JP2009034780A

JP2009034780A - ワークの保持装置および保持方法

Info

Publication number: JP2009034780A
Application number: JP2007202102A
Authority: JP
Inventors: Noboru Sasaki; 登佐々木
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2007-08-02
Filing date: 2007-08-02
Publication date: 2009-02-19

Abstract

【課題】ワークが非磁性体である場合にも、確実にワークを保持することができるワークの保持装置および保持方法を提供する。
【解決手段】ワーク２３に溝２５，２７を設ける一方、外周側保持部材７及び内周側保持部材９に、前記溝２５，２７に係合可能な係合部２９，３１を設け、前記溝２５，２７と係合部２９，３１とを係合させる。この状態で、外周側保持部材７及び内周側保持部材９をベース部材３の上面３ａに磁力によって吸着させることにより、ワーク２３を外周側保持部材７及び内周側保持部材９を介してベース部材３に保持する。
【選択図】図６

Description

本発明は、切削加工等の機械加工を施す対象物であるワークを、保持部材を介してベース部材に保持するようにしたワークの保持装置および保持方法に関する。

鉄やニッケルなどは、磁化されて強い磁性を示す強磁性体である。従って、従来は、強磁性体のワークを電磁石等からなるマグネットベースに吸着及び保持させた状態で、前記ワークに機械加工を施すようにしている。

また、磁性の弱い弱磁性体からなるワークを吸着及び保持させる場合には、磁性を有する金属製のブロック体に凹部を複数設け、該凹部内にマグネットを挿入したマグネットベース上にワークを載置した保持する技術が開発されている（例えば、特許文献１参照）。
特開昭６４−２０９４８号公報（第２頁、第２図）

しかしながら、前述した特許文献１に開示されたマグネットベースでは、磁性が全くない非磁性体からなるワークを吸着及び保持することが困難であるという問題があった。

そこで、本発明は、非磁性体のワークを確実に吸着及び保持することができるワークの保持装置および保持方法を提供するものである。

本発明に係るワークの保持装置は、非磁性体からなるワークを係合及び保持すると共に、磁性体からなる保持部材と、該保持部材を磁力によって吸着及び保持するベース部材とを備えたことを特徴とする。

また、本発明に係るワークの保持方法は、非磁性体からなるワークを保持部材に係合及び保持させたのち、前記保持部材の底面とベース部材の上面との間に、保持部材の厚さ方向に沿って所定の隙間を設けた状態で、前記保持部材を磁力によってベース部材に吸着及び保持させることにより、前記ワークを保持部材を介してベース部材に保持させることを特徴とする。

本発明に係るワークの保持装置によれば、非磁性体からなるワークを確実に保持することができる。従来の保持装置では、前述したように、強磁性体及び弱磁性体からなるワークを保持することができたが、磁性の全くない非磁性体を保持することができなかった。しかし、本発明に係る保持装置によれば、ワークが非磁性体からなる場合においても、確実にワークを保持することができる。

また、本発明に係るワークの保持方法によれば、ワークの底面とベース部材の上面との間に所定の隙間を設けたため、ワークの保持高さが一定に保たれる。従って、非磁性体からなるワークの加工精度を高めることができる。

以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。

図１は本発明の実施形態によるワークの保持装置を示す側面図、図２は図１を上方から見た平面図である。

このワークの保持装置１は、下部に配設されたベース部材３と、該ベース部材３の上面３ａに載置された保持部材５と、を備えている。

前記ベース部材３は、直方体状に形成されたマグネットであり、上面３ａは平坦に形成されている。また、保持部材５は、図２に示すように、外周側保持部材７と内周側保持部材９とからなる。

外周側保持部材７は、平面視で円環状に形成されており、周方向に沿って等間隔に３分割されている。即ち、外周側保持部材７は、第１の外周側保持片１１、第２の外周側保持片１３、及び第３の外周側保持片１５とから構成されている。

前記内周側保持部材９は、平面視で略円盤状に形成されており、周方向に沿って等間隔に３分割されている。即ち、内周側保持部材９は、第１の内周側保持片１７、第２の内周側保持片１９、及び第３の内周側保持片２１とから構成されている。なお、これらの内周側保持片１７，１９，２１は、全て略扇形状に形成されている。

