JP2003191141A - 加工クランプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加工精度を向上し、平坦度の調整作業を容易
にし、加工コストも低減することができる加工クランプ
装置を提供することにある。 【解決手段】 押板１２をベース１４にネジ２２を用い
て固定すると、可動部１２ｄの内側端部１２ｆで且つ加
工用穴１２ａ周縁に位置するワーク接触部１２ｈがワー
ク１６に当接する。これにより、ワーク１６の加工部分
周囲は押板１２とベース１４との間に挟まれて固定され
る。ネジ２２の締め具合を調整することで、ワーク接触
部１２ｈがワーク１６を押圧する力を各可動部１２ｄ毎
に調整することができ、ワーク１６の平坦度を高い精度
で調整し設定することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金型における薄物
積層キャビティ等を加工する際に、ワークを固定する加
工クランプ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】積層キャビティ等を固定する従来のクラ
ンプ構造としては、図６に示すものがあった。このクラ
ンプ構造においては、角板からなるブランク２に位置決
め穴２ａを２箇所に設け、この位置決め穴２ａを基準に
して治具本体に位置決めし、２枚（又は４枚）のクラン
プ板４を治具本体に取り付けることによりブランク２の
一部を押圧してブランク２を固定していた。上記のよう
に固定されたブランク２には、ワイヤー加工を施して穴
部６を形成し、次に、外径部８に沿ってワイヤー加工を
施して切り落とし、図７に示すような金型部品１０を形
成していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のクランプ構
造においては、穴部６の形成と外径部８の切り落としを
行うために、それぞれワイヤー加工を施していたので、
穴部６と外径部８との相互の位置精度があまり良くない
という問題があった。通常、金型の形成には数μ単位の
精度が求められるため、精度を向上するこことが課題と
なっていた。

【０００４】また、金型部品１０の外径部８の外側をク
ランプ板４で挟んで固定することが必要であるため、外
径部８の外側を大きくとらなければならず、ブランク２
の外形を大きくしなければならなかった。特に、加工し
た金型部品１０の平坦度を設定した基準に対して±１〜
２μ以内に収めるという高精度で形成するには、外径部
８を形成するのに必要な寸法（例えば９ｍｍ，１０ｍ
ｍ，１１ｍｍ等）に対して４〜５倍の寸法を有するブラ
ンクを使用しなければならなかった。このため、材料費
が高くなり、コストを下げることが課題となっていた。

【０００５】また、材料費を低減するために、大型のブ
ランクを使用せずに加工を施すワークの一部を直接クラ
ンプ板４等で押えて固定すると、ワークに反りが生じて
平坦度が著しく低下し、使用することができなくなると
いう問題があった。

【０００６】また、図６に示すようなブランク２を使用
する場合であっても、その外周付近の一部を２枚又は４
枚のクランプ板４で挟んで固定するものであるため、各
クランプ板４の締め具合によって平坦度が大きく変わ
る。このため、各クランプ板４の締め具合を微調整して
平坦度を精度良く設定することが必要であった。しかし
ながら、複数のクランプ板４を微調整して平坦度を出す
には、熟練を要するため、より簡単に平坦度を出すこと
が課題となっていた。

【０００７】また、穴部６の加工と外径部８の切り落と
しのために、２回のワイヤー加工が必要であったため、
加工費が高くなるという問題もあった。更に、近年では
加工費をより一層低減するため、一度に多くのワークを
固定して加工する多数個取りすることも求められてい
た。

【０００８】本発明は、上記従来技術の課題に鑑みなさ
れたもので、加工精度を向上し、平坦度の調整作業を容
易にし、加工コストも低減することができる加工クラン
プ装置を提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の加工クランプ装
置は、請求項１に示すように、ワークを載置するベース
と、前記ワークの外径よりも径小となる加工用穴と、該
加工用穴と外周より内側の領域に形成される割溝によっ
て形成されている複数の可動部と、該可動部にそれぞれ
設けられたネジ取付穴とを有する押板と、該押板のネジ
取付穴を介してそれぞれ前記ベースに取り付けられ、前
記押板をベースに固定する複数のネジと、を備え、前記
押板とベースとの間に前記ワークを挟んで固定するもの
である。また、請求項２に示すように、この加工クラン
プ装置においては、前記割溝により挟まれるきょう角が
均等になるように設定したものとなっている。また、請
求項３に示すように、この加工クランプ装置において
は、前記ネジ取付穴は等間隔に配設されている。

