JPH067868Y2 - 工作機械用油圧式ワークサポート - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本考案は、フライス盤や研削盤等の工作機械でワークを
加工するにあたり、テーブル等の作業台の所定高さ位置
にワークを支持するのに用いるワークサポートのうちで
も、サポート本体に上下摺動自在に挿入したサポートロ
ッドを油圧力で所定の高さに固定する形式の工作機械用
油圧式ワークサポートに関し、ワークの工作寸法精度及
び仕上げ面精度を高める技術である。

《前提となる基本構造》 この種の油圧式ワークサポートには、その基本的な構造
が次のようになっているものがある。

例えば第６図に示すように、 筒形のサポート本体１１内にサポートロッド１２を上下
摺動自在に挿入し、そのサポートロッド１２を押上げ手
段１３によって押し上げ可能に構成し、上記サポート本
体１１の胴部１１ｃと上記サポートロッド１２との間に
環状のクランプ室Ａを形成し、そのクランプ室Ａに環状
のピストン１６を油密状に挿入したものである。

この基本構造のワークサポート７は、例えば第２図の模
式図で示すように用いられる。

工作機械の作業台１にワーク３を固定するにあたり、ワ
ーク３を作業台１上に仮り置きするとともに、ワーク突
出部分３ａの下面にサポートロッド１２の上端を押上げ
手段１３で軽く接当させておく。この仮り置き状態で、
まず、油圧クランプ６・６に圧油を供給してワーク３を
作業台１に固定し、次いでワークサポート７に圧油を供
給して、サポートロッド１２をサポート本体１１に固定
する。これにより、ワーク３に機械加工を施すときに、
ワーク突出部３ａが工具の加工力で押し下げられるのを
防止するのである。

《従来の技術》 上記基本構造において、従来では、サポートロッド１２
をサポート本体１１に油圧固定するための構造が次のよ
うになっていた。

即ち、前記の第６図に示すように、 前記ピストン１６と前記サポート本体１１の下壁１１ｂ
との間にクランプ用油圧作動室１５を形成し、同上ピス
トン１６の上部からテーパ筒１７を上向きに突設すると
ともに、そのテーパ筒１７に上側から対面するコレット
１８を、前記サポートロッド１２の狭持固定部分Ｃに外
嵌し、そのコレット１８の上部を前記のサポート本体１
１の上壁１１ａに受け止めて構成したものである。

《考案が解決しようとする課題》 上記従来構造では次の問題がある。

(イ)ワークの工作寸法精度が悪い。

サポート本体１１にサポートロッド１２を固定するため
に、油圧作動室１５に圧油を供給すると、油圧作動室１
５の油圧力が、テーパ筒１７を介して、まず、コレット
１８を上壁１１ａに押し当て、次いで、コレット１８を
縮径させてサポートロッド１２を狭持し、それから上壁
１１ａを押上げて胴部１１ｃを金属弾性変形分だけ伸長
させ、その胴部長さＬを長くする。

すると、この胴部１１ｃの弾性伸長寸法分だけ、上壁１
１ａ・コレット１８及びサポートロッド１２を介して狭
持固定部分Ｃの高さＥが上昇する。これにより、サポー
トロッド１２の上端が余分に持上げられて、ワーク３を
押上げてしまうため、ワーク３の工作寸法精度を低下さ
せる。

(ロ)ワークの仕上げ面の精度が悪い。

機械加工時において、工具からワーク突出部分３ａを経
てサポートロッド１２に働く加工押下げ力は、ロッド狭
持固定部分Ｃからコレット１８・テーパ筒１７・ピスト
ン１６及び油圧作動室１５の油柱を介してサポート本体
１１の下壁１１ｂに受け止められる。このように、受止
めの途中に圧縮歪みの大きい油柱が介在するので、工具
の加工押下げ力でサポートロッド１２が上下にびびりや
すく、ワーク３の仕上げ面精度が悪い。

