JP2010194635A - クランプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内歯車ワークの形状を維持したまま当該内歯車ワークをクランプすることができるクランプ装置を提供することにある。
【解決手段】取付台３０の基準面３０ａに内歯車ワーク１０１をクランプするクランプ装置であって、内歯車ワーク１０１の外径よりも径大な内径である環状部材１と、環状部材１の周方向に複数設けられ、内歯車ワーク１０１の外周面１０１ｂからその中心へ向けて押力を付与する押力付与装置１０とを具備し、複数の押力付与装置１０による各押力の強さを全て同一にした。
【選択図】図１

Description

本発明は、内歯車ワークをクランプするクランプ装置に関する。

熱処理後の内歯車ワークを取付台に固定し、この状態にて内歯車ワークの歯面を研削仕上げ加工することで歯車精度を向上させることが行われている（例えば、特許文献１参照）。内歯車ワークの固定方法としては、内歯車ワークの端面をクランプする方法と内歯車ワークの外周面をクランプする方法がある。

内歯車ワークの外周面をクランプする方法としては、一般的にコレットが使用され、図５に示すように、取付台１１３の上面１１３ａに内歯車ワーク１０１を配置し、コレット１１１を方向Ａへ向けて引き込むことで、ガイド部材１１２のテーパ孔１１２ａがコレット１１１のテーパ部１１１ｂに作用しコレット１１１の上端部１１１ａ近傍が縮径し内歯車ワーク１０１をその周面１０１ｂから把持して固定している。

実公平７−２７０５６号公報（例えば、［第１図］，［第４図］など参照）

しかしながら、上述したコレットにより内歯車ワークを固定することができるものの、熱処理後の内歯車ワーク自体が歪んでいる場合があり、このような場合でコレットを使用して内歯車ワークの外周面をクランプすると、ガイド部材の形状に倣って内歯車ワークの形状が矯正されるので、内歯車ワークの歯面の位置がクランプ前と比べ、若干異なることになる。そのため、この状態にて内歯車ワークを仕上げ加工すると、加工後、アンクランプ状態とした際に、内歯車ワークの形状が元に戻り、クランプにより矯正されていた分だけ、内歯車ワークの仕上げ加工精度が低下してしまう可能性があった。

そこで、本発明は、前述した問題に鑑み提案されたもので、内歯車ワークの形状を維持したまま当該内歯車ワークをクランプすることができるクランプ装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決する第１の発明に係るクランプ装置は、
取付台の基準面に配置された内歯車ワークをクランプするクランプ装置であって、
前記内歯車ワークの外径よりも径大な内径である環状部材と、
前記環状部材の周方向に複数設けられ、前記内歯車ワークの外周面からその中心へ向けて押力を付与する押力付与手段とを具備し、
前記複数の押力付与手段による各押力の強さを全て同一にした
ことを特徴とする。

上述した課題を解決する第２の発明に係るクランプ装置は、
第１の発明に係るクランプ装置であって、
前記押力付与手段が、シリンダと、前記シリンダへの油圧の給排により進退するピストンロッドと、前記ピストンロッドの先端に設けられ、前記内歯車ワークの外周面に当接する当接部材とを有する
ことを特徴とする。

上述した課題を解決する第３の発明に係るクランプ装置は、
第１の発明に係るクランプ装置であって、
前記押力付与手段が、前記環状部材に設けられた凹部に配置され、先端部が当該環状部材の軸芯に向けて突出するピストンロッドと、前記環状部材の凹部を閉塞する蓋部材と、前記ピストンロッドに形成された凹部に配置され、当該ピストンロッドを前記環状部材の軸芯へ向けて付勢する弾性部材とを有する
ことを特徴とする。

本発明に係るクランプ装置によれば、内歯車ワークの全周に亘って当該内歯車ワークに対し同一の強さの押力を付与することができる。これにより、内歯車ワークの形状を維持したまま当該内歯車ワークをクランプすることができる。その結果、内歯車ワークの仕上げ加工精度の低下を抑制できる。

