JP2731697B2 - クランプ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ワークへ機械加工を
施す際に、工作機械のテーブルに対してワークを設置さ
せるクランプ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】シリンダヘッドやクランクケース等のワ
ークへ機械加工を施す場合、このワークを、ＮＣ工作機
械あるいはマシニングセンタ等の工作機械のテーブルに
位置決めして設置する必要がある。従来より、ワークを
テーブルへ位置決めして設置する場合、図１３に示すよ
うに、工作機械のテーブルに治具パレット２を固定し、
この治具パレット２へ、ワークＷに形成された軸孔１を
利用してクランプしていた。そして、この軸孔１を利用
してワークＷを治具パレット２へクランプする場合、こ
のワークＷを基準台座３を介して治具パレット２へ配置
させ、この状態において、ワークＷの軸孔１へボルト４
を通し、このボルト４を治具パレット２に形成したねじ
孔５へインパクトレンチ等によって強固にねじ込むこと
により、クランプワッシャ６をワークＷの軸孔１の縁端
部に係合させて、このワークＷを治具パレット２へクラ
ンプしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようにしてワークＷを治具パレット２へクランプするク
ランプ方法にあっては、クランプ箇所におけるボルト４
の締め付け作業及び加工終了後におけるボルト４の取り
外し作業が極めて煩雑であり、複数箇所にてクランプす
る場合には、さらにその作業効率が低下してしまうとい
う問題があった。また、ボルト４によってクランプ場
合、このボルト４及び治具パレット２のねじ孔４が、繰
り返しの使用により摩耗してしまうため、これらボルト
４及び治具パレット２を定期的に、新品のものと交換し
なければならず、コストアップを招いてしまうという問
題があった。

【０００４】この発明は、上記事情に鑑みてなされたも
ので、コストアップを招くことなく極めて容易に、ワー
クを工作機械のテーブルへ設置することが可能なクラン
プ装置を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】第１の発明のクランプ装
置は、工作機械のテーブルにワークをクランプして固定
するクランプ装置であって、前記テーブルに固定され、
前記ワークが位置決めされて設置される治具パレット
と、該治具パレットに回動可能に支持された回動軸と、
この回動軸の端部に固定され、前記回動軸を回動させる
レバーとから構成された駆動機構と、該駆動機構の回動
軸に固定されてこの回動軸の回動にともなって揺動され
る駆動クランク部材と、前記回動軸に並列させて回動可
能に設けられた回転軸と、該回転軸に固定されたクラン
ク部材と、前記駆動クランク部材と前記クランク部材と
をそれぞれ回動可能に連結して前記駆動クランク部材の
揺動を前記クランク部材へ伝達するリンクとから構成さ
れた動力伝達機構と、該動力伝達機構の回転軸の端部に
形成されかつこの回転軸の軸線に対して偏心位置を軸線
とした大径のカム部と、前記クランク部材の揺動によっ
て回動される前記回転軸の回動にともない前記カム部に
よって前記治具パレットに対して近接離間する方向へ移
動されるクランプシャフトと、該クランプシャフトを前
記カム部方向へ付勢するスプリングと、このクランプシ
ャフトの先端部に設けられ、前記クランプシャフトが前
記治具パレット方向へ移動されることにより、前記ワー
クと係合して、このワークを前記治具パレットへ押し付
けてクランプする係止片とから構成されたクランプ部と
を具備してなることを特徴としている。

【０００６】第２の発明のクランプ装置は、工作機械の
テーブルにワークをクランプして固定するクランプ装置
であって、内部に中空部を有し、前記テーブルに固定さ
れる基台ブロックと、該基台ブロックの中空部内に回転
可能に設けられた回動軸と、この回動軸の端部に固定さ
れ、前記回動軸を回動させるレバーとから構成された駆
動機構と、前記基台ブロックの側部に形成された摺動孔
内にて摺動可能に支持された連結部材と、該連結部材と
前記駆動機構の回動軸との間に設けられ、前記回動軸の
回動により前記連結部材を前記回動軸に対して近接離間
する方向へ摺動させるカム部とから構成された駆動伝達
機構と、前記基台ブロックの側部に位置決めされて固定
され、前記連結部材が挿通される孔部を有する治具パレ
ットと、該治具パレットの前記孔部へ挿通されて前記連
結部材に連結されたクランプシャフトと、該クランプシ
ャフトの先端部に設けられ、クランプシャフトの半径方
向に収納及び突出可能な係止片を有し、係止片収納状態
でワークがセットされ、次に係止片突出状態で前記クラ
ンプシャフトが前記駆動伝達機構の回動軸方向へ摺動さ
れることにより、前記ワークと係合して、このワークを
前記治具パレットへ押し付けてクランプする係止片とか
ら構成されたクランプ部とを具備してなることを特徴と
している。

【０００７】

【作用】第１の発明のクランプ装置によれば、レバーに
よって回動軸が回動されると、この回動軸の回動にとも
なって駆動クランク部材が揺動される。そして、この駆
動クランク部が揺動されるとその揺動がリンクによって
クランク部材へ伝達され、このクランク部材も揺動さ
れ、このクランク部材に固定された回転軸が回動され
る。これにより、回転軸のカム部によってクランプ部の
クランプシャフトが治具パレットに対して近接離間する
方向へ移動される。

【０００８】そして、クランプシャフトが治具パレット
に対して近接する方向へ移動されると、このクランプシ
ャフトの先端部に設けられた係止片がワークに係合し、
このワークが前記治具パレットへ押し付けられてクラン
プされ、このワークが工作機械のテーブルに設置され
る。

【０００９】第２の発明のクランプ装置によれば、レバ
ーによって回動軸が回動されると、この回動にともなっ
て連結部材がカム部によって基台ブロックの側部にて回
動軸に対して近接離間する方向へ摺動される。そして、
これらクランプシャフトが回動軸に対して近接する方向
へ移動されると、このクランプシャフトの先端部に設け
られた係止機構の係止片がワークに係合され、このワー
クが前記基台ブロックの側部に固定された治具パレット
へ押し付けられてクランプされ、このワークが工作機械
のテーブルに固定された状態となる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明のクランプ装置の実施例を説明
する。 （第１の実施例）まず、本発明のクランプ装置の第１の
実施例を図１から図５によって説明する。図１及び図２
において、符号１１は、クランプ装置であり、このクラ
ンプ装置１１は、ＮＣ工作機械、マシニングセンタ等の
テーブルに、基盤１２を介して固定された基台ブロック
１３の側面に固定されるようになっている。