なお、前述の基本構造とは異なるが、この種のワークサ
ポートには、実開昭54-141077号公報に記載された別の
従来技術がある。

上記の従来公報の第１実施例には、その公報の第３図に
示すように、ピストンと本体の上壁との間にアンクラン
プ用作動室を形成するとともに、同上ピストンと本体の
下壁との間にクランプ用作動室を形成し、上記ピストン
の上部から締付管を上向きに突設し、その締付管の上部
にテーパ孔を設け、そのテーパ孔に上側から対面するコ
レットのテーパ部分を支持杆の上部に外嵌したものが記
載されている。

この従来公報の第１実施例では、ピストンから上向きに
突設した締付管の上部にテーパ孔を設けたので、そのテ
ーパ孔によって押圧されるテーパ部分の設置高さが高く
なって、コレットを長尺に造る必要がある。このため、
クランプ時に、ピストンから締付管を経て上記テーパ部
分に伝達された押上げ力によるコレットの伸び量が大き
くなる。その大きくなった伸び量だけ上記の支持杆の上
端高さが高くなるので、ワークの工作寸法精度が低下す
る。

しかも、上述のようにコレットが長尺に造られているの
で、ワークの機械加工時に、工具からワークへ作用する
加工押下げ力によるコレットの圧縮変形量も大きい。こ
のため、その加工押下げ力によって、コレット及びその
コレットに狭持された支持杆が上下方向へひびりやすく
なり、ワークの仕上げ面精度が低下する。

また、同上の従来公報の第２実施例には、その公報の第
６図に示すように、作動板とバネとによって支持ナット
を下側へクランプ駆動するように構成し、その支持ナッ
トから締付管を上向きに突設し、その締付管の上部にテ
ーパ孔を設け、上記テーパ孔に対面するテーパ部分を支
持杆の上部に外嵌したものが記載されている。

この従来公報の第２実施例では、支持ナットから上向き
に突設した締付管の上部にテーパ孔を設けたので、この
テーパ孔によって押圧されるテーパ部分の設置高さが高
くなり、前記の第１実施例と同様にコレットを長尺に造
る必要がある。このため、第１実施例と同じ問題が生じ
る。

さらに、上記の第２実施例のコレットは、台盤から高く
突設されるので、横方向の剛性が小さい。このため、ワ
ークの機械加工時に、工具からワークへ作用する水平方
向の押圧力によって上記コレットが水平方向へ歪みやす
い。その結果、ワークの仕上げ面精度が低下する。

本考案は、ワークの工作寸法精度を及び仕上げ面精度を
高めることを目的とする。

《課題を解決するための手段》 本考案は、上記目的を達成するために、前記基本構造に
おいて、サポートロッド１２をサポート本体１１に油圧
固定する構造を次のように構成したことを特徴としてい
る。

例えば第１図から第３図に示すように、 前記ピストン１６と前記サポート本体１１の上壁１１ａ
との間にクランプ用油圧作動室１５を形成し、 同上ピストン１６の下部からテーパ筒１７を下向きに突
設するとともに、 そのテーパ筒１７に下側から対面するコレット１８を、
前記サポートロッド１２の下寄り部の狭持固定部分Ｃに
外嵌し、 上記コレット１８の下部２０を前記のサポート本体１１
の下壁１１ｂに受け止めて構成したものである。

《作用》 本考案は次のように作用する。

サポート本体１１にサポートロッド１２を固定するため
に、油圧作動室１５に圧油を供給すると、油圧作動室１
５の油圧力が、テーパ筒１７を介して、まず、コレット
１８を下壁１１ｂに押し当て、次いで、コレット１８を
縮径させてサポートロッド１２を狭持し、それから上壁
１１ａを押し上げて胴部１１ｃを金属弾性変形分だけ伸
長させ、その胴部長さＬを長くする。