本発明に係るクランプ装置の第一番目の実施形態の模式図であり、図１（ａ）にアンクランプ時の状態を示し、図１（ｂ）にクランプ時の状態を示す。 図１（ｂ）におけるＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。 本発明に係るクランプ装置の第二番目の実施形態の模式図であり、図３（ａ）にアンクランプ時の状態を示し、図３（ｂ）にクランプ時の状態を示す。 図３（ｂ）におけるＩＶ−ＩＶ矢視断面図である。 従来のクランプ装置の模式図である。

本発明に係るクランプ装置の第一番目および第二番目の実施形態について、以下に説明する。

［第一番目の実施形態］
本発明に係るクランプ装置の第一の実施形態について、図１および図２を参照して説明する。
図１は、本発明に係るクランプ装置の第一番目の実施形態の模式図であり、図１（ａ）にアンクランプ時の状態を示し、図１（ｂ）にクランプ時の状態を示す。図２は、図１（ｂ）におけるＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。

本実施形態では、シリンダおよびピストンロッドを有する押力付与具を具備する場合について説明する。

本実施形態に係るクランプ装置は、図１（ａ）および図１（ｂ）ならびに図２に示すように、環状部材１と押力付与具（押力付与手段）１０とを具備する。この環状部材１は、内径Ｄ₁が内歯車ワーク１０１の外径Ｄ₁₀₁よりも径大に形成されている。この環状部材１には、複数の押力付与具１０、ここでは図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、１２個の押力付与具１０が設けられている。これら押力付与具１０は、環状部材１をその周方向にて１２等分した箇所に配置されている。なお、符号１０１ａが内歯車ワーク１０１の歯溝を示す。環状部材１は、図示しない支持具などを介して基台（図示せず）に固定されている。

押力付与具１０は、シリンダ１２およびピストンロッド１３ならびに当接部材１４を有する。ピストンロッド１３は、シリンダ１２への油圧４１の給排により、環状部材１の軸芯に対して進退可能になっている。当接部材１４は、ピストンロッド１３の先端部に設けられている。当接部材１４は、内歯車ワーク１０１の外周面１０１ｂに当接可能に形成されており、板状をなしている。各シリンダ１２へ給排される油圧４１は、同一の油圧供給源（図示せず）から給排されている。なお、符号１４ａが当接部材１４の内歯車ワーク１０１の外周面１０１ｂへの当接面を示す。

図示しないローダ等により、環状部材１の上部から複数の当接部材１４にて形成された内部空間に内歯車ワーク１０１が設置された後、シリンダ１２への油圧４１の給排により当接部材１４の位置を制御することで、取付台３０の基準面３０ａに配置された内歯車ワーク１０１をクランプしたり、当該内歯車ワーク１０１をアンクランプしたりすることができるようになっている。具体的には、シリンダ１２へ油圧４１を供給することで、ピストンロッド１３が環状部材１の軸芯に対して前進し当接部材１４の当接面１４ａが内歯車ワーク１０１の外周面１０１ｂに当接する。ここで、各シリンダ１２へ給排する油圧４１が上述した通り同一の油圧供給源から供給されており、各当接部材１４による押力は、全て同一の強さになる。このように内歯車ワーク１０１の外周面１０１ｂからその中心へ向けて、複数の当接部材１４により同一の強さの押力を付与することで内歯車ワーク１０１をその形状を維持したまま当該内歯車ワーク１０１をクランプすることができる。

なお、内歯車ワーク１０１のアンクランプは、シリンダ１２への油圧４１を排出することで、ピストンロッド１３が環状部材１の軸芯方向への押し付けがなくなり、当接部材１４による内歯車ワーク１０１のクランプ状態が解除されることで行われる。