【００１１】このクランプ装置１１は、前記基台ブロッ
ク１３にボルト等によって固定された治具パレット２１
と、この治具パレット２１上に設けられた複数のクラン
プ部１５ａ、１５ａ及びクランプ部１５ｂ、１５ｂと、
治具パレット２１上にて前記クランプ部１５ａ、１５ａ
及びクランプ部１５ｂ、１５ｂ同士の間に設けられた動
力伝達機構２３と、この動力伝達機構２３へ駆動力を与
える駆動機構２４とから概略構成されている。そして、
このクランプ装置１１のクランプ部１５ａ、１５ｂにワ
ークＷがそれぞれクランプされて固定され、工作機械に
よって機械加工が施されるようになっている。

【００１２】次に、上記のクランプ装置１１のクランプ
部１５ａ、１５ｂの構成及び構造を、クランプ部１５ｂ
を水平方向へ断面視した図３によってさらに具体的に説
明する。クランプ部１５ａ、１５ｂの構成部品であるク
ランパ保持部材３１は、ピン３２によって治具パレット
２１に位置決めされ、ネジ３３によって治具パレット２
１へ固定されている。このクランパ保持部材３１には、
穴部３４が形成されており、この穴部３４には、カム支
持部材３５が摺動可能に保持されている。このカム支持
部材３５には、その先端部にクランプ保持穴３６が形成
されており、このクランプ保持穴３６には、先端部に爪
部（係止片）４３が固定されたクランプシャフト３７が
摺動可能にかつ回動可能に設けられている。

【００１３】このクランプシャフト３７は、その中心軸
が、ワークＷを治具パレット２１へ後述する位置決めピ
ン７７によって位置決めして配置した際に、このワーク
Ｗに形成された軸孔１の中心とずらされている。したが
って、このクランプシャフト３７を回動させることによ
り、先端部に固定された爪部４３の突出部４３ａは、治
具パレット２１へ位置決めされて配置されたワークＷの
軸孔１の縁端部を臨む位置及び軸孔１の縁端部を臨まな
い位置へそれぞれ配置させることができるようになって
いる。ここでは、軸孔１の縁端部を臨む位置を係合位置
とし、軸孔１の縁端部を臨まない位置を挿通位置とす
る。

【００１４】そして、この爪部４３の突出部４３ａを挿
通位置へ配置させた状態にて、ワークＷを治具パレット
２１へ位置決めして配置させる際に、爪部４３の突出部
４３ａがワークＷへ干渉することなく、クランプシャフ
ト３７がワークＷの軸孔１へ挿通されるようになってい
る。

【００１５】また、カム支持部材３５の先端部には、前
記クランプシャフト３７が摺動可能に挿通される孔部３
８が中心に形成されたバネ保持部材３９がねじ込まれて
固定されており、クランプシャフト３７の下端部に形成
されたフランジ部４１とバネ保持部材３９との間には、
皿バネ（スプリング）４２が設けられている。

【００１６】そして、この皿バネ４２によって前記クラ
ンプシャフト３７がクランプ保持穴３６の底部方向へ付
勢され、このクランプ保持穴３６に設けられた軸受４
０、４０に当接されるようになっている。また、クラン
パ保持部材３１には、その側部に貫通孔４４が形成され
ており、カム支持部材３５には、前記貫通孔４４と連通
する長孔状のカム支持孔４５が形成されている。そし
て、これらクランプ保持部材３１及びカム支持部材３５
に形成されて連通された貫通孔４４及びカム支持孔４５
には、動力伝達機構２３を構成する回転軸４６の一端部
が挿通されて配置されている。

【００１７】この回転軸４６には、一端部近傍に、大径
に形成されたカム部４７が形成されており、このカム部
４７が前記カム支持孔４５内に配置されている。このカ
ム部４７は、回転軸４６の軸線に対して偏心された状態
に形成されており、その外周における一箇所が回転軸４
６の外周面と面一とされており、この面一とされた箇所
と反対側が、回転軸４６との径の差の分だけ突出されて
いる。

【００１８】つまり、回転軸４６が回動されて、この回
転軸４６に形成されたカム部４７がカム支持孔４５内に
て摺動しながら回転されることにより、カム部４７の突
出された外周が上下へ移動され、これにともなってカム
支持部材３５が摺動され、クランプシャフト３７が治具
パレット２１に対して近接離間する方向へ移動されるよ
うになっている。

【００１９】次に、回転軸４６を含む動力伝達機構２３
の具体的な構成及び構造を図１及び図４によって説明す
る。前記回転軸４６は、その他端部が、クランプ部１５
ａ、１５ａ及びクランプ部１５ｂ、１５ｂ同士の間に設
けられたクランク部５１に連結されている。

【００２０】このクランク部５１は、クランク部材５２
と、前記回転軸４６が挿通される筒状の継手部材５３、
５３とから構成されている。そして、これら継手部材５
３、５３に形成されたフランジ部５４、５４が前記クラ
ンク部材５２に締結されて固定されており、これら継手
部材５３、５３が、治具パレット２１に固定されたベア
リング５５、５５によって回転可能に支持されている。

【００２１】クランク部材５２には、その側部に溝部５
６が形成されており、この溝部５６には、回転軸４６の
他端部に形成されたホゾ（図示略）が嵌合され、このク
ランク部材５２と回転軸４６とが一体に回転されるよう
になっている。また、これらクランク部５１のクランク
部材５２には、突出された連結部５７が形成されてお
り、この連結部５７には、中間部に設けられたスペーサ
５８によって所定間隔をあけた状態で接合され、それぞ
れのクランク部５１、５１に亙って配設されたリンク６
１、６１の端部がピン６２、６２によってそれぞれ回動
可能に連結されている。

