JPH1043979A - 工作機械におけるワーククランプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】カウンターブロックを使用せずにワークを強固
にクランプすることができる工作機械におけるワークク
ランプ装置の提供。ワークのクランプ作業を効率的に行
い、ワークの加工効率を高くすることができる工作機械
におけるワーククランプ装置の提供。ワークのクランプ
作業を自動化することができる工作機械におけるワーク
クランプ装置の提供。 【解決手段】ワーククランプ箇所に応じた工作機械のテ
ーブルに上下方向に軸線を有した第１及び第２スタッド
ボルトを所定の間隔をおいて固定する。第１スタッドボ
ルトに駆動ナット部材を噛合わさせる。第２スタッドボ
ルトに従動ナット部材を噛合わさせる。駆動ナット部材
及び従動ナット部材に対してクランプ部材を夫々抜け止
め状態で、かつ回転可能に挿通させる。駆動ナット部材
にクラッチ部材のクラッチ盤を継断可能に設ける。クラ
ッチ盤と従動ナット部材とを連結手段により連結可能に
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、各種工作機械の
テーブルにワークを固定するワーククランプ装置に関す
る。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】例えばフライス盤等の
工作機械においては、ワークを載置するテーブルに設け
られたアリ溝又はテーブル上に固定される固定ブロック
に設けられたアリ溝にスタッドボルトを回り止めして取
付けると共にスタッドボルトに中間部が挿通されたクラ
ンプバーの基端部とテーブルの間に、ワークより若干
（約１〜２mm）高いカウンターブロックを配置してクラ
ンプバーを支持し、スタッドボルトに噛合わされたナッ
ト締めに伴ってカウンターブロックを支点としてクラン
プバーの先端部をワークに圧接させてクランプしてい
る。

【０００３】しかしながら、上記のようにカウンターブ
ロックを使用してワークをクランプする場合、ワークの
クランプ箇所を旋削する際には、一旦クランプを解除さ
せた後に旋削により高さが低くなったワークに応じてカ
ウンターブロックに交換する必要があるが、ワークの高
さに応じてカウンターブロックを選択するのには高い熟
練度が要求され、通常の作業者にあっては交換作業に多
くの手間がかかるため、ワークの加工効率が悪くなって
加工コストが高くなる問題を有していた。

【０００４】特にＮＣ工作機械においては、ＮＣデータ
に基づいてワーク加工を自動化しているにも拘らず、ワ
ークのクランプ作業に人手を必要とするため、ワーク加
工を完全自動化することができなかった。

【０００５】本発明は、上記した従来の欠点を解決する
ために発明されたものであり、その課題とする処は、カ
ウンターブロックを使用せずにワークを強固にクランプ
することができる工作機械におけるワーククランプ装置
を提供することにある。

【０００６】又、本発明の他の課題は、ワークのクラン
プ作業を効率的に行い、ワークの加工効率を高くするこ
とができる工作機械におけるワーククランプ装置を提供
することにある。

【０００７】更に、本発明の他の課題は、ワークのクラ
ンプ作業を自動化することができる工作機械におけるワ
ーククランプ装置を提供することにある。

【０００８】

【問題点を解決するための手段】このため本発明は、ワ
ーククランプ箇所に応じた工作機械のテーブルに所定の
間隔をおいて固定される上下方向に軸線を有した第１及
び第２スタッドボルトと、第１スタッドボルトに噛合わ
される駆動ナット部材と、第２スタッドボルトに噛合わ
される従動ナット部材と、先端部側にて駆動ナット部材
及び基端部側にて従動ナット部材を夫々抜け止め状態
で、かつ回転可能に挿通するクランプ部材と、駆動ナッ
ト部材に対してクラッチ盤を継断させるクラッチ部材
と、クラッチ盤と従動ナット部材と連結する連結手段
と、テーブルに載置されたワークに対するクランプ部材
先端部の当接に先だってワークに当接してクラッチ部材
を断動作させる解除部材とから工作機械におけるワーク
クランプ装置を構成する。

【０００９】そして駆動ナット部材の回動に伴って一体
に回転する従動ナット部材により第１及び第２スタッド
ボルトに対してクランプ部材を一体的に移動してワーク
に近接させ、ワークに対するクランプ部材先端部の当接
に先立ってワークに当接する解除部材により駆動ナット
部材とクラッチ盤とを断動作させて従動ナット部材に対
する駆動ナット部材からの回動力の伝達を中断させた
後、継続して回動される駆動ナット部材により基端部の
移動が規制されたクランプ部材の先端部側を移動してワ
ークに圧接させてクランプする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
従って説明する。