このため、胴部１１ｃの弾性伸長寸法だけ上壁１１ａが
余分に持上げられても、コレット１８は下壁１１ｂに受
止められた高さに止まっており、狭持固定部分Ｃの高さ
寸法Ｆはもとの高さに保たれるので、サポートロッド１
２の上端が余分に持上げられることはない。従って、ワ
ークサポート７を油圧作動したときに、サポートロッド
１２でワーク３が上向き移動することが防止され、ワー
ク３の工作寸法精度が高い。

また、機械加工時において、工具からワーク３を経てサ
ポートロッド１２に働く加工押下げ力は、ロッド狭持固
定部分Ｃからコレット１８を経てサポート本体１１の下
壁１１ｂに受止められ、その受止めの途中に油圧作動室
１５の油柱が介在しないので、サポートロッド１２が油
柱の圧縮変形で上下方向にびびることがなくなり、ワー
ク３の仕上げ面精度が高まる。

《考案の効果》 本考案は、上記のように構成され作用することから次の
効果を奏する。

(イ)ワークの工作寸法精度が高い。

ワークサポートを油圧作動したときに、ロッド狭持固定
部分の狭持高さがサポート本体の胴部の伸長量の影響を
受けないので、サポートロッド上端の上向き移動がなく
なり、ワークの工作寸法精度が高い。

また、ピストンから下向きに突設したテーパ筒にコレッ
トを下側から対面させたので、そのコレットを短尺に造
れる。このため、ワークサポートをクランプ作動したと
きのコレットの圧縮変形量が少ない。その結果、上記コ
レットに狭持固定させたサポートロッドの上端の高さ変
化が少なくてすみ、この点からもワークの工作寸法精度
が高い。

(ロ)ワークの仕上げ面精度が高い。

機械加工時において、工具の加工押し下げ力をワークサ
ポートで作業台に受止めるにあたり、サポートロッド及
びコレットの剛体を介するのみであって、油柱を介しな
いので、圧縮変形によるサポートロッドのびびりがなく
なり、ワークの仕上げ面精度を高い精度に維持できる。

また、前述のようにコレットを短尺に造れるので、工具
の加工押し下げ力によるコレットの圧縮変形量も少な
い。このため、コレット及びそのコレットに狭持固定さ
れたサポートロッドのびびりが抑制されて、この点から
もワークの仕上げ面精度を高い精度に維持できる。

《実施例》 以下、本考案の実施例を図面で説明する。

第１図から第３図は一実施例を示している。

第２図はワークサポートを利用した装置の全体系統図を
示し、工作機械１の作業台２の上面に複数の支持ブロッ
ク２を介してワーク３を油圧式ワーク固定装置５で固定
するようにしたものである。この油圧式ワーク固定装置
５は、ワーク３を挟んで支持ブロック２とは反対側に配
設した油圧式クランプ６・６とワーク３の突出部分３ａ
を下から支持するワークサポート７を有している。ワー
ク３を固定するには、まず、油圧源８の圧油を油圧クラ
ンプ６へ供給してワーク３を作業台１に固定する。この
状態では、サポート本体１１の上面からサポートロッド
１２が押上げ手段１３で突出してワーク３の下面に接当
している。次いで、圧油の圧力がシーケンス弁９の設定
圧力を越えると、その圧油がワークサポート７へ供給さ
れ、サポート本体１１にサポートロッド１２を固定し
て、ワーク突出部分３ａを下から支持するのである。

上記ワークサポート７の構造を第１図及び第３図で説明
する。

ワークサポート７の筒形のサポート本体１１内にサポー
トロッド１２が上下摺動自在に挿入される。このサポー
トロッド１２は、圧縮ばねからなる押上げ手段１３でサ
ポート本体１１の上壁１１ａ外へ押上げ可能となる。上
記サポート本体１１内でサポートロッド１２の外周にク
ランプ室Ａが形成され、このクランプ室Ａ内にクランプ
用油圧作動室１５・ピストン１６・テーパ筒１７及びコ
レット１８が上下方向に直列状に設けられる。