また、前記外周側保持部材７と内周側保持部材９とによって、円環状に形成されたワーク２３が保持されている。さらに、外周側保持部材７を構成する外周側保持片同士１１，１３，１５、及び、内周側保持部材９を構成する内周側保持片同士１７，１９，２１の間には、ワーク２３を保持した状態において、周方向に沿って所定の隙間Ｇ１，Ｇ２ができるように設定されている。

図３は本発明の実施形態によるワークを示す平面図、図４は図３のＡ−Ａ線に沿った断面図、及び図５は、図４におけるＢ部の拡大断面図である。

図３に示すように、前記ワーク２３は、平面視で円環状に形成された薄板である。本実施形態ではワーク２３が弱磁性体の砲金を素材として形成された場合を例に取って以下説明するものとする。本実施形態では磁性が著しく小さい材料を弱磁性体と言い、磁性が全く無い材料を非磁性体と言うものとする。ただし、本発明においては、ワーク２３は弱磁性体及び非磁性体のみならず、強磁性体であっても良い。また、砲金は青銅の１つで、銅が９０パーセント程度と錫が１０パーセント程度の成分からなり、鋳造が容易で靱性に富み、摩耗や腐食に強い性質を有する。ワーク２３の大きさは特に限定されないが、例えば、内径Ｄｉが４０ｍｍ、外形Ｄｏが８０ｍｍ、及び厚さｔが２ｍｍのものを採用することができる。

また、図４及び図５に示すように、ワーク２３の厚さ方向の中央部には、断面矩形状の溝（被係合部）２５，２７が形成されている。ワーク２３の外周面の溝２５は、内径方向にへこんだ凹部に形成され、内周面の溝２７は、外径方向にへこんだ凹部に形成されている。そして、それぞれの溝２５，２７は、ともに全周に亘って連続して形成されている。前記溝２５，２７の深さは特に限定されないが、例えば、０．５ｍｍで、その公差は±０．１ｍｍの精度が好ましい。

図６は、図２のＣ−Ｃ線に沿った拡大断面図である。

前記外周側保持部材７の内周面には、内径方向に突出する凸状の係合部２９が形成されている。この係合部２９は、図６に示すように、ワーク２３の外周面の溝２５に嵌合するように、断面矩形状に形成されている。

また、前記内周側保持部材９の外周面にも、外径方向に突出する凸状の係合部３１が形成されている。この係合部３１は、ワーク２３の内周面の溝２７に嵌合するように、断面矩形状に形成されている。

さらに、ワーク２３を外周側保持部材７及び内周側保持部材９に係合させた状態においては、ワーク２３の底面２３ａはベース部材３の上面３ａに隙間なく当接されている。しかし、外周側保持部材７及び内周側保持部材９の底面７ａ，９ａと、ベース部材３の上面３ａとの間には、外周側保持部材７及び内周側保持部材９の厚さ方向に所定の隙間δが形成されている。即ち、ワーク２３はベース部材３の上面３ａに密着しているが、外周側保持部材７及び内周側保持部材９（保持部材５）はベース部材３から所定の隙間δだけ浮いた状態になっている。また、ワークの上面２３ｂは、外周側保持部材７及び内周側保持部材９の上面７ｂ，９ｂよりも高く配置されている。

次に、本発明の実施形態によるワーク２３の保持方法を簡単に説明する。

まず、図３に示すワーク２３を準備する。このワーク２３の内周面及び外周面には、前述したように、それぞれ溝２５，２７が形成されている。

次いで、前記ワーク２３の内周側に、第１の内周側保持片１７、第２の内周側保持片１９、及び第３の内周側保持片２１を配置する。ワーク２３の内周面の溝２７に、それぞれの内周側保持片１７，１９，２１の係合部３１を嵌合させる。また、同時に、ワーク２３の外周側に、第１の外周側保持片１１、第２の外周側保持片１３、及び第３の外周側保持片１５を配置し、ワーク２３の外周面の溝２５に、それぞれの外周側保持片１１，１３，１５の係合部２９を嵌合させる。