【００２２】また、前記クランク部５１、５１同士の間
には、前記クランク部材５２と側面視同一形状に形成さ
れた駆動クランク部材６３が設けられており、この駆動
クランク部材６３に形成された連結部６４が前記リンク
６１、６１の中央部にピン６５によって回動可能に連結
されている。また、この駆動クランク部材６３には、駆
動機構２４を構成する回転駆動軸７１の中間部が固定さ
れており、この回転駆動軸７１の回動とともに、この駆
動クランク部材６３も回動されるようになっている。

【００２３】次に、前記回転駆動軸７１を有する駆動機
構２４の具体的な構成及び構造を説明する。この駆動機
構２４を構成する前記回転駆動軸７１は、ベアリング７
２、７２によって治具パレット２１に回動可能に支持さ
れており、その一端部は、治具パレット２１の側部へ突
出され、その軸線と直交した状態にレバー７３が固定さ
れている。即ち、このレバー７３を回動させると、回転
駆動軸７１が回動され、前記駆動伝達機構２３の駆動ク
ランク部材６３が揺動され、リンク６１、６１が駆動ク
ランク部材６３の揺動によって摺動されるようになって
いる。

【００２４】そして、これらリンク６１、６１が摺動さ
れることにより、各クランク部材５２、５２を介してそ
れぞれの回転軸４６、４６が回動されるようになってい
る。また、図５に示すように、このレバー７３は、治具
パレット２１に設けられたレバー水平保持７４とレバー
回動規制部材７５との範囲内にて所定角度（ここでは、
１１０°）だけ回動されるようになっている。

【００２５】また、治具パレット２１には、位置決めピ
ン７７、７７が設けられており、この治具パレット２１
へワークＷを設置させる際に、これらワークＷに形成さ
れた孔部７８、７８へ挿通されて、このワークＷに形成
された軸孔１、１がそれぞれのクランプ部１５ａ、１５
ｂを臨む位置に配置されるようになっている。

【００２６】なお、符号７９、７９…は、それぞれワー
クＷを治具パレット２１へ設置させる際に、このワーク
Ｗが治具パレット２１に対して水平となるように、ワー
クＷに当接される基準台座である。また、符号８１、８
１…は、治具パレット２１に形成された孔部へ取り付け
られたブッシュ８２、８２…へ嵌合して、この治具パレ
ット２１を基台ブロック１３に対して位置決めする位置
決めピンである。

【００２７】次に、上記構成のクランプ装置１１による
ワークＷのクランプ作業を説明する。 （１）まず、レバー７３を図５中矢印イ方向へ回動させ
て、このレバー７３をレバー回動規制部材７５へ保持さ
せる。このようにすると、このレバー７３が治具パレッ
ト２１に対して所定角度だけ回動され、このレバー７３
の回動にともなって回動軸７１が同一方向へ回動され、
この回動軸７１の回動にともなって、駆動クランプ部材
６３が同一方向（図４中矢印ロ方向）へ揺動される。

【００２８】これにより、この駆動クランプ部材６３と
連結されているリンク６１が図４中矢印ハ方向へ移動さ
れて、これらリンク６１の移動にともなって、これらリ
ンク６１の両端部に連結されたクランプ部材５２、５２
が図４中矢印ニ方向へそれぞれ揺動される。そして、こ
れらクランプ部材５２、５２の揺動によって、それぞれ
の回転軸４６、４６が回動されて、その端部に設けられ
たカム部４７によってカム支持部材３５が図３中矢印ホ
方向へ移動されて、このカム支持部材３５とともにクラ
ンプシャフト３７も図３中矢印ホ方向へ移動され、基準
台座７９と爪部４３との間が拡げられる。

【００２９】（２）この状態において、クランプ装置１
１のそれぞれのクランプ部１５ａ、１５ｂへそれぞれワ
ークＷをセットする。即ち、これらワークＷに形成され
た孔部７８、７８を位置決めピン７７、７７へ挿通させ
る。このようにすると、このワークＷに形成された軸孔
１、１がそれぞれのクランプ部１５ａ、１５ｂを臨む位
置に配置された状態となるとともに、これら軸孔１、１
へクランプ部１５ａ、１５ｂのそれぞれのクランプシャ
フト３７が挿通され、さらに、それぞれの基準台座７
９、７９…によってワークＷが治具パレット２１に対し
て水平状態とされる。

【００３０】なお、このとき、クランプシャフト３７の
先端部に固定された爪部４３の突出部４３ａがワークＷ
と干渉しないように、クランプシャフト３７を回動調整
して爪部４３の突出部４３ａを前述した挿通位置へ配置
しておく。

【００３１】（３）ワークＷが治具パレット２１へ位置
決めされて配置されたら、それぞれのクランプ部１５
ａ、１５ｂのクランプシャフト３７を回動させて、爪部
４３の突出部４３ａの位置を前述した係合位置へ配置さ
せる。即ち、これらクランプシャフト３７の爪部４３の
突出部４３ａを、ワークＷの軸孔１の縁端部を臨む位置
に配置させる。なお、このとき、クランプシャフト３７
は、カム部４７によってカム支持部材３５とともに図３
中矢印ホ方向へ移動されて、基準台座７９と爪部４３と
の間が拡げられているので、爪部４３の突出部４３ａ
は、ワークＷの上方に位置される。

【００３２】即ち、クランプシャフト３７を回動させて
も、爪部４３の突出部４３ａは、ワークＷと干渉するこ
となく係合位置へ移動され、この爪部４３の突出部４３
ａとワークＷの軸孔１の縁端部との間に僅かな隙間が形
成された状態となる。

【００３３】（４）次に、この状態において、レバー７
３を図５中矢印ヘ方向へ回動させて、このレバー７３を
レバー水平保持部材７４に保持させる。このようにする
と、このレバー７３の回動にともなって回動軸７１がレ
バー７３と同一方向へ回動されて、この回動軸７１に固
定された駆動クランク部材６３が図４中矢印ト方向へ揺
動され、リンク６１が図４中矢印チ方向へ移動される。

