は前記湾曲凹面10の曲率と同等の湾曲凸面12を背面側
に持つ押圧ピースである。この押圧ピース11は、頭部13
を持つ押圧ねじ14に貫通され、その底面側がストッパリ
ング21で回転可能に軸方向に位置決めされている。押圧
ねじ14の先端部は前記ベースブロックに形成した長孔15
を通ってその底面側から突出し、その先端ねじ部が前記
アンカ８にねじ嵌合されている。この状態で押圧ピース
11の湾曲凸面12はベースブロック５の湾曲凹面10に面接
触する位置を採り、押圧ねじ14の回転操作に追従して押
圧ピース11が昇降するとき、その湾曲凸面12が湾曲凹面
10に摺接動して、このとき、押圧ピース11はベースブロ
ック５に対して所定角度の範囲で押圧ねじ14を中心に回
動可能である。

16は昇降移動する前記押圧ピース11と相互に傾斜面で係
合することによるくさび作用を受けてベースブロック５
上で進退移動するクランプピースである。クランプピー
ス16は、その背面側に斜め上向きのＴ型凹溝17を有し、
また、前記押圧ピース11は、その正面側に前記Ｔ型凹溝
17と相似形を成してそのＴ型凹溝17に嵌入する斜め下向
きのＴ型凸部18を有する。

押圧ねじ14を締め付け方向に回して、押圧ピース11を第
４図及び第５図に示す上昇位置から降下させると、Ｔ型
凸部18の下向き押圧面18AがＴ型凹溝17に斜め下向きの
力を作用することにより、クランプピース16をくさび作
用でベースブロック５に押し付けなが進出させる。この
ときクランプピース16はベースブロック５の上表面と押
圧ピース11に面接触状態を維持すると共に、押圧ピース
11はベースブロック５の湾曲凹面10と面接触し、それに
よって、ワーク４を押圧するとき同ワーク４からクラン
プピース16に作用される反力は、湾曲凸面12がベースブ
ロック５の湾曲凹面10に面接触して支えられる。クラン
プピース16によるワーク４の押圧状態は、押圧ねじ14を
締め上げてクランプピース16をベースブロック５に締着
することによって維持される。このとき、押圧ねじ14は
アンカ８との共働作用によってベースブロック５をベッ
ド２に締結する機能を有するが、それ以前におけるベー
スブロック５の締結は前記１本の留めねじ６が行う。こ
の留めねじ６による締結力を向上させるために、ベース
ブロック５は裏面の留めねじ６の周りとベッド２との接
触面23を比較的小さくして、留めねじ６の周りの締結圧
力を高める配慮がなされている。

また、押圧ねじ14を弛緩方向に回して、押圧ピース11を
第２図及び第３図に示す降下位置から上昇させると、Ｔ
型凸部18の上向き押圧面18BがＴ型凹溝17に斜め上向き
の力を作用することにより、クランプピース16をベース
ブロック５の顎部19に押し付けながらくさび作用で後退
させる。

前記ベースブロック５の顎部19はクランプピース16の肩
部20に係合し、その肩部20の切り込み終端20Aが、第４
図及び第５図に示すように、顎部19の突端19Aに当接す
ることにより、クランプピース16の最後退位置を規定す
る。第２図及び第３図に示すように、クランプピース16
を進出させたとき、肩部20の切り込み終端20Aは顎部19
の突端19Aから離間し、それによって、クランプピース1
6の進出量に比例した大きさの空間22が形成される。し
たがって、このとき、押圧ピース11とクランプピース16
は、その空間22が許容する範囲内で押圧ねじ14を中心に
一体的に回動可能である。

上記押圧ねじ14は、単なる６角ボルトなどによって構成
することもできるが、クランプピース16でワーク４を固
定するときに同ねじ14に生ずる弾性変形量に基づいて、
ワーク４の固定状態を目視可能に表示するねじを採用す
ることができる。その場合、第６図に示すように、押圧
ねじ14の頭部13から軸線方向に穿設した収容孔30に、弾
性部材としての環状ゴム31の弾発力に抗してロッド32を
挿入し、そのロッド32のトップヘッド33には赤色や黄色
など比較的目立つ色で塗装し、あるいはマーキングして
成る光反射性などの指示体34を設ける。その指示体34表
面の対向位置には、濃青色や黒色のような光吸収流体35
を介在させてガラスのような光透過部材36を配置する。
前記光吸収流体35は、光透過性であって柔軟な光透過性
袋体37に充填しておくことができる。そして前記光透過
部材36によってロッド32を上記環状ゴム31の弾発力に抗
して押圧しながら光透過部材36と指示体34との間から光
吸収流体35を排除した状態で、光透過部材36を押圧ねじ
14の収容孔30開口部にリングホルダ38でかしめ付け固定
すると共に、ロッド32の先端部を収容孔30の盲端部に接
着固定する。これにより、ロッド32のトップヘッド33が
光透過部材36を均一に押圧して、その押圧部における光
吸収流体35を光透過性袋体37の回り部に完全に排除し、
トップヘッド33の表面に設けた指示体34を光透過部材36
を介して明瞭に表示する初期状態を得る。

