JP5048562B2

JP5048562B2 - クランプ装置

Info

Publication number: JP5048562B2
Application number: JP2008080185A
Authority: JP
Inventors: 正次郎山下; 隆雄近藤; 祐輔笹生
Original assignee: Keihin Corp
Current assignee: Keihin Corp
Priority date: 2008-03-26
Filing date: 2008-03-26
Publication date: 2012-10-17
Anticipated expiration: 2028-03-26
Also published as: JP2009233769A

Description

本発明はクランプ装置に係り、特に、ボーリング加工やフライス加工などの各種加工を行う場合に、被加工部材を保持するためのクランプ装置に関するものである。

一般に、ボーリング加工やフライス加工などの各種加工を行う場合に、被加工部材を保持するためのクランプ装置が多く用いられている。

このようなクランプ装置としては、例えば、ベース部材にクランプアームの基端下部を回動自在に取付けるとともに、クランプアームの基端上部に操作レバーの基端部を回動自在に連結し、ベース部材と操作レバーとをリンクを介して連結することにより、トグル機構を構成するようにしたクランプ装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
このような従来のクランプ装置においては、操作レバーを上方に揺動させることにより、トグル機構を介してクランプアームを上方に揺動させて退避させ、所定の被加工部材を設置した状態で、操作レバーを下方に揺動させることにより、クランプアームを下方に揺動させて被加工部材を保持するようになっている。
特開２００２−０１３５１０号公報

しかしながら、前記特許文献１に記載の発明においては、トグル機構を介してクランプアームを揺動させて被加工部材を押圧保持する構造であるため、装置全体の剛性が低く、被加工部材の締め付け力が極めて弱いという問題を有している。例えば、重切削などにおける締め付け力は、一般に、４００ｋｇ以上必要とされるが、前記従来の構造では、３００ｋｇ程度しか締め付け力を得ることができない。

また、トグル機構を介して被加工部材を保持することから、クランプアームのがたつきが生じるおそれがあり、被加工部材を確実に保持することができず、しかも、締め付け力が安定しないという問題をも有している。

さらに、従来、カム機構を用いてクランプ部材を動作させることにより、被加工部材を保持するようにした構造のクランプ装置も存在するが、カム機構で被加工部材を保持する場合、クランプ部材の移動量が極めて少なく、被加工部材の着脱性が著しく悪いという問題を有している。

本発明は前記した点に鑑みてなされたものであり、被加工部材の締め付け力を大きく確保することができるとともに、クランプ部材の移動ストロークを大きく確保することができ、被加工部材を高精度でかつ安定して保持することのできるクランプ装置を提供することを目的とするものである。

本発明は前記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、ベースプレートに、被加工部材の解除位置と保持位置との間で摺動自在に保持されたクランプ部材と、前記ベースプレートに回転自在に取付けられ操作レバーにより回転動作するカム板と、前記クランプ部材と前記カム板とを連結し前記カム板の回転により前記クランプ部材を摺動させるリンクと、を備え、
前記カム板には、前記被加工部材の保持位置で前記クランプ部材を押圧するカム面が形成されていることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１において、前記ベースプレートの間に、前記クランプ部材を案内して摺動させる一対のガイドブロックを設けたことを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２において、前記カム板のカム面は、前記カム板の回転軸を中心とした円の一部をなす曲面に形成されていることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項１または請求項２において、前記カム板のカム面は、前記カム板の回転軸から偏心した軸を中心とした円の一部をなす曲面に形成されていることを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、カム板を回転動作させることにより、リンクを介してクランプ部材を摺動させるとともに、被加工部材をクランプ部材で保持する際には、カム板のカム面を押圧保持するようにしているので、被加工部材の締め付け力を大きく確保することができ、しかも、クランプ部材の移動ストロークを大きく確保することができ、被加工部材の着脱性を著しく高めることができる。

請求項２に係る発明によれば、ベースプレートの間に設けた一対のガイドブロックにより、クランプ部材を案内して摺動させるようにしているので、クランプ部材を摺動させる際のがたつきが生じにくく、被加工部材を高精度でかつ安定して保持することが可能となる。