上記コレット１８は、筒状に形成されてクランプ室Ａ内
の下部に上向きに配設されており、鍔状のコレット下部
２０がサポート本体１１の下壁１１ｂに受止められてい
る。このコレット下部２０の上側に先すぼまり状のテー
パ伝動面２３が一体に形成される。また、コレット１８
は、その周壁に複数のスリット２４を上下方向にあける
ことにより、弾性変形で縮径可能に構成される。コレッ
ト１８の上側にテーパ筒１７・ピストン１６及び油圧作
動室１５が順に配設される。テーパ筒１７はピストン１
６と一体に形成されている。また、コレット下部２０と
ピストン１６との間に、圧縮コイルばねからなるピスト
ン復帰ばね２６が装着される。

そして、前記の油圧源８から給排油孔２８を介して油圧
作動室１５へ圧油を供給することにより、その油圧力で
ピストン１６が下降駆動され、テーパ筒１７を介してコ
レット１８が縮径してサポートロッド１２を狭持すると
ともに、コレット１８をサポート本体１１の一方の端壁
Ｂである下壁１１ｂに押圧する。これにより、サポート
ロッド１２がコレット１８・テーパ筒１７・ピストン１
６及び油圧作動室１５の油柱を介してサポート本体１１
に固定される。

第４図と第５図は変形例を示し、上記の実施例とは異な
る構成について説明する。なお、上記実施例と同じ機能
の部材には同一の符号を付けてある。

この場合、コレット１８は、平面視で環状に並ぶ３個の
分割対３２・３２・３２で構成され、複数の拡径用ばね
３３で拡縮移動可能とされるとともに、そのばね力に抗
してテーパ筒１７で縮径移動可能とされる。即ち、隣合
う分割対３２・３２の向かい合う面からガイド孔３４が
それぞれ接線方向に延びるように形成される。両ガイド
孔３４に亘ってガイドピン３５が挿入され、その中央部
に設けたばね受け座３６と各ガイド孔３４の底壁との間
に拡径用ばね３３・３３が装着される。また、各分割体
３２の内周面とサポートロッド１２の下寄り部の外周面
とが下すぼまりの緩やかなテーパで嵌合される。

【図面の簡単な説明】

第１図から第５図は本考案の実施例を示し、第１図から
第３図はその一実施例で、第１図はワークサポートの縦
断面図、第２図は全体系統図、第３図はコレットの斜視
図、第４図と第５図は変形例を示し、第４図は第１図相
当の部分図、第５図は第３図相当図、第６図は従来例を
示す第１図相当図である。 １１……サポート本体、１１ａ……上壁、１１ｂ……下
壁、１２……サポートロッド、１３……押上げ手段、１
５……油圧作動室、１６……ピストン、１７……テーパ
筒、１８……コレット、２０……コレット１８の下部、
Ａ……クランプ室、Ｂ……サポート本体の端壁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】筒形のサポート本体(11)内にサポートロッ
   ド(12)を上下摺動自在に挿入し、そのサポートロッド(1
   2)を押上げ手段(13)によって押し上げ可能に構成し、 上記サポート本体(11)の胴部(11c)と上記サポートロッ
   ド(12)との間に環状のクランプ室(A)を形成し、そのク
   ランプ室(A)に環状のピストン(16)を油密状に挿入し
   た、工作機械用油圧式ワークサポートにおいて、 上記ピストン(16)と上記サポート本体(11)の上壁(11a)
   との間にクランプ用油圧作動室(15)を形成し、 同上ピストン(16)の下部からテーパ筒(17)を下向きに突
   設するとともに、 そのテーパ筒(17)に下側から対面するコレット(18)を、
   前記サポートロッド(12)の下寄り部の狭持固定部分(C)
   に外嵌し、 上記コレット(18)の下部(20)を前記のサポート本体(11)
   の下壁(11b)に受け止めて構成した、 ことを特徴とする工作機械用油圧式ワークサポート。