(57)【要約】 【課題】  薄肉板状のワークに横方向の力を作用させることなくクランプできるクランプ装置を提供する。【解決手段】  ピストン８の背面側の部屋にエアまたは作動油を供給してピストン８を突出せしめる。すると、プランジャ１０はピストン８のスプリング１３によって押され、ピン１２が長孔１１の後端に当接するまで直線的に突出動する。そして、ピン１２がプランジャ１０の長孔１１の後端に当接すると、それ以上プランジャ１０は突出動することができず、この時点でプランジャ１０のカム面１５とピストン８のカムフォロア面１６とが当接する。更にピストン８が前進すると、ピン１２を中心としてプランジャ１０が上下方向に揺動し、ワークＷを爪片１８と受け板５との間で上下方向の力で把持する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工装置にワークを固定するクランプ装置において、このクランプ装置は、受け板に固定されるシリンダユニットと、このシリンダユニットを構成するピストンと連係動をするとともに先端が前記受け板との間でワークを把持する爪片となったプランジャとからなり、前記シリンダユニットの軸線はワークの厚み方向と直交し、前記プランジャはホルダに対し長穴とピンを介して前記軸線に沿ってスライド可能且つ揺動可能に保持され、また前記ピストンには把持位置まで前記前記プランジャを直線的に押し出す弾性部材が設けられ、前記プランジャまたはピストンの少なくとも一方にはピストンの突出動を前記ピンを中心とした上下方向の揺動に変換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。
【請求項２】
請求項１に記載のクランプ装置において、前記シリンダユニットとホルダとは一体的に結合され、その高さ寸法はワークの厚みよりも小さいことを特徴とするクランプ装置。
【請求項３】
請求項１に記載のクランプ装置において、前記ホルダの開口内側面とプランジャ外周面との間はＯリングが介在していることを特徴とするクランプ装置。
【請求項４】
請求項１に記載のクランプ装置において、前記ピストンとプランジャの一方には溝部が形成され、他方には前記ピストンが後退する際に前記溝部の端部に係合してプランジャを後退させるピンが設けられていることを特徴とするクランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のミッションケースに組み込まれるバルブボディのように、薄肉板状のワークをクランプする装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄肉板状ワークの平面加工の際にワークをクランプする装置として特許文献１に開示されるものが知られている。このクランプ装置は、プランジャの先端にスイングアームの基端部を軸支し、スイングアームの中央にリンクを連結し、プランジャの出没動でリンクを介してスイングアームが開閉し、ワークを把持または解放する構造になっている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２０２４５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献１にあっては、薄肉板状ワークの厚み寸法内にプランジャを収めることができないため、研削の際に工具とプランジャとの干渉を避ける必要が生じ、このため装置全体としての制約が大きくなる。特に特許文献１に開示されている構造では、ワークの両面を同時に研削することが困難である。
【０００５】
薄肉板状ワークの厚み寸法内に収まる構造のクランプ装置として、図５に示すものが考えられる。この構造は、装置本体の厚みをワークの厚みより薄くし、この装置本体内にプランジャを摺動自在に配置し、このプランジャをシリンダユニットによって突出させ、プランジャ先端のテーパ面と装置本体との間でワークのフランジ部をクランプするものである。
【０００６】
図５に示した構造の場合、プランジャの水平動をテーパ面によって上下方向の力と水平方向の力に変換してワークをクランプしているが、ワークの厚みが薄く剛性が低い場合、水平方向の力によって変形や歪みの原因となる。そして、この状態で研削を施すとワーク表面を均一に研削できないことになる。特に、ミッションケースに組み込まれるバルブボディのように表面平坦度が高いことが要求される部品の場合、オイル漏れなどの問題となる。  
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため本発明に係るクランプ装置は、受け板に固定されるシリンダユニットと、このシリンダユニットを構成するピストンと連係動をするとともに先端が前記受け板との間でワークを把持する爪片となったプランジャとからなり、前記シリンダユニットの軸線はワークの厚み方向と直交し、前記プランジャはホルダに対し長穴とピンを介して前記軸線に沿ってスライド可能且つ揺動可能に保持され、また前記ピストンには把持位置まで前記プランジャを直線的に押し出す弾性部材が設けられ、前記プランジャまたはピストンの少なくとも一方にはピストンの突出動を前記ピンを中心とした上下方向の揺動に変換するカム面が形成された構成とした。
【０００８】
前記弾性部材としてはスプリングが好ましく、またカム面としては９０°以下のテーパ面或いは曲面が考えられる。テーパ面の角度によって爪片のストロークを調整することができ、また曲面とすることで、ストローク速度に変化をもたせることができる。
【０００９】
また、前記シリンダユニットとホルダとは一体的に結合され、その高さ寸法はワークの厚みよりも小さくすることが好ましい。このようにすることで、レイアウトの自由度が高くなる。
【００１０】
また、前記ホルダの開口内側面とプランジャ外周面との間はＯリングを介在せしめることで、Ｏリングの弾発力を利用して、中立位置への復帰が自動的になされ、更にはクランプ装置内部への切粉の侵入を防止することができる。
【００１１】