請求項３に係る発明によれば、カム板のカム面をカム板の回転軸を中心とした円の一部をなす曲面に形成するようにしているので、カム板の回転により一定の押圧力でクランプ部材を押圧して被加工部材を保持することができる。

請求項４に係る発明によれば、カム板のカム面をカム板の回転軸から偏心した軸を中心とした円の一部をなす曲面に形成するようにしているので、カム板を回転させるに従ってカム面による押圧力を徐々に高めることが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１から図４は本発明に係るクランプ装置の実施形態を示す概略図である。なお、図１、図３および図４は、説明の便宜上、一方のベースプレートをとり外した状態を示している。

図１から図４に示すように、本発明に係るクランプ装置１は、図示しない所定の加工台に設置される一対のベースプレート２，２を備えている。このベースプレート２は、加工台に設置される基部３と、この基部３の一端側から上方に延在する回転支持部４とから構成されており、全体として平面形状ほぼＬ字状に形成されている。

ベースプレート２の一端側には、一対のガイドブロック５，５が所定間隔を有しかつ平行に配置されている。これら各ガイドブロック５の内、ベースプレート２の内側に位置するガイドブロック５の上端部には、幅寸法が小さくなるようにストッパ支持部６が形成されており、このストッパ支持部６には、このストッパ支持部６を貫通するストッパねじ７が螺合されている。また、各ガイドブロック５には、それぞれ２つのボルト用孔８，８が形成されており、各ベースプレート２の間に各ガイドブロック５を配置した状態で、各ベースプレート２のボルト用孔（図示せず）およびガイドブロック５のボルト用孔８を貫通するボルトをナット（いずれも図示せず）で締め付けることにより、ベースプレート２およびガイドブロック５を固定するように構成されている。

各ガイドブロック５，５の間には、各ガイドブロック５の間隙寸法とほぼ同様の幅寸法を有するクランプ部材９が各ガイドブロック５に案内されて摺動自在に配置されている。クランプ部材９の上部一面側には、厚さ寸法を小さく形成してなる段部１０が形成されており、この段部１０には、ピン１１が突出形成されている。さらに、クランプ部材９の上端面には、この上端面よりわずかに突出された押圧部１２が形成されており、クランプ部材９の一側面には、クランプ部材９が摺動動作する際に、ストッパねじ７に接触しないようにストッパねじ７を受け入れる受け入れ溝（図示せず）が形成されている。

また、ベースプレート２の回転支持部４には、カム板１３が各回転支持部４に支持されたヒンジ軸１４を中心として回転自在に取付けられており、カム板１３の周面の一部には、カム面１３ａが形成されている。このカム面１３ａは、本実施形態においては、図５に示すように、ヒンジ軸（Ｏ）１４を中心とした円の一部をなす曲面に形成されている。また、カム板１３には、このカム板１３を回転動作させるための操作レバー１５が固着されている。

カム板１３のヒンジ軸１４とカム面１３ａとの間部分には、ピン１６が突出形成されており、カム板１３のピン１６とクランプ部材９のピン１１とは、リンク１７を介して連結されている。リンク１７の両端部には、カム板１３のピン１６とクランプ部材９のピン１１とをそれぞれ受け入れる貫通孔１８，１８が形成されており、クランプ部材９のピン１１を受け入れる貫通孔１８は、長穴状に形成されている。

次に、本実施形態の作用について説明する。
まず、本実施形態のクランプ装置１を組み立てる場合は、一方のベースプレート２にカム板１３を取付けるとともに、このベースプレート２の所定の位置に各ガイドブロック５を配置する。続いて、各ガイドブロック５の間にクランプ部材９を配置し、カム板１３のピン１６とクランプ部材９のピン１１とにそれぞれリンク１７の貫通孔１８を挿入してカム板１３とクランプ部材９とをリンク１７で連結する。

この状態で、他方のベースプレート２を設置して、各ベースプレート２のボルト用孔（図示せず）およびガイドブロック５のボルト用孔８を貫通するボルトをナットで締め付けることにより、ベースプレート２、ガイドブロック５、カム板１３をそれぞれ固定する。このように本実施形態においては、各部材を設置してボルトおよびナットで締め付けるだけで、簡単にクランプ装置１の組立てを行うことが可能となる。