【００１０】また、請求項４に示すように、この加工ク
ランプ装置における前記可動部は、その内側端部の前記
ベースに対向する面に前記ワークに接触するワーク接触
部を有するものとなっている。また、請求項５に示すよ
うに、前記押板の前記ベースに対向する面には、前記ワ
ーク接触部から外周付近にかけて凹状部が設けられてい
る。また、請求項６に示すように、前記ベースには複数
のガイドピンが取り付けられ、前記押板の割溝上には前
記ガイドピンに適合する複数のガイドピン逃げ穴が設け
られている。

【００１１】また、請求項７に示すように、この加工ク
ランプ装置における前記加工用穴の内径は前記ワークの
外径に対して０．５〜２．０ｍｍ小さく形成されている
ものとなっている。また、請求項８に示すように、前記
割溝は、少なくとも３本設けられている。また、請求項
９に示すように、前記ネジ取付穴は、前記割溝間の中央
で且つ前記押板の凹状部を貫くように形成されている。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の加工クランプ装置におい
ては、ベース上に載置されたワークを、ベースにネジで
固定される押板で押圧することによりベースと押板で挟
んで固定している。この押板は、ワークの外径より径小
となる加工用穴と、この加工用穴から押板の外周より内
側の領域に形成される割溝により切離されて形成される
複数の可動部と、この可動部にそれぞれ設けられた複数
のネジ取付穴を有している。割溝は、その割溝に挟まれ
るきょう角が均等となるように位置が設定されている。
また、ネジ取付穴は、割溝の間に等間隔に設けられてい
る。

【００１３】この押板をベースに固定すると、可動部の
内側端部で且つ加工用穴周縁に位置するワーク接触部が
ワークに当接し、ベースとの間にワークの加工部分周囲
を挟んで固定する。可動部の内側端部は、割溝により隣
の可動部の内側端部から切り離されているため、可動部
毎にそれぞれワークを押圧する力を設定することが可能
となる。このため、各可動部にそれぞれ対応するネジの
締め具合を調整することで、ワーク接触部がワークを押
圧する力を各可動部毎に調整することができ、ワークの
平坦度を高い精度で調整し設定することができる。この
ようにして固定したワークには、押板の加工用穴から加
工を施すことで穴部が形成される。

【００１４】また、ワークを押板とベースで直接クラン
プしても、ワークに加工を施す部分の周囲全周を均等又
は平坦度を調整するため部分的に偏った状態で挟むこと
ができるので、ワークに反りが発生して平坦度が低下す
ることがない。従って、外形寸法を予め仕上げたワーク
を固定して加工を施せば、ワークの外形及び穴部の位置
関係や形状を一工程で精度良く加工、形成することがで
きる。

【００１５】

【実施例】以下図面に基づいて本発明の実施例を説明す
る。図１は本発明の一実施例に係る加工クランプ装置の
押板を示す平面図、図２は図１に示す押板のＡ−Ａ断面
図、図３は本発明の一実施例に係る加工クランプ装置の
ベースを示す平面図、図４は図３に示すベースの部分拡
大図、図５は図１及び図３に示す押板とベースによりワ
ークをクランプしたときの状態を示す加工クランプ装置
の断面図である。尚、本実施例においては、外径９ｍ
ｍ、厚さ０．２ｍｍのワーク１６をクランプするときの
状態を示している。