更に、プランジャを待機位置まで自動的に後退させるため、前記ピストンとプランジャの一方に溝部を形成し、他方には前記ピストンが後退する際に前記溝部の端部に係合してプランジャを後退させるピンを設けることが考えられる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るクランプ装置によれば、ワークをクランプする際の力がワークの厚み方向にしか作用しないため、薄肉板状ワークであってもクランプによってワークが変形することがない。
このため、ワーク両面に同時にフライス加工等を施すことが可能になり、作業効率を大幅に向上することができる。
【００１３】
また、クランプ装置の厚みがワークの厚み内に納まるため、工具とクランプ装置との干渉を避けるための制約がなく、装置の組み付けの自由度が高くなる。
【００１４】
更に、従来はクランプ装置を設置するために治具プレートに掘り下げ加工を施していたが、これも不要になり治具強度を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係るクランプ装置を適用したフライス加工機の全体斜視図
【図２】本発明に係るクランプ装置のアンクランプ状態を示す断面図
【図３】本発明に係るクランプ装置の中間状態を示す断面図
【図４】本発明に係るクランプ装置のクランプ状態を示す断面図
【図５】従来のクランプ装置の断面図
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
フライス加工機はベース１にワーク取付板２が垂直方向に設けられ、このワーク取付板２には薄肉板状ワークＷを嵌め込む開口３が形成され、この開口３の周縁に本発明に係るクランプ装置４が複数個配置されている。
【００１７】
クランプ装置４は図２〜図４に示すように、受け板５にシリンダユニット６が固定されている。このシリンダユニット６はシリンダケース７内にピストン８が摺動自在に配置され、このピストン８の摺動方向つまりシリンダユニット６の軸線はワークＷの厚み方向と直交する方向とされている。
【００１８】
前記シリンダケース７の前面には筒状ホルダ９が一体的に連結し、この筒状ホルダ９内にプランジャ１０が収納されている。このプランジャ１０にはその長軸を前記軸線と略平行にした長孔１１が形成され、この長孔１１に筒状ホルダ９に横方向に挿通されたピン１２が係合している。
【００１９】
長孔１１にピン１２が係合することで、プランジャ１０は長穴１１の範囲内で直線的なスライド動が可能となり、またピン１２を中心とした揺動が可能になる。
【００２０】
本実施例の場合、シリンダケース７及びホルダ９の高さ寸法は等しく、且つこれらシリンダケース７及びホルダ９の高さ寸法に受け板５の厚みを加えたクランプ装置４全体の厚み（２６ｍｍ）はワークＷの厚さ（２７ｍｍ）よりも薄くなるようにしている。
【００２１】
また、前記ピストン８の前面に開口する凹部内にはスプリング１３が収納され、プランジャ１０の後端部の下側に入り込むピストン８の先端部には溝部１４が形成されている。
【００２２】
また、プランジャ１０の後端の下面はカム面１５とされ、このカム面１５と対応する前記ピストン８の前面にもカムフォロア面１６が形成されている。カム面１５およびカムフォロア面１６のいずれも傾斜角度が９０°以内のテーパ面、或いは曲面とすることができる。
【００２３】
プランジャ１０の後端には前記溝部１４に係合するピン１７が取付けられ、ピストン８が後退する際に、前記ピン１７に溝部１４の前端部が係止することで、プランジャ１０はピストン８の後退動に連動して後退する。
【００２４】
更に、プランジャ１０の先端部は爪片１８となっており、ホルダ９の開口１９の内側面とプランジャ１０の外周面との間はＯリング２０が介在している。このＯリング２０によってクランプ装置４内への切粉の侵入を防止できる。
【００２５】
以上において、図２に示すように待機状態ではピストン８は後退し、ピストン８に形成した溝部１４の前端部がピン１７に係止している。また待機状態では、ピン１２は長孔１１の前端部（図において右端）に係止し、カム面１５とカムフォロア面１６とは離れ、スプリング１３はプランジャ１０の後端面に当接している。
【００２６】
図２の状態からピストン８の背面側の部屋にエアまたは作動油を供給してピストン８を突出せしめる。この突出の過程でプランジャ１０はピストン８のスプリング１３によって押され、図３に示すように、ピン１２が長孔１１の後端に当接するまで直線的に突出動する。
【００２７】
ピン１２がプランジャ１０の長孔１１の後端に当接すると、それ以上プランジャ１０は突出動することができず、この時点でプランジャ１０のカム面１５とピストン８のカムフォロア面１６とが当接する。
【００２８】
そして更にピストン８が前進すると、図４に示すように、ピン１２を中心としてプランジャ１０が上下方向に揺動し、ワークＷを爪片１８と受け板５との間で上下方向の力で把持する。この場合、爪片１８は上下方向（ワークの厚み方向）のみの動きのため、ワークＷに横方向の力は一切作用せず、変形や歪みは発生しない。またＯリング２０は下部が潰れた状態になる。
【００２９】
このようにして、ワーク取付板２の開口３内にワークＷを固定したならば、ワークＷの両面を図示しない刃具を回転させながら研削する。この場合、ワークＷに変形や歪みは発生していないため、高精度に加工することができる。
【００３０】
以上の如くしてワークＷの加工が終了したならば、ピストン８を後退させると、ピストン８のカムフォロア面とプランジャ１０のカム面に隙間ができた後、下部が圧潰されていたＯリング２０の形状は元に戻り、プランジャ１０はホルダ９の開口内で中立位置を維持する。
【００３１】
さらにピストン８を後退させると、ピストン８の溝部１４にプランジャ１０のピン１７が係合しプランジャ１０も後退する。
【符号の説明】
【００３２】
１…ベース、２…ワーク取付板、３…開口、４…クランプ装置、５…受け板、６…シリンダユニット、７…シリンダケース、８…ピストン、９…筒状ホルダ、１０…プランジャ、１１…長孔、１２…ピン、１３…スプリング、１４…溝部、１５…カム面、１６…カムフォロア面、１７…ピン、１８…爪片、１９…ホルダの開口、２０…Ｏリング、Ｗ…ワーク。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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