初期状態から押圧ねじ14が所定の応力歪状態に到達する
までは、ロッド32のトップヘッド33が光透過部材36に押
圧力を作用してその押圧部における光吸収流体35を周り
部に移動保持させることにより、ロッド32上端面の指示
体34を光透過部材36を通して目視可能に表示する。押圧
ねじ14が所定の引っ張り歪状態に到達すると、その歪に
よって光透過部材36がロッド32のトップヘッド33から離
間移動し、それに呼応して光吸収流体35が指示体34を遮
るように回り部から流入し、同指示体34を光透過部材36
を通して暗い色に急変させる。このような指示体34の状
態変化によって、押圧ねじ14の所定の応力歪状態を知ら
せる。

光透過部材36を通して目視可能な指示体34の状態変化
（色変化）は、押圧ねじ14が弾性変形される限りにおい
て可逆的である。この関係において、指示体34に目視可
能な状態変化をもたらすときの押圧ねじ14の応力歪状態
は、押圧ねじ14に締め付けけトルクを作用したとき実質
的に伸びを生ずる部位の長さＬやその部位の横断面積及
び弾性係数などに応じて決定されるから、それらの値
は、前記クランプピース16によってワーク４を充分に押
圧固定し得る締め付けトルクが作用されるとき指示体34
に状態変化をもたらすように設定される。

次に本実施例の作用を説明する。

以上のように構成されたクランプ装置１によってワーク
４をベッド２上に固定するには、先ず、ストッパ３をＴ
溝７に挿入してベッド２の所望位置に固定すると共に、
クランプ装置１をＴ溝７に挿入して、ストッパ３とベー
スブロック５の上にワーク４を載置する。このとき、ク
ランプピース16は第３図に示す最も突出した位置よりも
後退した第５図に示すような初期位置を採る。この状態
でクランプ装置１を手で前方に押しつけながら、留めね
じ６をアンカ８に締め付けてクランプ装置１をベッド２
に固定する。

次いで、押圧ねじ14を締め付け方向に回して、押圧ピー
ス11を降下させると、Ｔ型凸部18の下向き押圧面18Aが
Ｔ型凹溝17に斜め下向きの力を作用することにより、ク
ランプピース16をくさび作用でベースブロック５の上表
面に押し付けなが進出させてワーク４を押圧する。

このとき、第１図乃至第３図に示すように、ベースブロ
ック５における顎部19の突端19Aと押圧ピース11におけ
る肩部20の切り込み終端20Aとの間にはクランプピース1
6の進出量に比例した大きさの空間22が形成されること
により、押圧ピース11とクランプピース16はその空間22
の許容する範囲内で押圧ねじ14を中心に一体に回動す
る。したがって、クランプピース16に対向するワーク端
面が平面度の低い鋳物肌であったり、ストッパ３とクラ
ンプ装置１に夫々当接するワーク両端面の平行度が完全
でないような場合に、ワーク４に当接するクランプピー
ス16は、その進出移動に従って自然にワーク端面の向き
にならうように回動して、面接触の傾向を採りながらワ
ーク端面を平行に押圧することができる。

クランプピース16がワーク４の端面を押圧するとき、押
圧ピース11とクランプピース16はＴ型凸部18とＴ型凹溝
17を介して面で係合しながら相互に力を及ぼし合うが、
押圧ピース11には押圧ねじ14による下向きの力が作用
し、クランプピース16にはその力に釣り合う上向きの反
力がベースブロック５の上表面から作用される。同時
に、クランプピース16にはワーク４から横向きの反力が
作用し、そして、押圧ピース11にはその力に釣り合う横
向きの反力がベースブロック５の湾曲凹面10から作用す
る。したがって、相互に係合しながら力を及ぼし合うＴ
型凸部18とＴ型凹溝17は線接触や点接触の傾向を採るこ
となく確実に面接触状態を維持し、同時にベースブロッ
ク５のＴ型凹面10と押圧ピース11の湾曲凸12も線接触や
点接触の傾向を採ることなく確実に面接触することによ
り、クランプピース16はワーク４から作用される反力を
安定的に支えながらワーク４を強固に押圧することがで
きる。それによって、押圧ピース11を介して作用される
下向きの力でクランプピース16がベースブロック５の上
に完全に締着されるまで押圧ねじ14の締め付けトルクを
増すことにより、クランプピース16によるワーク４の押
圧固定状態を強固且つ安定に維持することができる。
尚、押圧ねじ14が自体の応力歪状態を指示する構造を持
つときは、光透過部材36を介して目視可能な指示体34の
状態変化によって適正な締め付けトルクを知ることがで
きる。

ワークを取り外す場合には、押圧ねじ14を前記の場合と
は逆に緩む方向に回して押圧ピース11を上昇させる。こ
のとき、Ｔ型凸部18の上向き押圧面18BがＴ型凹溝17に
斜め上向きの力を作用することにより、クランプピース
16はベースブロック５の顎部19に押し付けられながらく
さび作用で後退する。