【００３４】そして、このリンク６１の図４中矢印チ方
向への移動にともなって、クランク部材５２、５２がそ
れぞれ図４中矢印リ方向へ揺動され、これらクランク部
材５２、５２に連結された各回転軸４６、４６がクラン
ク部材５２、５２と同一方向へ回動され、この回転軸４
６、４６のカム部４７によってカム支持部材３５が図３
中矢印ヌ方向へ移動されて、このカム支持部材３５とと
もにクランプシャフト３７も図３中矢印ヌ方向へ移動さ
れ、基準台座７９と爪部４３との間が狭められる。これ
により、クランプシャフト３７の爪部４３の突出部４３
ａが、ワークＷの軸孔１の縁端部と当接され、このクラ
ンプシャフト３７の移動がとまる。

【００３５】そして、カム部４７がさらに回動されるこ
とにより、クランプシャフト３７とカム支持部材３５と
が皿バネ４２の付勢力により移動され、この皿バネ４２
の付勢力で、ワークＷの軸孔１の縁端部が基準台座７９
と爪部４３の突出部４３ａとによって挟持され、ワーク
Ｗが治具パレット２１へ確実にクランプされて固定され
る。

【００３６】上記（１）〜（４）の作業を行って、ワー
クＷを治具パレット２１へクランプして固定したら、こ
のワークＷを工作機械によって加工する。 （５）機械加工の終了後に、ワークＷをクランプ装置１
１から取り外す場合は、レバー３７を逆方向（図５中矢
印イ方向）へ回動させる。

【００３７】このようにすると、前記（１）の動作と同
様に、レバー７３の回動にともなって回動軸７１が同一
方向へ回動され、この回動軸７１の回動にともなって、
駆動クランプ部材６３が同一方向（図４中矢印ロ方向）
へ揺動され、この駆動クランプ部材６３と連結されてい
るリンク６１が図４中矢印ハ方向へ移動されて、これら
リンク６１の移動にともなって、これらリンク６１の両
端部に連結されたクランプ部材５２、５２が図４中矢印
ニ方向へそれぞれ揺動される。

【００３８】そして、これらクランプ部材５２、５２の
揺動によって、それぞれの回転軸４６、４６が回動され
て、その端部に設けられたカム部４７によってカム支持
部材３５が図３中矢印ホ方向へ移動されて、このカム支
持部材３５とともにクランプシャフト３７も図３中矢印
ホ方向へ移動され、基準台座７９と爪部４３との間が拡
げられる。

【００３９】この状態において、クランプシャフト３７
を回動させて、爪部４３の突出部４３ａをワークＷの軸
孔１の縁端部を臨まない挿通位置へ配置させることによ
り、クランプ装置１１からワークＷが取り外し可能な状
態となる。そして、このワークＷを取り外したら、上記
作業と同様に、次のワークＷをクランプ装置１１へクラ
ンプして機械加工を行う。

【００４０】このように、上記第１の実施例のクランプ
装置１１によれば、ワークＷを治具パレット２１へ位置
決めして配置した後に、レバー３７を回動させるだけ
で、極めて容易に、このワークＷをクランプ装置１１の
治具パレット２１へクランプさせて加工可能な状態とす
ることができる。即ち、従来、煩雑であったワークＷの
クランプ作業を大幅に簡略化することができ、その作業
効率を向上させることができる。

【００４１】また、レバー３７の回動により、ワーク
を、複数箇所にて同時にクランプすることができるの
で、クランプの作業効率をさらに向上させることができ
る。また、皿バネ４２の付勢力によってクランプするも
のであるので、ボルト４の締結力によってクランプする
従来方式のように、摩耗することにより定期的にボルト
４及び治具パレット２を新品のものと交換する必要がな
く、コストダウンを図ることができる。

【００４２】（第２の実施例）次に、第２の実施例のク
ランプ装置を図６から図１２によって説明する。図６及
び図８において、符号１０１は、クランプ装置であり、
このクランプ装置１０１は、ＮＣ工作機械、マシニング
センタ等のテーブルに固定されるようになっている。

【００４３】このクランプ装置１０１は、内部に中空部
１０２が形成された八角形状の基台ブロック１０３と、
この基台ブロック１０３の側部に取り付けられて、ワー
クＷをクランプする複数のクランプ部１０４と、中空部
１０２内に上下方向へ亙って設けられた複数の回動軸１
０５、１０５を有する駆動機構１０６と、回動軸１０
５、１０５と前記クランプ部１０４との間に設けられた
動力伝達機構１０７と、前記回動軸１０５、１０５の上
端部に固定されたレバー１０８、１０８とから概略構成
されている。

【００４４】回動軸１０５、１０５は、その下端部が、
基台ブロック１０３の底部に設けられた軸受け１１１に
回転可能に支持されており、その上端部近傍は、基台ブ
ロック１０３の上面に固定された蓋体１１２に形成され
た孔部１１３へ回動可能に挿通されて支持されている。
即ち、前記レバー１０８を移動させることにより、これ
ら回動軸１０５、１０５がその軸線を中心として回動す
るようになっている。

【００４５】次に、回動軸１０５、１０５とクランプ部
１０４との間に設けられた動力伝達機構１０７の構成及
び構造をさらに具体的に説明する。この動力伝達機構１
０７を構成するカム部１１４は、前記駆動機構１０６の
回動軸１０５の中間部にそれぞれ固定されており、この
カム部１１４には、その側部に上下一対の突出片１１
５、１１５が形成されている。これら突出片１１５、１
１５には、図７に示すように、平面視長孔状に形成され
て上下に連通されたカム孔１１６が形成されており、こ
れらカム孔１１６の一端側が内径部１１７とされ、他端
側が内径部１１７よりも半径方向外方位置に形成された
外径部１１８とされている。

【００４６】そして、内径部１１７と外径部１１８とを
つないでいる中間部１１９が、内径部１１７から外径部
１１８へ向かって回動軸１０５の軸線から次第に離間さ
れるように形成されている。また、これら突出片１１５
同士の間には、基台ブロック１０３の側部に形成された
摺動孔１２１へ摺動可能に挿通された連接部材（連結部
材）１２２の一端部が配置されており、この連接部材１
２２の一端部に形成された孔部には、カム棒１２３が挿
通されている。このカム棒１２３には、その両端部にカ
ム１２４が回転可能に設けられており、これらカム１２
４が、前記カム部１１４の突出部１１５に形成されたカ
ム孔１１６に配置されている。