【００１６】押板１２は円板形状をなすものであり、そ
の中心部に加工用穴１２ａを有している。この加工用穴
１２ａの内径は、ワーク１６（図５）の外径に対して
０．５〜２．０ｍｍ小さく設定されている。ワーク１６
はこの加工用穴１２ａの周縁部分で押圧されると共に加
工用穴１２ａを通して加工されるため、０．５ｍｍ以下
であるとワーク１６を確実に固定することが難しくな
り、２．０ｍｍ以上であると加工時に工具等が押板１２
に干渉することがあるため、加工用穴１２ａの内径を上
記範囲に設定している。また、この加工用穴１２ａに
は、ワーク方向決めピン１８（図４）を逃げるためのワ
ーク方向決めピン逃げ穴１２ｂが４箇所に連設されてい
る。このワーク方向決めピン逃げ穴１２ｂは、加工用穴
１２ａの中心軸と同方向の中心軸を有し、その一部が加
工用穴１２ａに重なるように形成されている。尚、ワー
ク方向決めピン１８は、後述するベース１４にワーク１
６を載置する際にワーク１６の向きを規定するために必
要に応じてベース１４に取り付けられるものである。

【００１７】また、押板１２は、加工用穴１２ａから外
周より内側の領域に、径方向に沿った直線状の割溝１２
ｃを３本有している。この割溝１２ｃは、それらに挟ま
れたきょう角が均等（１２０度）になるように放射状に
形成されている。このように割溝１２ｃ間のきょう角を
均等に設定することにより、後述する３つのワーク接触
部１２ｈの形状や面積を等しく設定してワーク１６を容
易にバランス良く押えることができるようにしている。
また、割溝１２ｃは、ワイヤー放電加工方法にて形成す
るので、その溝幅は０．２〜０．５ｍｍでの比較的加工
形成し易い寸法に設定されている。可動部１２ｄは、上
記割溝１２ｃにより切離された扇形状をなし、その外方
に位置する円弧状部１２ｅが一体となり、内側端部１２
ｆが解放された状態になっている。また、割溝１２ｃの
間には等間隔に３個のネジ取付穴１２ｇが設けられてい
る。このネジ取付穴１２ｇは、可動部１２ｄの略中央、
即ち、割溝１２ｃと割溝１２ｃとの中間で且つ加工用穴
１２ａから押板１２の外周までの寸法の１／３〜２／５
となる距離だけ加工用穴１２ａから離れた所に形成され
ている。このようにネジ取付穴１２ｇの位置を設定して
いるので、ネジを締めると可動部１２ｄがワーク１６に
対してほぼ平行に可動し、後述するワーク接触部１２ｈ
をワーク１６に均一に接触させることができる。また、
上記１／３の距離より加工用穴１２ａに近い所にネジ取
付穴１２ｇを設けると、加工時にネジが工具等に干渉す
る可能性があり、上記２／５の距離より加工用穴１２ａ
から離れた所にネジ取付穴１２ｇを設けるとネジの締め
付けに応じた可動部１２ｄの内側端部１２ｆの可動量が
大きくなって微細な調整が難しくなるため、上記範囲の
位置に形成している。

【００１８】また、可動部１２ｄの内側端部１２ｆのベ
ース１４に対向する面には、ワーク１６に接触するワー
ク接触部１２ｈが設けられている。また、押板１２のベ
ース１４に対向する面には、ワーク接触部１２ｈから外
周付近にかけて凹状部１２ｉが形成されており、可動部
１２ｄにバネ性を持たせる構造となっている。尚、この
凹状部１２ｉを貫くように前述したネジ取付穴１２ｇが
形成されている。

【００１９】また、この押板１２には、後述するように
ベース１４に取り付けられたガイドピン２０（図５）に
適合するガイドピン逃げ穴１２ｊが割溝１２ｃ上に形成
されている。

【００２０】一方、ベース１４には、４つのワーク１６
を一度に加工することができるように、４箇所にワーク
固定部１４ａが設けられている。また、穴部１４ｂに
は、ワーク方向決めピン１８を取り付けるためのワーク
方向決めピン取付穴１４ｄが４箇所に連設されている。
このワーク方向決めピン取付穴１４ｄは、穴部１４ｂの
中心軸と同方向の中心軸を有し、その一部が穴部１４ｂ
に重なるように形成されている。このため、穴部１４ｂ
とワーク方向決めピン取付穴１４ｄはその内周壁の一部
が欠けて連結したものとなっている。ここに取り付けら
れるワーク方向決めピン１８は、その外周壁の一部が穴
部１４ｂ内に突出することになり、これにワーク１６の
外周に必要に応じて形成した凹部を適合させることによ
り、ワーク１６の方向を決めることができる。

