(57)【要約】【課題】簡易な構造で、ワークを支持する支持部材を基台に球面状の合わせ面にて密着された状態で傾動自在に連結することのできるワークの支持ブロックを提供する。【解決手段】本支持ブロックは、ワークＷを支持する支持部材３を基台２に球面状の合わせ面５にて密着させて、支持部材３と基台２とを合わせ面５にて円錐状コイルバネ１１内に挿通した締結ボルト１５により連結しているので、ワークＷを支持する支持部材３を基台２に球面状の合わせ面５にて常時密着された状態で傾動自在に連結することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを支持する支持部材を基台に傾動自在に載置したワークの支持ブロックであって、
前記支持部材と前記基台とを円錐状コイルバネ内に挿通した締結ボルトにより連結することを特徴とするワークの支持ブロック。
【請求項２】
前記基台は、前記締結ボルトが挿通する貫通孔と、該貫通孔と段差部を介して連通されるコイルバネ収容孔とを備え、前記貫通孔は前記コイルバネ収容孔よりも小径に形成されることを特徴とする請求項１に記載のワークの支持ブロック。
【請求項３】
前記円錐状コイルバネの大径端部が、前記基台の前記段差部に当接されることを特徴とする請求項２に記載のワークの支持ブロック。
【請求項４】
前記支持部材は前記基体との合わせ面にて密着された状態で傾動自在であり、その傾動範囲は、水平面に対する傾斜角度が略３°までの範囲であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のワークの支持ブロック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを支持する支持部材を基台に傾動自在に載置したワークの支持ブロックに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、鋳抜き後の黒皮素材のワークを機械加工する際、例えば、図１に示すように、ワークＷをフライス盤の作業テーブル１上にクランプする場合には、ワークＷを、作業テーブル１上に複数配置された基台５１上の各支持部材５０に載置すると共に、ワークＷの周辺に備えられた複数の押圧機構４によりワークＷの上面Ｗ１の複数箇所が押圧されて、ワークＷが作業ベース１上にクランプされる。
また、図５に示すように、支持部材５１の上面に支持されるワークＷの下面Ｗ２は鋳肌面であり、該下面Ｗ２は水平面に対して幾分傾斜していたり、凹凸状となっているため、図４及び図５に示すように、円板状の支持部材５０と円柱状の基台５１との合わせ面５が球面状に形成され、支持部材５０が基台５１に対してフレキブルに傾動できるワークの支持ブロックが採用されている。
そして、図５に示すように、ワークＷを作業テーブル１上にクランプする際、ワークＷの下面Ｗ２を支持部材５０の上面に載置すると、支持部材５０が、ワークＷの下面Ｗ２の傾斜に沿って基台５１との合わせ面５で傾動し、ワークＷの上面Ｗ１が略水平面となり、図１に示すように、ワークＷの上面Ｗ１の外周部の複数箇所を各押圧機構４により押圧してワークＷをクランプするようにしている。
【０００３】
しかしながら、図４及び図５に示すように、従来のワークの支持ブロックでは、支持部材５０と基台５１とは、球面状に形成された合わせ面５で密着されるだけで分離できる構造であるために、ワークＷを支持部材５０の上面に載置する際など、作業員が支持部材５０に手を添えていないと、支持部材５０が基台５１との合わせ面５上で滑り、基台５１上から落下し荷崩れを起こす虞があった。さらに、支持部材５０と基台５１との合わせ面５に異物が混入することで、ワークＷのクランプ力が低下したり、支持部材５０を基台５１に合わせ面５全域で均一に支持することができない等の不都合が発生していた。
【０００４】
そこで、ワークの位置決めおよびクランプ装置の従来技術として特許文献１には、複雑な曲面を有する加工ワークを挟んで装置本体ベース上に、位置決め本体と、油圧クランプ装置を内蔵したクランプ側本体とを対向配置し、これら位置決め本体とクランプ側本体との間にワークを支持する基準ブロックが配設され、これら位置決め本体、クランプ側本体及び基準ブロックは、一端に割出し板を固定した長尺のボールスクリューに螺合されており、該ボールスクリューの回転によりベース上で摺動可能に構成されると共に、前記位置決め本体に備えたクサビ形ロック装置によりワークの位置決めを行い、前記クランプ側本体によりワークの固定を行う曲面自在位置決め及びクランプ装置が開示されている。