【００４７】また、基台ブロック１０３の側部には、前
記摺動孔１２１と連通され、ブッシュ１２５が嵌合され
た保持孔１２６が形成されており、この保持孔１２６に
は、ブッシュ１２５を介して保持部材１２７が嵌入され
ている。この保持部材１２７には、底部に孔部を有する
凹部１２８が形成されており、この凹部１２８には、皿
バネ１３１を介してクランパ連結部材（連結部材）１３
２が摺動可能に設けられ、さらに、このクランパ連結部
材１３２の底部に形成されたおねじ部が、凹部１２８の
底部に形成された孔部へ挿通され、前記連接部材１２２
に形成されためねじ部へねじ込まれて、これら連接部材
１２２とクランパ連結部材１３２とが連結されている。

【００４８】また、このクランパ連結部材１３２には、
その端面にクランパ固定部材（連結部材）１３５が固定
されており、このクランパ固定部材１３５に形成された
めねじ部１３６に、クランプ部１０４を構成するクラン
プシャフト１４１の基端部がねじ込まれるようになって
いる。

【００４９】そして、このように構成された動力伝達機
構１０７は、駆動機構１０６を構成するレバー１０８を
図８中矢印ル方向へ回動させることにより、回動軸１０
５がレバー１０８とともに回動され、この回動軸１０５
に固定されたカム部１１４が回動され、このカム部１１
４のカム孔１１６に配置されたカム１２４が、カム孔１
１６内にて転動しながら内径部１１７から中間部１１９
を通り外径部１１８へ移動されるようになっている。

【００５０】そして、このカム１２４の外径部１１８へ
の移動、つまり半径方向外方への移動にともなって連接
部材１２２が図７中矢印ヲ方向へ移動され、クランパ連
結部材１３２を介してクランプ固定部材１３５が基台ブ
ロック１０３の側部から外方へ突出されるようになって
いる。

【００５１】なお、図６中符号１４３は、クランプ部１
０４を構成している治具パレット１４４を、基台ブロッ
ク１０３の側面へ位置決めさせる位置決め部材であり、
この位置決め部材１４３には、治具パレット１４４の孔
部へ嵌め込まれたブッシュ１４５が嵌合されるようにな
っている。また、図６及び図７中符号１４６は、治具パ
レット１４４を基台ブロック１０３の側面に対して平行
に支持させるために設けられた当接部材である。

【００５２】次に、このクランプ装置１０１に取り付け
られるクランプ部１０４の構成及び構造を図９及び図１
０によって説明する。図に示すように、このクランプ部
１０４を構成する治具パレット１４４には、その中心に
孔部１５１が形成されており、この孔部１５１には、筒
状に形成された基準ボス１５２の基端部が嵌合されてい
る。この基準ボス１５２には、その中間部にフランジ部
１５３が形成されており、このフランジ部１５３が、ネ
ジによって治具パレット１４４に締結されて固定されて
いる。

【００５３】この基準ボス１５２には、その中心に、先
端部に係止機構１５４が取り付けられたクランプシャフ
ト１４１が挿通されており、このクランプシャフト１４
１の基端部に形成されたおねじ部１４１ａが前記クラン
プ固定部材１３５のめねじ部１３６へねじ込まれて固定
されるようになっている。また、このクランプシャフト
１４１のおねじ部１４１ａには、ナット１５５がねじ込
まれており、このナット１５５の位置を変更することに
より、前記クランプ固定部材１３５へのクランプシャフ
ト１４１のねじ込み量が調節されるようになっている。

【００５４】また、クランプシャフト１４１の中間部に
は、押圧カラー１５７が摺動可能に設けられており、こ
の押圧カラー１５７の内周面には、凹部１５８が形成さ
れている。この押圧カラー１５７の凹部１５８の底部と
前記係止機構１５４との間には、スプリング１６１が設
けられており、クランプシャフト１４１の基端部方向へ
向かって押圧カラー１５７が付勢されている。

【００５５】また、前記基準ボス１５２には、先端部近
傍及び基端部近傍における内周面に爪部１６２ａ、１６
２ｂが固定されており、これら爪部１６２ａ、１６２ｂ
同士の間には、押しカラー１６３、付勢カラー１６４及
び前記スプリング１６１よりも付勢力の小さなスプリン
グ１６５が先端部側から順に設けられている。押しカラ
ー１６３及び付勢カラー１６４は、それぞれ基準ボス１
５２の内周面に摺動可能に設けられたもので、前記スプ
リング１６５の付勢力が付勢カラー１６４を介して押し
カラー１６３へ作用され、この押しカラー１６３が先端
部方向へ付勢されるようになっている。

【００５６】また、押しカラー１６３には、その外周面
に、基端部方向へ向かって次第に小径とされたテーパ面
１６３ａが形成されている。また、基準ボス１５２に
は、図１０に示すように、その側面に円周方向へ間隔を
あけて、外周方向へ向かって次第に小径とされた複数の
センタリング孔１６７が形成されており、これらセンタ
リング孔１６７には、それぞれセンタリングボール１６
８が配置されている。

【００５７】また、前記押圧カラー１５７の基端側の端
面と、前記押しカラー１６３の先端側の端面とは、半径
方向へ互いにラップされており、前記押圧カラー１５７
の基端部方向への移動にともなって、押しカラー１６３
がスプリング１６５の付勢力に反して基端部方向へ移動
されるようになっている。そして、この押しカラー１６
３が基端部方向へ移動されることにより、この押しカラ
ー１６３の外周側に形成されたテーパ面１６３ａによっ
て、センタリングボール１６８が半径方向外方へ押圧さ
れて、このセンタリングボール１６８の一部がセンタリ
ング孔１６７から基準ボス１５２の外周へ突出されるよ
うになっている。

【００５８】上記のように構成されたクランプ部１０４
の基準ボス１５２の外周方向側には、図１０に示すよう
に、基準台座１７１が治具パレット１４４に固定されて
おり、これら基準台座１７１によってクランプ部１０４
へ取り付けられるワークＷが治具パレット１４４に対し
て位置決めされるようになっている。