したがって、本実施形態に係るクランプ装置によれば、取付台３０の基準面３０ａに配置された内歯車ワーク１０１をクランプするクランプ装置であって、環状部材１および押力付与具１０を具備し、複数の押力付与具１０による各押力の強さを全て同一にしたことで、内歯車ワーク１０１の全周に亘って当該内歯車ワーク１０１に対し同一の強さの押力を付与することができる。これにより、内歯車ワーク１０１の形状を維持したまま当該内歯車ワーク１０１をクランプすることができる。その結果、内歯車ワーク１０１の仕上げ加工精度の低下を抑制できる。

また、内歯車ワーク１０１の外周面１０１ｂをクランプすることにより、内歯車ワーク１０１の上面には押力付与具１０を構成する装置や部品が配置されることがない。したがって、内歯車ワーク１０１が取付台３０の基準面３０ａに配置される際に干渉することなく配置することができる。また、内歯車ワーク１０１の歯面を加工する際は、回転工具が内歯車ワーク１０１の上面から内部へと配置されるが、これにより、押力付与具１０と干渉せずに、内歯車ワーク１０１の歯面を回転工具（図示せず）により加工することができる。

［第二番目の実施形態］
本発明に係るクランプ装置の第二番目の実施形態について、図３および図４を参照して説明する。
図３は、本発明に係るクランプ装置の第二番目の実施形態の模式図であり、図３（ａ）にアンクランプ時の状態を示し、図３（ｂ）にクランプ時の状態を示す。図４は、図３（ｂ）におけるＩＶ−ＩＶ矢視断面図である。

本実施形態では、ピストンロッドおよびスプリングを有する押力付与具を具備する場合について説明する。

本実施形態に係るクランプ装置は、上述した第一番目の実施形態に係るクランプ装置が具備する押力付与具の構成の一部を変更したものであり、それ以外は同一の機器を具備する。
本実施形態では、上述した第一番目の実施形態に係るクランプ装置と同一機器には同一符号を付記しその説明を省略する。

本実施形態に係るクランプ装置は、図３（ａ）および図３（ｂ）ならびに図４に示すように、環状部材１と１２個の押力付与具（押力付与手段）２０とを具備する。これら押力付与具２０は、環状部材１をその周方向にて１２等分した箇所に配置されている。

押力付与具２０は、当接部材１４、ピストンロッド２３、スプリング（弾性部材）２５、蓋部材２６を有する。ピストンロッド２３は、環状部材１に形成された凹部１ｃ内に配置されると共に、その先端部が環状部材１の内周面１ａから突出して配置されている。このピストンロッド２３の先端部には当接部材１４が設けられている。ピストンロッド２３の基端部側に凹部２３ａが形成されており、この凹部２３ａ内にスプリング２５が配置されている。各スプリング２３は環状部材１の軸芯に向けて付勢する付勢力（押力）を発現するものであり、全てのスプリング２５が全て同一の強さの付勢力を発現するものである。環状部材１の凹部１ｃには、油圧４１を給排可能な油圧給排通路１ｄが連通して設けられている。そして、環状部材１の凹部１ｃが蓋部材２６により閉塞されている。なお、油圧４１は、油圧供給源（図示せず）から供給されている。

よって、環状部材１の凹部１ｃ内への油圧４１の給排により当接部材１４の位置を制御することで、取付台３０の基準面３０ａに配置された内歯車ワーク１０１をクランプしたり、アンクランプしたりすることができるようになっている。具体的には、環状部材１の凹部１ｃ内から油圧４１を排出することで、スプリング２５の付勢力によりピストンロッド２３が環状部材１の軸芯に対して前進し当接部材１４の当接面１４ａが内歯車ワーク１０１の外周面１０１ｂに当接する。ここで、各ピストンロッド２３の凹部２３ａ内に配置されるスプリング２５が、上述した通り全て同一の強さの付勢力を発現するものであり、各当接部材１４による押力は、全て同一の強さになる。このように内歯車ワーク１０１の外周面１０１ｂからその中心へ向けて、複数の当接部材１４により同一の強さの押力を付与することで内歯車ワーク１０１をその形状を維持したままクランプすることができる。