【特許文献１】特開平６−１２６５６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図４及び図５に示す従来のワークの支持ブロックでは、支持部材５０と基台５１とが分離する構造であるために、ワークＷの支持方向が重力方向のみに限定されてしまう。
また、上述した特許文献１の曲面自在位置決め及びクランプ装置では、構造が複雑のため採用することはできない。しかも、特許文献１に開示された、ワークを支持する基準ブロックでは、ワークの支持される面の傾き等の形状が変更されると、基準ブロックを取り換えなければならず到底採用することはできない。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、簡易な構造で、ワークを支持する支持部材を基台に球面状の合わせ面にて密着された状態で傾動自在に連結することのできるワークの支持ブロックを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のワークの支持ブロックは、支持部材と基台とを円錐状コイルバネ内に挿通した締結ボルトにより連結することを特徴としている。
これにより、ワークを支持する支持部材を基台に球面状の合わせ面にて密着された状態で傾動自在に連結することができる。そして、ワークの、水平面に対して傾斜している下面を支持部材に載置すると、支持部材は球面状の合わせ面にて基台との密着状態が維持されながら、ワークの下面の傾斜に沿って傾動するようになる。
しかも、支持部材と基台とは、合わせ面で常時密着している状態で連結されているので異物等が合わせ面に侵入することもなく、ワークのクランプ力が低下されることはない。
なお、本発明のワークの支持ブロックの各種態様およびそれらの作用については、以下の（発明の態様）の項において詳しく説明する。
【０００８】
（発明の態様）
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。なお、各態様は、請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付して、必要に応じて他の項を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載、実施の形態等に参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要件を付加した態様も、また、各項の態様から構成要件を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。なお、以下の各項において、（１）〜（４）の各々が、請求項１乃至４の各々に相当する。
【０００９】
（１）ワークを支持する支持部材を基台に傾動自在に載置したワークの支持ブロックであって、前記支持部材と前記基台とを円錐状コイルバネ内に挿通した締結ボルトにより連結することを特徴とするワークの支持ブロック。
従って、（１）項のワークの支持ブロックでは、ワークを支持する支持部材を基台に球面状の合わせ面にて密着された状態で傾動自在に連結することができる。
そして、ワークの、水平面に対して傾斜している下面を支持部材に載置すると、支持部材は球面状の合わせ面にて円錐状コイルバネの付勢により基台との密着状態が維持されながら、ワークの下面の傾斜に沿って傾動するようになる。
【００１０】
（２）前記基台は、前記締結ボルトが挿通する貫通孔と、該貫通孔と段差部を介して連通されるコイルバネ収容孔とを備え、前記貫通孔は前記コイルバネ収容孔よりも小径に形成されることを特徴とする（１）項に記載のワークの支持ブロック。
従って、（２）項のワークの支持ブロックでは、基台のコイルバネ収容孔に配置した円錐状コイルバネの付勢力を容易に、支持部材と基台との合わせ面に伝達させることができる。
【００１１】
（３）前記円錐状コイルバネの大径端部が、前記基台の前記段差部に当接されることを特徴とする（２）項に記載のワークの支持ブロック。
従って、（３）項のワークの支持ブロックでは、支持部材が基台との合わせ面に沿って傾動しても、基台内の円錐状コイルバネは、その大径端部が基台の段差部に当接された状態が維持されると共に、その小径端部が締結ボルトの揺動によって略水平方向に移動し、正規の形状から変形することになるが、その付勢力により合わせ面の密着状態が維持される。
【００１２】
（４）前記支持部材は前記基体との合わせ面にて密着された状態で傾動自在であり、その傾動範囲は、水平面に対する傾斜角度が略３°までの範囲であることを特徴とする（１）項〜（３）項のいずれかに記載のワークの支持ブロック。