【００５９】なお、図９及び図１０中符号１７３は、位
置決め部であり、この位置決め部１７３は、ワークＷを
クランプ部１０４に取り付けた際に、このワークＷの底
面に形成されたボス１７４へ嵌合して、このワークＷの
円周方向への位置決めを行うようになっている。また、
図９及び図１０中符号１７５は、このクランプ部１０４
を持ち運びするために取り付けられた取っ手であり、図
１０中符号１７６は、クランプ部１０４の治具パレット
１４４を前記基台ブロック１０３の側面へ支持する支持
金具である。

【００６０】次に、クランプシャフト１４１の先端部に
取り付けられた係止機構１５４の構造について図１１及
び図１２によって説明する。図に示すように、この係止
機構１５４は、環状に形成され、中間部に円周方向へ溝
部１８１が形成された環状部材１８２と、この環状部材
１８２の前記溝部１８１内に配置された係止部１８３と
から構成されている。前記環状部材１８２は、その径
が、クランプ部１０４へクランプされるワークＷの軸孔
１の径よりも僅かに小さく形成されたもので、その中心
には、孔部（図示略）が形成されている。

【００６１】そして、この孔部にボルト１８４を挿通し
て、前記クランプシャフト１４１の先端部に形成された
めねじ部へねじ込むことにより、この係止機構１５４が
クランプシャフト１４１の先端部に固定されるようにな
っている。また、この環状部材１８２の溝部１８１に
は、環状部材１８２を構成する環状部１８２ａ、１８２
ｂに亙って設けられたピン１８５によって一端側が回動
可能に支持された一対の係止片１８６が設けられてお
り、これらピン１８５には、その軸線を中心として、前
記係止片１８６を図１２中矢印ワ方向へ付勢するうず巻
きバネ１８７が設けられている。

【００６２】また、この係止片１８６の他端側には、突
起１８８が形成され、同中間部には、前記ピン１８５を
中心とした円弧状の長孔１８９が形成されている。そし
て、この長孔１８９には、前記環状部材１８２の環状部
１８２ａ、１８２ｂに亙って上下方向へ設けられた規制
ピン１９１が挿通されている。そして、この規制ピン１
９１によって係止片１８６の回動量が規制されるように
なっている。

【００６３】また、係止片１８６の他端側には、ピン１
９２によって回動可能に支持されたフック１９３が設け
られており、このフック１９３は、うず巻きバネ１９４
によって常に図１２中矢印カ方向へ付勢されている。そ
して、このフック１９３の先端部に形成された係止部１
９５が、前記係止片１８６に形成された突起部１８８へ
係合するようになっている。なお、図１２中符号１９６
は、フック１９３の付勢方向への回動量を規制する規制
突起である。

【００６４】また、環状部材１８２の環状部１８２ａ、
１８２ｂの内の上方の環状部１８２ａには、前記フック
１９３の後端部を臨む位置に円弧状の切欠部１９７が形
成されており、この切欠部１９７へ環状部１８２ａの外
周側から指を入れてフック１９３の後端部を半径方向内
方へ押圧することができるようになっている。即ち、こ
のフック１９３の後端部を押圧してこのフック１９３を
うず巻きバネ１９４の付勢力に反して図１２中矢印ヨ方
向へ回動させると、このフック１９３の係止部１９５
が、係止片１８６の突起１８８から外れるようになって
いる。

【００６５】これにより、フック１９３の係止部１９５
による係止片１８６の突起部１８８への係合が解除さ
れ、この係止片１８６がうず巻きバネ１８７の付勢力に
よって、長孔１８９と規制ピン１９１とによって規制さ
れた回動範囲内にて図１２中矢印ワ方向へ回動され、そ
の一部が環状部材１８２の外周から突出され、係止機構
１５４の半径方向の寸法が、前記ワークＷの軸孔１より
も大きくされるようになっている。

【００６６】次に、上記構成のクランプ装置１０１によ
るワークＷのクランプ作業を説明する。 （６）まず、レバー１０８を図８中矢印ル方向へ回動さ
せる。このようにすると、このレバー１０８の回動にと
もなって回動軸１０５を介してカム部１１４が同一方向
へ回動され、このカム部１１４の回動にともなって、カ
ム１２４がカム孔１１６内を転動しながら相対的に移動
する。即ち、このカム１２４がカム孔１１６内にて、そ
の内径部１１７から中間部１１９を通り、外径部１１８
まで移動することにより、カム棒１２３が回動軸１０５
の軸線から半径方向外方へ移動する。

【００６７】これにより、このカム棒１２３によってカ
ム部１１４に連結されている連接部材１２２とともにク
ランパ連結部材１３２が回動軸１０５から離間する方向
（図７中矢印ヲ方向）へ移動され、このクランパ連結部
材１３２と連結されているクランプ固定部材１３５も図
７中矢印ヲ方向へ移動されて基台ブロック１０３の側部
から突出される。そして、このクランプ固定部材１３５
の基台ブロック１０３の側部からの突出によって、この
クランプ固定部材１３５へねじ込まれて固定されたクラ
ンプ部１０４のクランプシャフト１４１が図９中矢印タ
方向へ移動される。

【００６８】（７）この状態において、クランプ部１０
４へそれぞれワークＷをセットする。即ち、これらワー
クＷに形成された軸孔１をクランプシャフト１４１へ挿
通させて、これらワークＷの底部を基準台座１７１へ当
接させるとともに、底部に形成されたボス１７４を、位
置決め部材１７３へ嵌合させる。

【００６９】このようにすると、このワークＷが、ワー
クＷに形成された軸孔１から係止機構１５４が突出した
状態に、かつクランプ部１０４の治具パレット１４４へ
位置決めされた状態に配置される。なお、このとき、係
止機構１５４の係止片１８６は、環状部材１８２の溝部
１８１内へ収納させた状態にしておく。

【００７０】（８）ワークＷが治具パレット１４４へ位
置決めされて配置されたら、係止機構１５４のそれぞれ
の係止片１８６を半径方向外方へ突出させる。即ち、こ
の係止機構１５４の環状部１８２ａに形成された円弧状
の切欠部１９７から指を入れてそれぞれのフック１９３
の後端部をうず巻きバネ１９４の付勢力に反して半径方
向内方へ押圧する。