【００１１】図１及び図２において、例えばスライス盤
等の工作機械（図示せず）におけるテーブル１には所定
の間隔をおいた２条のアリ溝３・５が平行に形成された
固定ブロック７が固定されている。該固定ブロック７と
してはテーブル１におけるワークＷの各クランプ箇所に
応じて個別的に固定したもの或いはテーブル１上のワー
クＷ端縁に沿って固定した長尺状の何れであってもよ
い。尚、テーブル１に形成されたアリ溝３・５を使用す
る場合にあっては、固定ブロック７を設けなくてもよ
い。

【００１２】テーブル１上には少なくとも一対のワーク
クランプ装置９が固定ブロック７を介して取付けられて
いる。即ち、ワークＷ側のアリ溝３には第１スタッドボ
ルト１１が、又他方のアリ溝５には第２スタッドボルト
１３が回り止めされた状態で夫々取付けられている。こ
れら第１スタッドボルト１１及び第２スタッドボルト１
３は上下方向に軸線を有し、所定のリード及びピッチの
ねじ１１ａ・１３ａが旋設されている。

【００１３】アリ溝３・５に対して第１スタッドボルト
１１及び第２スタッドボルト１３を回り止め可能に取付
けるには、第１スタッドボルト１１及び第２スタッドボ
ルト１３の頭部を異径形状に形成すると共にアリ溝３・
５の幅を頭部と一致するように形成し、アリ溝３・５内
に第１スタッドボルト１１及び第２スタッドボルト１３
の頭部を挿嵌することにより回り止めして取付ければよ
い。

【００１４】第１スタッドボルト１１及び第２スタッド
ボルト１３にはクランプ部材１５が上下方向へ移動可能
に取付けられている。即ち、クランプ部材１５の先端部
及び基端部には貫通孔１５ａ・１５ｂが第１及び第２ス
タッドボルト１１・１３に相対して形成され、一方の貫
通孔１５ａには第１スタッドボルト１１に噛合わされた
駆動ナット部材１７が回転可能で、かつ抜け止め状態で
挿通されている。又、他方の貫通孔１５ｂには第２スタ
ッドボルト１３に噛合わされた従動ナット部材１９が回
転可能で、かつ抜け止め状態で挿通されている。貫通孔
１５ａに挿通される駆動ナット部材１７の中間部にはク
ランプ部材１５の上面に係止する大径鍔部１７ａが一体
形成されると共に貫通孔１５ａ内に挿通されてクランプ
部材１５の下面から突出する円筒部１７ｂの外周にはク
ランプ部材１５の下面に係止するＣリング２１が取付け
られ、クランプ部材１５から駆動ナット部材１７を抜け
止めしている。又、駆動ナット部材１７の円筒部１７ｂ
下面には多数の係合突部１７ｃが周方向へ等間隔に形成
されている。一方、貫通孔１５ｂに挿通される従動ナッ
ト部材１９の円筒部１９ａ下部には大径歯車１９ｂが一
体形成され、該大径歯車１９ｂによりクランプ部材１５
から従動ナット部材１９を抜け止めしている。

【００１５】駆動ナット部材１７の下方に位置する第１
スタッドボルト１１にはクラッチ部材の一部を構成する
クラッチ盤２３が回転可能に挿通され、該クラッチ盤２
３の上面には多数の凹部２３ａが係合突部１７ｃと係合
可能に形成されると共にその外周には歯車２３ｂが形成
されている。又、クラッチ盤２３の下方に位置する第１
スタッドボルト１１にはクラッチ部材の一部を構成する
作動盤２５が挿通され、該作動盤２５はクランプ部材１
５の下面に取付けられるカバー２７との間に取付けられ
た圧縮ばね２９の弾性力により、常にはクラッチ盤２３
を駆動ナット部材１７へ付勢して凹部２３ａに係合突部
１７ｃを係合させている。

【００１６】従動ナット部材１９の大径歯車１９ｂとク
ラッチ盤２３の歯車２３ｂとの間に位置するクランプ部
材１５には連結部材としての中間歯車３１が大径歯車１
９ｂ及び歯車２３ｂの双方に噛合せ可能で、かつ回転可
能に支持されている。