【００２１】また、ワーク固定部１４ａには、穴部１４
ｂと押板１２の中心を合致させたときに押板１２のネジ
取付穴１２ｇに対応する位置にネジ穴１４ｅが設けられ
ている。また、このネジ穴１４ｅの間にはガイドピン２
０（図５）を圧入するガイドピン取付穴１４ｆが３個設
けられて、それぞれのガイドピン取付穴１４ｆにガイド
ピン２０が各々圧入される。そして、この３本のガイド
ピン２０の内側にワーク１６を載置することによってワ
ークの位置決めがなされる。

【００２２】また、ベース１４のワーク固定部１４ａと
前述した押板１２には、互いに対応する位置に位置精度
を良く設定するために用いる基準穴１４ｇ，１２ｋがそ
れぞれ設けられている。

【００２３】図５に示すネジ２２は、押板１２のネジ取
付穴１２ｇを通してベース１４のネジ穴１４ｅに螺合さ
れるものである。このネジ２２を取り付けることによ
り、押板１２はベース１４に固定され、そのときに押板
１２の可動部１２ｄによってワーク１６を押圧して固定
する。

【００２４】上記構成からなる加工クランプ装置を用い
てワーク１６を固定すると次のようになる。図５に示す
ように、はじめにベース１４の３本のガイドピン２０の
内側にワーク１６を載置する。このときに、ワーク１６
の方向決めが必要な場合には予めベース１４のワーク方
向決めピン取付穴１４ｄにワーク方向決めピン１８を取
り付けておき、これにワーク１６の凹部が合致するよう
に嵌め込む。このようにベース１４にワーク１６を載置
した後、押板１２をベース１４に重ねる。これにより、
ベース１４のガイドピン取付穴１４ｆに圧入されたガイ
ドピン２０が押板１２のガイドピン逃げ穴１２ｊに入る
ことになる。また、ワーク方向決めピン１８がある場合
には、ワーク方向決めピン１８も押板１２のワーク方向
決めピン逃げ穴１２ｂに入ることになる。

【００２５】このように、ベース１４に押板１２を重ね
た後、ネジ２２を押板１２のネジ取付穴１２ｇを通して
ベース１４のネジ穴１４ｅに螺合する。このときに、ワ
ーク１６は、ベース１４と押板１２のワーク接触部１２
ｈとの間に挟まれ、ネジ２２を締めることによりワーク
接触部１２ｈにより押圧されて固定される。このワーク
接触部１２ｈは、前述したように、可動部１２ｄの内側
端部１２ｆに設けられており、また可動部１２ｄは、凹
状部１２ｉによりバネ性を有している。このため、ネジ
２２の締め具合により、ワーク接触部１２ｈの押圧力を
ワーク１６の厚さに対応して弾性をもって微細に調整す
ることができる。また、平面方向から見ると割溝１２ｃ
により可動部１２ｄ及びワーク接触部１２ｈは３つに分
割されているため、それらの押圧力をネジ２２の締め具
合によってそれぞれ調整することができる。これによ
り、ワーク１６の加工を施す部分の周囲全周をバランス
良く均等に又はあえて偏った状態で押圧して、平坦度を
高め、精度良く固定することができる。

【００２６】尚、本実施例においては、押板１２の割溝
１２ｃを３本設けているが、その数を限定するものでは
なく、ワーク１６の大きさや形状によって変更し、設定
することができるものである。

【００２７】また、ワーク１６の平面形状に関しても、
円形だけでなく、円形と矩形が組み合わされた異形のも
のであっても固定することが可能である。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、ベースと押板との間に
ワークを挟み込んで固定する際に、割溝によって均等に
分割形成された可動部のワーク接触部によりワーク全体
をバランス良く且つ微細に押圧力を調整しながら固定す
ることができるので、ワークの平坦度を高め、高精度で
固定し加工することができる。