【００７１】このようにすると、このフック１９３がピ
ン１９２の軸線を中心として図１２中矢印ヨ方向へ回動
され、このフック１９３の先端部の係止部１９５が、係
止片１８６の突起部１８８から外される。即ち、このフ
ック１９３による係止片１８６の突起部１８８への係合
が解除され、この係止片１８６がうず巻きバネ１８７の
付勢力によって、ピン１８５の軸線を中心として、長孔
１８９による回動範囲内にて、図１２中矢印ワ方向へ回
動される。

【００７２】これにより、これら係止片１８６がそれぞ
れ環状部材１８２の外周から半径方向外方へ所定量だけ
突出された状態となり、これら係止片１８６の突出され
た部分がワークＷの軸孔１の縁端部を臨む位置に配置さ
れる。なお、このとき、クランプシャフト１４１が、図
９中矢印タ方向へ移動されているので、係止機構１５４
の係止片１８６を環状部材１８２の外周から突出させる
際に、この係止片１８６がワークＷへ干渉することがな
く、この突出された係止片１８６とワークＷの軸孔１の
縁端部との間に僅かな隙間が形成された状態となる。

【００７３】（９）次に、この状態において、レバー１
０８を図８中矢印レ方向へ回動させる。このようにする
と、このレバー１０８の回動にともなって回動軸１０５
とともにカム部１１４が同一方向へ回動されて、カム１
２４がカム孔１１６内を、外径部１１８から中間部１１
９を通り内径部１１７へ相対的に移動する。これによ
り、カム棒１２３によってカム部１１４に連結された連
接部材１２２が回動軸１０５方向（図７中ソ方向）へ移
動され、この連接部材１２２の移動にともなってクラン
パ連結部材１３２及びクランプ固定部材１３５が引き込
まれる。

【００７４】このように、クランプ固定部材１３５が引
き込まれると、このクランプ固定部材１３５にねじ込ま
れて固定されたクランプシャフト１４１が図９中矢印ツ
方向へ引き込まれる。これにより、クランプシャフト１
４１の外周側に摺動可能に設けられた押圧カラー１５７
がクランプシャフト１４１とともに図９中矢印ツ方向へ
移動され、この押圧カラー１５７によって押しカラー１
６３がスプリング１６１の付勢力にて図９中矢印ツ方向
へ押圧される。

【００７５】ここで、スプリング１６５は、その付勢力
がスプリング１６１よりも小さいため、押しカラー１６
３は、図９中矢印ツ方向へ移動され、これにより、この
押しカラー１６３のテーパ面１６３ａによってセンタリ
ングボール１６８が外周方向へ押圧され、このセンタリ
ングボール１６８の一部がセンタリング孔１６７から突
出される。そして、一部が突出されたセンタンリングボ
ール１６８が、ワークＷの軸孔１の内周面へ当接され
て、クランプシャフト１４１に対してワークＷの軸孔１
が同心円上に位置するように、ワークＷが正確に位置決
めされる。

【００７６】さらに、クランプシャフト１４１が引き込
まれることにより、環状部材１８２の外周側へ突出され
た係止片１８６がワークＷの軸孔１の縁端部と当接する
ことにより、このワークＷが係止機構１５４の係止片１
８６と基準台座１７１とによって挟持されて治具パレッ
ト１４４へ確実にクランプされて固定される。

【００７７】上記（６）〜（９）の作業を行って、ワー
クＷを治具パレット１４４へクランプして固定したら、
このワークＷを工作機械によって加工する。 （１０）機械加工の終了後に、ワークＷをクランプ装置
１０１から取り外す場合は、レバー１０８を逆方向（図
８中矢印ル方向）へ回動させる。

【００７８】このようにすると、上記（６）の動作と同
様に、このレバー１０８の回動にともなって回動軸１０
５を介してカム部１１４が同一方向へ回動され、このカ
ム部１１４の回動にともなって、カム１２４がカム孔１
１６内を転動しながら相対的に移動し、このカム１２４
がカム孔１１６内にて、その内径部１１７から中間部１
１９を通り、外径部１１８まで移動することにより、カ
ム棒１２３が回動軸１０５の軸線から半径方向外方へ移
動する。

【００７９】これにより、このカム棒１２３によってカ
ム部１１４に連結されている連接部材１２２とともにク
ランパ連結部材１３２が回動軸１０５から離間する方向
（図７中矢印ヲ方向）へ移動され、このクランパ連結部
材１３２と連結されているクランプ固定部材１３５も図
７中矢印ヲ方向へ移動されて基台ブロック１０３の側部
から突出され、このクランプ固定部材１３５の基台ブロ
ック１０３の側部からの突出によって、このクランプ固
定部材１３５へねじ込まれて固定されたクランプ部１０
４のクランプシャフト１４１が図９中矢印タ方向へ移動
され、係止機構１５４の係止片１８６と基準台座１７１
との間が拡げられ、係止片１８６とワークＷの軸孔１の
縁端部との間に隙間が形成される。

【００８０】この状態において、係止機構１５４の係止
片１８６をそれぞれ外周側から押圧することにより、こ
れら係止片１８６を環状部材１８２の溝部１８１内へ収
納する。このようにすると、これら係止片１８６の突起
部１８８がフック１９３の係止部１９５へ入り込んで係
合され、クランプ部１０４からワークＷが取り外し可能
な状態となる。そして、このワークＷを取り外したら、
上記作業と同様に、次のワークＷをクランプ装置１０１
へクランプして機械加工を行う。

【００８１】このように、上記第２の実施例のクランプ
装置１０１によれば、前述した第１の実施例と同様に、
ワークＷを治具パレット１４４へ位置決めして配置した
後に、レバー１０８を回動させるだけで、極めて容易
に、このワークＷをクランプ装置１０１の治具パレット
１４４へクランプさせて加工可能な状態とすることがで
きる。即ち、従来、煩雑であったワークＷのクランプ作
業を大幅に簡略化することができ、その作業効率を向上
させることができる。

【００８２】また、レバー１０８の回動により、ワーク
を、複数箇所にて同時にクランプすることができるの
で、クランプの作業効率をさらに向上させることができ
る。また、ボルト４の締結力によってクランプする従来
方式のように、摩耗することにより定期的にボルト４及
び治具パレット２を新品のものと交換する必要がなく、
コストダウンを図ることができる。なお、上記実施例の
クランプ装置１１、１０１は、それぞれクランプするワ
ークＷの形状、大きさ等によってその構造及び構成を変
更することは勿論である。