【００１７】クランプ部材１５の先端部（ワーク側）は
中間部に間隙を有した二又状に形成されると共に該先端
部内には解除部材としてのレバー３３が揺動可能に支持
されている。該レバー３３は先端部の間隙内に位置し、
先端部に先行してワークＷの上面に当接可能な一腕部３
３ａ及び作動盤２５の外周に回動可能に支持される二又
状の他腕部３３ｂからなり、該レバー３３はワークＷ上
面に対する一腕部３３ａの当接に伴って揺動する他腕部
３３ｂにより押圧盤２５を、圧縮ばね２９の弾性力に抗
して下方へ移動して駆動ナット部材１７からクラッチ盤
２３を離間して凹部２３ａに対する係合突部１７ｃの係
合を解除させる。

【００１８】次に、上記のように構成されたワーククラ
ンプ装置によるワーククランプ作用を説明する。

【００１９】テーブル１上にワークＷを、その上面とク
ランプ部材１５の押圧部１５ｃとが離間した状態で載置
した後にレンチ（図示せず）により駆動ナット部材１７
を所要の方向へ回動操作すると、クラッチ盤２３は圧縮
ばね２９の弾性力により付勢された作動盤２５によりそ
の凹部２３ａに係合突部１７ｃを係合させて駆動ナット
部材１７と一体に回転し、中間歯車３１を介して連結さ
れた従動ナット部材１９に回動力を伝達して駆動ナット
部材１７と同一方向へ回転させる。

【００２０】これによりクランプ部材１５は図２に示す
ように第１及び第２スタッドボルト１１・１３に対し、
テーブル１の平面と平行するように一体的に下方へ移動
し、その先端部をワークＷの上面に近接させる。尚、レ
ンチにより駆動ナット部材１７を手動で回動させるもの
としたが、該駆動ナット部材１７に電動モータ（図示せ
ず）を連結し、該電動モータを駆動制御して駆動ナット
部材１７を回動させる構成であってもよい。

【００２１】そしてクランプ部材１５の移動に伴って先
端部の下面から突出した一腕部３３ａの先端がワークＷ
上面に当接してレバー３３が図示する時計方向へ所要の
角度で揺動されると、図３に示すようにレバー３３の他
腕部３３ｂは圧縮ばね２９の弾性力に抗して押圧盤２５
を下方へ移動してクラッチ盤２３を移動させることによ
り凹部２３ａに対する係合突部１７ｃの係合を解除させ
る。これにより駆動ナット部材１７とクラッチ盤２３の
連結が断たれるため、従動ナット部材１９に対する駆動
ナット部材１７からの回転駆動力が伝達されるのを中断
して第２スタッドボルト１３側におけるクランプ部材１
５の移動を停止させる。

【００２２】この状態にて駆動ナット部材１７が更に回
動操作されると、図４に示すように回動する駆動ナット
部材１７により基端部の移動が規制されたクランプ部材
１５の先端部側を下方へ移動させてワークＷの上面に圧
接させる。これによりクランプ部材１５は第２スタッド
ボルト１３側に対して第１スタッドボルト１１側が若干
下方へ傾斜した状態でワークＷの上面に圧接する先端部
によりクランプさせる。

【００２３】このように本実施の形態は、カウンンター
ブロックを使用せずに駆動ナット部材１７の回動操作に
伴ってクランプ部材１５の先端部を、基端部に対して若
干下方に位置させた状態でワークＷを強固にクランプさ
せることができ、ワーククランプ作業を効率的に行うこ
とができる。

【００２４】特に、ＮＣ工作機械にあっては、電気シリ
ンダー等のアクチェータにより移動可能なスライド台上
にワーククランプ装置９を取付け、ＮＣデータに基づい
てワーククランプ装置９の位置を自動設定可能にすると
共にワークのクランプ箇所を削成する際にはＮＣデータ
に基づいて駆動ナット部材１７に連結された電動モータ
（サーボモータ）をクランプ方向と反対の方向へ駆動し
てワークのクランプを解除させ、該状態にてワークの該
箇所を削成させた後、電動モータをクランプ方向へ駆動
して高さが低くなったワークをクランプさせることによ
りワーククランプ作業を完全自動化することができる。