押圧ピース11とクランプピース16はＴ型凸部18とＴ型凹
溝17によって相互に摺動可能に嵌合し、両者はクランプ
ピースの進退移動に際して相互に分離せず常時係合状態
を保つことにより、押圧ピース11とクランプピース16の
摺動面の間にはごみや切り屑が入り難い。同様に、クラ
ンプピース16は昇降移動することなく常時クランプベー
ス５の上表面で摺動移動するだけであるから、その間に
もごみや切り屑が入り難い。これにより、摺動部分に詰
まったごみや切り屑を頻繁に取り除く特別なメインテナ
ンスを必要とすることなく所期の機能を安定的に維持す
る。

以上本考案を実施例に基づいて詳細に説明したが、本考
案は前記実施例に限定されず、その要旨を逸脱しない範
囲において種々変更可能であることは言うまでもない。

例えば、前記実施例では押圧ピースの降下移動に追従し
てクランプピースを進出するように構成したが、その逆
にしてもよい。その場合には、クランプピースと押圧ピ
ースが相互に係合する傾斜面の向きを前記実施例とは逆
にすると共に、クランプピースの上面をベースブロック
で安定的に支えることが必要である。

また、ベースブロックの締結手段はアンカと留めねじの
組合せに限定されず種々変更することができ、更に、押
圧ねじをアンカの代わりにベースブロックにねじ嵌合す
るようにしてもよい。

〔考案の効果〕

本考案のクランプ装置は、押圧ねじの締め付け操作に連
動してベースブロックに摺接しながら上昇又は降下変位
する押圧ピースが、それと相互に傾斜面で係合するクラ
ンプピースをくさび作用でベースブロックに押し付けな
がら進出させるようにしたから、クランプピースと押圧
ピースの係合面はもとより、押圧ピースとベースブロッ
クの係合面に対しても、確実に面接触状態を維持するよ
うになり、従来のクランプ装置のように相互に線接触や
点接触の傾向を採ることがない。更に、クランプピース
はそのＴ型凹部を介して押圧ピースのＴ型凸部に摺動自
在に嵌合され、換言すれば、クランプピースは押圧ピー
スの左右方向への移動が規制された状態でＴ型凸部の下
向き傾斜面に沿ってその傾斜方向への摺動移動だけが許
容されているので、押圧ねじの締め付け操作によって押
圧ピースからの押圧力を受けるクランプピースが不所望
な分力を受けて側方に滑って位置ずれしたり外れてしま
う事態を防止することができる。したがって、本考案に
よればクランプピースの先端部でワークを安定状態に押
圧固定することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案に係るクランプ装置の１実施例を示すもの
で、第１図はワークを固定した状態における縦断側面
図、第２図はクランプピースを最も進出させた状態の平
面図、第３図はクランプピースを最も進出させた状態を
示す一部を切欠した側面図、第４図はクランプピースを
最も後退させた状態の平面図、第５図はクランプピース
を最も後退させた状態を示す一部を切欠した側面図、第
６図は押圧ねじの一例を示す縦断面図である。 １……クランプ装置、２……ベッド、３……ストッパ、
４……ワーク、５……ベースブロック、６……留めね
じ、８……アンカ、10……湾曲凹面、11……押圧ピー
ス、12……湾曲凸面、14……押圧ねじ、16……クランプ
ピース、17……Ｔ型凹溝、18……Ｔ型凸部、19……顎
部、20……肩部。

フロントページの続き (72)考案者 栗原 直哉 東京都大田区仲池上２丁目９番４号 日東 工器株式会社内 (56)参考文献 実開 昭58−126140（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−86936（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ワークをベッドに固定するためのクランプ
   装置であって、 着脱自在に上記ベッドに締結され、載置平面とこれに直
   角な向きを以って起立する起立面とを有するベースブロ
   ックと、 上記ベースブロックの起立面に背面を摺接させて昇降可
   能であって、正面に下向き傾斜面を有すると共に当該下
   向き傾斜面の左右端縁部分が側方に突出された横断面略
   Ｔ型凸状のＴ型凸部を有する押圧ピースと、 上記押圧ピースのＴ型凸部と相似形を成して当該Ｔ型凸
   部が摺動可能に遊嵌されたＴ型凹部を有し、ベースブロ
   ックの上記載置平面に載置されたクランプピースと、 上記クランプピースに形成され、上向き平面部を有する
   肩部と、 上記肩部の上向き平面部に係合される下向き平面部を持
   って上記ベースブロックに形成され、上記クランプピー
   スがベースブロックの載置平面から浮き上がるのを規制
   する顎部と、 上記押圧ピースに貫通され、ねじの締め付け力によって
   上記押圧ピースに下向きの力を作用し、その分力を上記
   Ｔ型凸部の下向き傾斜面からＴ型凹部に作用して上記ク
   ランプピースに進出方向の力を作用させる押圧ねじと、 を備えて成るものであることを特徴とするクランプ装
   置。