【００８３】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明のクラン
プ装置によれば、下記の効果を得ることができる。工作
機械のテーブルに対して固定された治具パレットへワー
クを位置決めして配置した後に、レバーを回動させるだ
けで、極めて容易に、このワークを治具パレットへクラ
ンプさせてテーブルへ設置し、加工可能な状態とするこ
とができる。即ち、従来、煩雑であったワークのクラン
プ作業を大幅に簡略化することができ、その作業効率を
向上させることができる。

【００８４】また、ボルトの締結力によってクランプす
る従来方式のように、摩耗することにより定期的にボル
ト及び治具パレットを新品のものと交換する必要がな
く、コストダウンを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のクランプ装置の構成及
び構造を説明するクランプ装置の平面図である。

【図２】第１の実施例のクランプ装置の構成及び構造を
説明するクランプ装置の断面図である。

【図３】第１の実施例のクランプ装置のクランプ部の構
成及び構造を説明するクランプ部の断面図である。

【図４】第１の実施例のクランプ装置の動力伝達機構の
構成及び構造を説明する動力伝達機構の側面図である。

【図５】第１の実施例のクランプ装置の駆動機構を構成
するレバーを説明するレバーの側面図である。

【図６】第２の実施例のクランプ装置の構成及び構造を
説明するクランプ装置の側断面図である。

【図７】第２の実施例のクランプ装置の構成及び構造を
説明するクランプ装置の水平面内における断面図であ
る。

【図８】第２の実施例のクランプ装置の構成及び構造を
説明するクランプ装置の平面図である。

【図９】第２の実施例のクランプ装置のクランプ部の構
成及び構造を説明するクランプ部の断面図である。

【図１０】第２の実施例のクランプ装置のクランプ部の
構成及び構造を説明する一部を断面視したクランプ部の
平面図である。

【図１１】第２の実施例のクランプ装置のクランプ部に
設けられた係止機構の構成及び構造を説明する係止機構
の側断面図である。

【図１２】第２の実施例のクランプ装置のクランプ部に
設けられた係止機構の構成及び構造を説明する係止機構
の平面図である。

【図１３】治具パレットへワークをクランプする従来の
クランプの方式を説明するクランプ箇所の断面図であ
る。

【符号の説明】

１１、１０１ クランプ装置 １５ａ、１５ｂ、１０４ クランプ部 ２１、１４４ 治具パレット ２３、１０７ 動力伝達機構 ２４、１０６ 駆動機構 ３７、１４１ クランプシャフト ４２ スプリング（皿バネ） ４３ 爪部（係止片） ４６ 回転軸 ４７、１１４ カム部 ５２ クランク部材 ６１ リンク ６３ 駆動クランク部材 ７１、１０５ 回動軸 ７３、１０８ レバー １０２ 中空部 １０３ 基台ブロック １２１ 摺動孔 １２２ 連接部材（連結部材） １３２ クランパ連結部材（連結部材） １３５ クランプ固定部材（連結部材） １５１ 孔部１５４ 係止機構 １８６ 係止片 Ｗ ワーク

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工作機械のテーブルにワークをクランプ
   して固定するクランプ装置であって、 前記テーブルに固定され、前記ワークが位置決めされて
   設置される治具パレットと、 該治具パレットに回動可能に支持された回動軸と、この
   回動軸の端部に固定され、前記回動軸を回動させるレバ
   ーとから構成された駆動機構と、 該駆動機構の回動軸に固定されてこの回動軸の回動にと
   もなって揺動される駆動クランク部材と、前記回動軸に
   並列させて回動可能に設けられた回転軸と、該回転軸に
   固定されたクランク部材と、前記駆動クランク部材と前
   記クランク部材とをそれぞれ回動可能に連結して前記駆
   動クランク部材の揺動を前記クランク部材へ伝達するリ
   ンクとから構成された動力伝達機構と、 該動力伝達機構の回転軸の端部に形成されかつこの回転
   軸の軸線に対して偏心位置を軸線とした大径のカム部
   と、前記クランク部材の揺動によって回動される前記回
   転軸の回動にともない前記カム部によって前記治具パレ
   ットに対して近接離間する方向へ移動されるクランプシ
   ャフトと、該クランプシャフトを前記カム部方向へ付勢
   するスプリングと、このクランプシャフトの先端部に設
   けられ、前記クランプシャフトが前記治具パレット方向
   へ移動されることにより、前記ワークと係合して、この
   ワークを前記治具パレットへ押し付けてクランプする係
   止片とから構成されたクランプ部とを具備してなること
   を特徴とするクランプ装置。
2. 【請求項２】 工作機械のテーブルにワークをクランプ
   して固定するクランプ装置であって、 内部に中空部を有し、前記テーブルに固定される基台ブ
   ロックと、 該基台ブロックの中空部内に回転可能に設けられた回動
   軸と、この回動軸の端部に固定され、前記回動軸を回動
   させるレバーとから構成された駆動機構と、 前記基台ブロックの側部に形成された摺動孔内にて摺動
   可能に支持された連結部材と、該連結部材と前記駆動機
   構の回動軸との間に設けられ、前記回動軸の回動により
   前記連結部材を前記回動軸に対して近接離間する方向へ
   摺動させるカム部とから構成された駆動伝達機構と、 前記基台ブロックの側部に位置決めされて固定され、前
   記連結部材が挿通される孔部を有する治具パレットと、
   該治具パレットの前記孔部へ挿通されて前記連結部材に
   連結されたクランプシャフトと、該クランプシャフトの
   先端部に設けられ、クランプシャフトの半径方向に収納
   及び突出可能な係止片を有し、係止片収納状態でワーク
   がセットされ、次に係止片突出状態で前記クランプシャ
   フトが前記駆動伝達機構の回動軸方向へ摺動されること
   により、前記ワークと係合して、このワークを前記治具
   パレットへ押し付けてクランプする係止機構とから構成
   されたクランプ部とを具備してなることを特徴とするク
   ランプ装置。