【００２９】また、ワークを適度なバランスと押圧力で
固定することができるので、反りや曲がりの発生がな
い。このため、大型のブランクを使用することなく、予
め外形を高精度に仕上げたワークを直接クランプして固
定することができ、材料コストを大幅に低減することが
でき、しかも外形と加工部分との形状及び位置精度を高
めることができる。

【００３０】また、押板の可動部はバネ性を有している
ので、ワークの厚みや形状に応じて適度にワークを押圧
固定することができ、ワークの反りや曲がりの発生をよ
り確実に防ぐことができる。

【００３１】また、ベースに多数のワーク固定部を設
け、それらにそれぞれ押板を取り付けることで多数個取
りが可能であり、簡素な構造で精度良く多数個取りする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る加工クランプ装置の押
板を示す平面図である。

【図２】図１に示す押板のＡ−Ａ断面図である。

【図３】本発明の一実施例に係る加工クランプ装置のベ
ースを示す平面図である。

【図４】図３に示すベースの部分拡大図ある。

【図５】図１及び図３に示す押板とベースによりワーク
をクランプしたときの状態を示す加工クランプ装置の断
面図である。

【図６】従来のクランプ構造を示す平面図である。

【図７】図６に示すクランプ構造によって固定されて形
成された金型部品を示す断面図である。

【符号の説明】

１２ 押板 １２ａ 加工用穴 １２ｂ ワーク方向決めピン逃げ穴 １２ｃ 割溝 １２ｄ 可動部 １２ｆ 内側端部 １２ｇ ネジ取付穴 １２ｈ ワーク接触部 １２ｉ 凹状部 １２ｊ ガイドピン逃げ穴 １４ ベース １４ａ ワーク固定部 １４ｂ 穴部 １４ｄ ワーク方向決めピン取付穴 １４ｅ ネジ穴 １４ｆ ガイドピン取付穴 １６ ワーク １８ ワーク方向決めピン ２０ ガイドピン ２２ ネジ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークを載置するベースと、 前記ワークの外径よりも径小となる加工用穴と、該加工
   用穴と外周より内側の領域に形成される割溝によって形
   成されている複数の可動部と、該可動部にそれぞれ設け
   られたネジ取付穴とを有する押板と、 該押板のネジ取付穴を介してそれぞれ前記ベースに取り
   付けられ、前記押板をベースに固定する複数のネジと、 を備え、前記押板とベースとの間に前記ワークを挟んで
   固定することを特徴とする加工クランプ装置。
2. 【請求項２】 前記割溝により挟まれるきょう角が均等
   になるように設定したことを特徴とする請求項１記載の
   加工クランプ装置。
3. 【請求項３】 前記ネジ取付穴は等間隔に配設されてい
   ることを特徴とする請求項１又は２記載の加工クランプ
   装置。
4. 【請求項４】 前記可動部は、その内側端部の前記ベー
   スに対向する面に前記ワークに接触するワーク接触部を
   有することを特徴とする請求項１乃至３の一つに記載の
   加工クランプ装置。
5. 【請求項５】 前記押板の前記ベースに対向する面に
   は、前記ワーク接触部から外周付近にかけて凹状部が設
   けられていることを特徴とする請求項４記載の加工クラ
   ンプ装置。
6. 【請求項６】 前記ベースには複数のガイドピンが取り
   付けられ、前記押板の割溝上には前記ガイドピンに適合
   する複数のガイドピン逃げ穴が設けられていることを特
   徴とする請求項１乃至５の一つに記載の加工クランプ装
   置。
7. 【請求項７】 前記加工用穴の内径は前記ワークの外径
   に対して０．５〜２．０ｍｍ小さく形成されていること
   を特徴とする請求項１乃至６の一つに記載の加工クラン
   プ装置。
8. 【請求項８】 前記割溝は、少なくとも３本設けられて
   いることを特徴とする請求項１乃至６記載の加工クラン
   プ装置。
9. 【請求項９】 前記ネジ取付穴は、前記割溝間の中央で
   且つ前記押板の凹状部を貫くように形成されていること
   を特徴とする請求項５記載の加工クランプ装置。