次に、本実施形態に係るクランプ装置１の動作について説明する。

本実施形態においては、図３に示すクランプ解放位置から、クランプ部材９の下方に被加工部材を設置し、操作レバー１５を図３において反時計方向に操作してカム板１３を回転動作させる。

そして、操作レバー１５を操作してカム板１３を回転動作させると、図４に示すように、リンク１７を介してクランプ部材９が、ガイドブロック５に沿って下降し始める。このとき、カム板１３とクランプ部材９との間にリンク１７を介しているので、早送り機構として動作することになり、クランプ部材９を速やかに移動させることが可能となる。

そして、さらにカム板１３をストッパねじ７の先端部に当接するまで回転させ、クランプ部材９の押圧部１２にカム面１３ａが到達すると、図１に示すように、クランプ部材９の押圧部１２をカム面１３ａが押圧し、クランプ部材９により被加工部材を保持する。この状態が保持位置となり、この状態で、被加工部材の所望の加工を行うものである。

そして、被加工部材の加工が終了したら、操作レバー１５を時計方向に操作することにより、カム板１３のカム面１３ａがクランプ部材９の上面からはずれ、カム板１３によるクランプ部材９に対する押圧力が解除される。その後、さらに操作レバー１５を操作することにより、カム板１３の回転に伴ってリンク１７を介してクランプ部材９がガイドブロック５に沿って引き上げられる。

したがって、本実施形態においては、カム板１３を回転動作させることにより、リンク１７を介してクランプ部材９を摺動させるとともに、被加工部材をクランプ部材９で保持する際には、カム板１３のカム面１３ａを押圧保持する構造であるため、被加工部材の締め付け力を大きく確保することができ、しかも、クランプ部材９の移動ストロークを大きく確保することができ、被加工部材の着脱性を著しく高めることができる。

さらに、ガイドブロック５によりガイドされたクランプ部材９をカム板１３およびリンク１７を介して摺動させる簡単な構造であるため、クランプ部材９のがたつきが生じにくく、被加工部材の高精度でかつ安定した保持が可能となる。

図６は、本実施形態の変形例を示したものであり、カム板１３のカム面１３ａをカム板１３のヒンジ軸１４から偏心した軸Ｏ’を中心とした円の一部をなす曲面に形成するようにしたものである。

このようにカム面１３ａをヒンジ軸１４から偏心した軸Ｏ’を中心とした曲面に形成することにより、カム板１３を回転させてカム板１３のカム面１３ａがクランプ部材９の押圧部１２を押圧した際に、カム板１３を回転させるに従ってカム面１３ａによる押圧力を高めることが可能となる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能である。

本発明に係るクランプ装置の実施形態を示す保持位置における正面図である。図１に示すクランプ装置の側面図である。本発明に係るクランプ装置の実施形態を示す解除位置における正面図である。本発明に係るクランプ装置の実施形態を示す解除位置から保持位置に移行するときの正面図である。図１に示すカム板の平面図である。カム板の変形例を示す平面図である。

符号の説明

１クランプ装置
２ベースプレート
３基部
４回転支持部
５ガイドブロック
９クランプ部材
１１，１６ピン
１２押圧部
１３カム板
１３ａカム面
１５操作レバー
１７リンク

Claims

ベースプレートに、被加工部材の解除位置と保持位置との間で摺動自在に保持されたクランプ部材と、前記ベースプレートに回転自在に取付けられ操作レバーにより回転動作するカム板と、前記クランプ部材と前記カム板とを連結し前記カム板の回転により前記クランプ部材を摺動させるリンクと、を備え、
前記カム板には、前記被加工部材の保持位置で前記クランプ部材を押圧するカム面が形成されていることを特徴とするクランプ装置。
前記ベースプレートの間に、前記クランプ部材を案内して摺動させる一対のガイドブロックを設けたことを特徴とする請求項１に記載のクランプ装置。
前記カム板のカム面は、前記カム板の回転軸を中心とした円の一部をなす曲面に形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のクランプ装置。
前記カム板のカム面は、前記カム板の回転軸から偏心した軸を中心とした円の一部をなす曲面に形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のクランプ装置。