この状態で、図１及び図２に示すように、外周側保持部材７、ワーク２３、及び内周側保持部材９をベース部材３上に載置する。ここで、ベース部材３はマグネットであり、外周側保持部材７及び内周側保持部材９は磁性体であるため、外周側保持部材７と内周側保持部材９とは、ベース部材３に磁力によって吸着される。また、ワーク２３は、外周側保持部材７と内周側保持部材９とに係合されているため、外周側保持部材７と内周側保持部材９とを介して、ワーク２３をベース部材３に確実に保持することができる。

なお、この状態においては、前述した図６に示すように、外周側保持部材７及び内周側保持部材９との底面７ａ，９ａとベース部材３の上面３ａとの間に、保持部材５の厚さ方向に沿って所定の隙間δが形成される。

以下に、本発明の実施形態による作用効果を説明する。
（１）前記保持部材５は係合部２９，３１を有し、前記ワーク２３には、この係合部２９，３１に係合可能な溝（被係合部）２５，２７が設けられているため、保持部材５の係合部をワーク２３の被係合部に係合させることによって、ワーク２３を保持部材５に確実に保持することができる。従って、ワーク２３に機械加工を施す際の精度を向上させることができる。

（２）前記保持部材５は、複数に分割されている。具体的には、外周側保持部材７及び内周側保持部材９は、ともに３分割されている。従って、保持部材５をワーク２３に着脱させる作業が容易になるとともに、保持部材５の構造が簡素になる。

（３）前記ワーク２３を保持部材５に係合させ、かつ、該保持部材５をベース部材３に吸着及び保持した状態において、前記保持部材５の底面とベース部材３の上面３ａとには、保持部材５の厚さ方向に沿って所定の隙間δが形成されるように構成している。このため、保持部材５がベース部材３に接触することなく、ワーク２３を保持することができるので、ワーク２３を保持する位置精度を向上させることができる。

ところで、本発明は前記実施形態に例をとって説明したが、この実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。例えば、ワーク２３が砲金等の弱磁性体である場合に限らず、銅などの非磁性体である場合にも本発明を適用できる。また、ワーク２３の形状は円環状に限定されるものではないことは勿論であり、保持部材５はワーク２３を保持できる形状や構造であればよい。さらに、前記外周側保持部材７及び内周側保持部材９の係合部７ａ，９ａを溝形状とし、ワーク２３の被係合部を凸状に形成しても良い。

本発明の実施形態によるワークの保持装置を示す側面図である。図１を上方から見た平面図である。本発明の実施形態によるワークを示す平面図である。図３のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図４におけるＢ部の拡大断面図である。図２のＣ−Ｃ線に沿った拡大断面図である。

符号の説明

１…ワークの保持装置
３…ベース部材
３ａ…上面
５…保持部材
７…外周側保持部材（保持部材）
９…内周側保持部材（保持部材）
７ａ，９ａ…底面
２３…ワーク
２３ａ…底面
２５，２７…溝（被係合部）
２９，３１…係合部
δ…隙間

Claims

非磁性体からなるワークを係合及び保持すると共に、磁性体からなる保持部材と、該保持部材を磁力によって吸着及び保持するベース部材とを備えたことを特徴とするワークの保持装置。
前記保持部材は係合部を有し、前記ワークには、この係合部に係合可能な被係合部が設けられており、前記ワークの被係合部と保持部材の係合部とを互いに係合させることにより、ワークを保持部材に係合及び保持させるように構成したことを特徴とする請求項１に記載のワークの保持装置。
前記保持部材は、複数に分割されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のワークの保持装置。
前記ワークを保持部材に係合させ、かつ、該保持部材をベース部材の上面に吸着及び保持した状態において、前記保持部材の底面とベース部材の上面とには、保持部材の厚さ方向に沿って所定の隙間が形成されるように構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のワークの保持装置。
非磁性体からなるワークを保持部材に係合及び保持させたのち、前記保持部材の底面とベース部材の上面との間に、保持部材の厚さ方向に沿って所定の隙間を設けた状態で、前記保持部材を磁力によってベース部材に吸着及び保持させることにより、前記ワークを保持部材を介してベース部材に保持させることを特徴とするワークの保持方法。