なお、内歯車ワーク１０１のアンクランプは、環状部材１の凹部１ｃ内へ油圧４１を供給することで、スプリング２５の付勢力に抗してピストンロッド２３が環状部材１の軸芯に対して後退し当接部材１４の後部１４ｂが環状部材１の内周面１ａに接触し当該当接部材１４が退避位置に位置付けることで行われる。

したがって、本実施形態に係るクランプ装置によれば、上述した第一番目の実施形態に係るクランプ装置と同様、取付台３０の基準面３０ａに配置された内歯車ワーク１０１をクランプするクランプ装置であって、環状部材１および押力付与具２０を具備し、複数の押力付与具２０による各押力の強さを全て同一にしたことで、内歯車ワーク１０１の全周に亘って当該内歯車ワーク１０１に対し同一の強さの押力を付与することができる。これにより、内歯車ワーク１０１の形状を維持したまま当該内歯車ワーク１０１をクランプすることができる。その結果、内歯車ワーク１０１の仕上げ加工精度の低下を抑制できる。

また、内歯車ワーク１０１の外周面１０１ｂをクランプすることにより、内歯車ワーク１０１の上面には押力付与具２０を構成する装置や部品が配置されることがない。したがって、内歯車ワーク１０１が取付台３０の基準面３０ａに配置される際に干渉することなく配置することができる。また、内歯車ワーク１０１の歯面を加工する際は、回転工具が内歯車ワーク１０１の上面から内部へと配置されるが、これにより、押力付与具２０と干渉せずに、内歯車ワーク１０１の歯面を回転工具（図示せず）により加工することができる。

［他の実施形態］
上述した第一番目および第二番目の実施形態では、１２個の押力付与具１０，２０を環状部材１の周方向に配置したクランプ装置を用いて説明したが、３個以上の押力付与具を環状部材の周方向に配置したクランプ装置とすることも可能である。このようなクランプ装置であっても、上述した第一番目および第二番目の実施形態に係るクランプ装置と同様な作用効果を奏する。

本発明は、内歯車ワークの形状を維持したまま当該内歯車ワークをクランプすることができ、これにより、内歯車ワークの仕上げ加工精度の低下を抑制できるため、工作機械産業などで有益に利用することができる。

１ 環状部材
１０，２０ 押力付与具
１２ シリンダ
１３ ピストンロッド
１４ 当接部材
２３ ピストンロッド
２５ スプリング
２６ 蓋部材
３０ 取付台
３０ａ 基準面
４１ 油圧
１０１ 内歯車ワーク
１０１ａ 歯溝
１０１ｂ 外周面
Ｄ₁ 環状部材の内径
Ｄ₁₀₁ 内歯車ワークの外径

Claims (3)

1. 取付台の基準面に配置された内歯車ワークをクランプするクランプ装置であって、
   前記内歯車ワークの外径よりも径大な内径である環状部材と、
   前記環状部材の周方向に複数設けられ、前記内歯車ワークの外周面からその中心へ向けて押力を付与する押力付与手段とを具備し、
   前記複数の押力付与手段による各押力の強さを全て同一にした
   ことを特徴とするクランプ装置。
2. 請求項１に記載されたクランプ装置であって、
   前記押力付与手段が、シリンダと、前記シリンダへの油圧の給排により進退するピストンロッドと、前記ピストンロッドの先端に設けられ、前記内歯車ワークの外周面に当接する当接部材とを有する
   ことを特徴とするクランプ装置。
3. 請求項１に記載されたクランプ装置であって、
   前記押力付与手段が、前記環状部材に設けられた凹部に配置され、先端部が当該環状部材の軸芯に向けて突出するピストンロッドと、前記環状部材の凹部を閉塞する蓋部材と、前記ピストンロッドに形成された凹部に配置され、当該ピストンロッドを前記環状部材の軸芯に向けて付勢する弾性部材とを有する
   ことを特徴とするクランプ装置。

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