【００２５】上記説明は、クラッチ盤２３の歯車２３ｂ
と従動ナット部材１９の大径歯車１９ａを中間歯車３１
により連結して駆動ナット部材１７と従動ナット部材１
９を同一方向へ回動させるものとしたが、図５に示すよ
うにクラッチ盤５１と従動ナット部材１９をチェーン５
３或いは歯付きベルト（図示せず）により連結する構成
であってもよい。この場合にあってはチェーン５３或い
は歯付きベルトにより連結されたクラッチ盤５１を第１
スタッドボルト１１の軸線方向へ移動させることが困難
であるため、上記した実施の形態のように凹部２３ａに
係合する係合突部１７ｃにより駆動ナット部材１７とク
ラッチ盤２３を連結する爪クラッチ構造とするのではな
く、駆動ナット部材１７とクラッチ盤２３の摩擦力によ
り連結する摩擦クラッチ構造とすればよい。

【００２６】

【発明の効果】このため本発明は、カウンターブロック
を使用せずにワークを強固にクランプすることができ
る。又、本発明は、ワークのクランプ作業を効率的に行
い、ワークの加工効率を高くすることができる。更に、
本発明は、ワークのクランプ作業を自動化することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ワーククランプ装置の分解斜視図である。

【図２】ワーククランプ装置の中央縦断面図である。

【図３】レバーによる作動盤の押下げ状態を示す縦断面
図である。

【図４】ワークのクランプ状態を示す縦断面図である。

【図５】変更例を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ テーブル、９ ワーククランプ装置、１１ 第１ス
タッドボルト、１３ 第２スタッドボルト、１５ クラ
ンプ部材、１７ 駆動ナット部材、１９ 従動ナット部
材、２３ クラッチ部材の一部を構成するクラッチ盤、
２５ クラッチ部材の一部を構成する作動盤、３１ 連
結部材としての中間歯車、３３ 解除部材としてのレバ
ー、Ｗ ワーク

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ワーククランプ箇所に応じた工作機械のテ
   ーブルに所定の間隔をおいて固定される上下方向に軸線
   を有した第１及び第２スタッドボルトと、第１スタッド
   ボルトに噛合わされる駆動ナット部材と、第２スタッド
   ボルトに噛合わされる従動ナット部材と、先端部側にて
   駆動ナット部材及び基端部側にて従動ナット部材を夫々
   抜け止め状態で、かつ回転可能に挿通するクランプ部材
   と、駆動ナット部材に対してクラッチ盤を継断させるク
   ラッチ部材と、クラッチ盤と従動ナット部材と連結する
   連結手段と、テーブルに載置されたワークに対するクラ
   ンプ部材先端部の当接に先だってワークに当接してクラ
   ッチ部材を断動作させる解除部材とからなり、駆動ナッ
   ト部材の回動に伴って一体に回転する従動ナット部材に
   より第１及び第２スタッドボルトに対してクランプ部材
   を一体的に移動してワークに近接させ、ワークに対する
   クランプ部材先端部の当接に先立って当接する解除部材
   により駆動ナット部材に対するクラッチ盤の連結を解除
   して従動ナット部材に対する駆動ナット部材からの回動
   力の伝達を中断させた後、継続して回動される駆動ナッ
   ト部材により基端部の移動が規制されたクランプ部材の
   先端部側を移動してワークに圧接させてクランプする工
   作機械におけるワーククランプ装置。
2. 【請求項２】請求項１において、クラッチ盤及び従動ナ
   ット部材の外周にギャー歯を形成すると共に中間歯車を
   介してクラッチ盤と従動ナット部材とを連結した工作機
   械におけるワーククランプ装置。
3. 【請求項３】請求項１において、クラッチ盤と従動ナッ
   ト部材とをチェーンにより連結した工作機械におけるワ
   ーククランプ装置。
4. 【請求項４】請求項１において、クラッチ盤と従動ナッ
   ト部材とをベルトにより連結した工作機械におけるワー
   ククランプ装置。
5. 【請求項５】請求項１において、クラッチ部材は第１ス
   タッドボルトを挿通し、弾性部材の弾性力により付勢さ
   れた作動盤を介してクラッチ盤を駆動ナット部材に連結
   可能にした工作機械におけるワーククランプ装置。
6. 【請求項６】請求項５において、クラッチ盤及び駆動ナ
   ット部材には一方に設けられた係合突部を他方の凹部に
   係合させて連結する爪クラッチ機構とした工作機械にお
   けるワーククランプ装置。
7. 【請求項７】請求項５において、解除部材はクランプ部
   材の先端部から突出する一腕部及び作動盤に支持される
   他腕部を有したレバー部材からなる工作機械におけるワ
   ーククランプ装置。