従って、（４）項のワークの支持ブロックは、水平面に対する傾斜角度が３°以内に収まっている下面を有するワークに対して有効に機能する。
【００１３】
（５）前記ワークは、前記支持部材に支持された状態で、前記ワークの上面から押圧されてクランプされることを特徴とする（１）項〜（４）項のいずれかに記載のワークの支持ブロック。
従って、（５）項のワークの支持ブロックでは、支持部材に支持されたワークは、その上面から押圧されることでクランプされる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、簡易な構造で、ワークを支持する支持部材を基台に球面状の合わせ面にて密着された状態で傾動自在に連結することのできるワークの支持ブロックを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図１〜図３に基いて詳細に説明する。
鋳抜き後の黒皮素材のワークＷを、例えば、図１に示すように、フライス盤の作業テーブル１上にクランプする場合には、作業テーブル１上に基台２が複数配置され、各基台２の上面にワークＷを支持する支持部材３が載置されると共に、ワークＷの周辺には、ワークＷの上面Ｗ１を複数箇所で押圧する押圧機構４が配置される。そして、ワークＷを、各基台２上の各支持部材３の上面に載置すると共に、押圧機構４によりワークＷの上面Ｗ１の複数箇所を押圧して作業テーブル１上にクランプしている。
そして、本発明の実施の形態に係るワークの支持ブロックは、鋳抜き後の黒皮素材のワークＷを支持する支持部材３を基台２に球面状の合わせ面５にて常時密着された状態で傾動自在に連結したものを採用している。以下に本ワークの支持ブロックを詳細に説明する。
【００１６】
基台２は、図２及び図３に示すように、上壁部１０を有する有底筒体で形成されており、内部に円錐状コイルバネ１１を収容する円形状のコイルバネ収容孔１２が縦方向に延びている。このコイルバネ収容孔１２の内径は、円錐状コイルバネ１１の大径端部１１ａの外径よりも若干大きく設定されている。また、基台２の上壁部１０の上面は、支持部材３の下面との合わせ面５であり凹球面状に形成されている。さらに、基台２の上壁部１０の略中央には、コイルバネ収容孔１２に連通し、締結ボルト１５が挿通される貫通孔１６が形成されている。この貫通孔１６はコイルバネ収容孔１２よりも小径に形成され、貫通孔１６とコイルバネ収容孔１２との間に段差部１８が形成される。なお、この貫通孔１６は、その内径が支持部材３の傾動に伴って揺動する締結ボルト１５に干渉しない程度に形成される。
【００１７】
支持部材３は、図２及び図３に示すように、ブロック状に形成されており、その上面はワークＷの下面Ｗ２とズレ防止のために凹凸状に形成されている。一方、支持部材３の下面は、基台２の上壁部１０の上面との合わせ面５であり凸球面状に形成されている。また、支持部材３の下面の合わせ面５の略中央には、締結ボルト１５の先端部のねじ部が螺合されるねじ孔１７が開口されている。
【００１８】
そして、図２に示すように、支持部材３を基台２に球面状の合わせ面５で密着させて、図３（ａ）に示すように、基台２の内部で、その上壁部１０の貫通孔１６周辺の段差部１８に大径端部１１ａが当接されるように円錐状コイルバネ１１を配設する。次に、締結ボルト１５を、その頭部１５ａが円錐状コイルバネ１１の小径端部１１ｂに当接するまで、円錐状コイルバネ１１の内部に挿通すると共に基台２の上壁部１０に設けた貫通孔１６を挿通して、締結ボルト１５の先端部のねじ部を、支持部材３の下面の合わせ面５に設けたねじ孔１７に螺合する。
その結果、支持部材３が基台２に球面状の合わせ面５にて常時密着された状態で傾動自在に連結され、支持部材３と基台２とが合わせ面５を介して一体化されたワークの支持ブロックが形成される。なお、支持部材３が基台２との球面状の合わせ面５にて密着された状態で傾動する様子については、後で詳細に説明する。また、この支持部材３の傾動範囲は、合わせ面５の球面の曲率半径に伴って適宜設定できるが、本実施の形態では、水平面に対する傾斜角度α（図３（ｂ）参照）が略３°までの範囲となる。
【００１９】
押圧機構４は、図１に示すように、ワークＷの周辺に複数配置され、高さ調整用ジャッキ２０と、一端がワークＷの上面Ｗ１（スペーサ２５が配置された部位はスペーサ２５の上面）に載置されると共に、他端が高さ調整用ジャッキ２０のロッド２１の上面に載置され水平方向に延びるクランプ材２２と、該クランプ材２２内に上下方向に貫通し、上部に固定ナット２３を有するスクリュシャフト２４とから構成されている。
【００２０】
次に、鋳抜き後の黒皮素材のワークＷ、すなわち、各支持部材３の上面に支持される下面Ｗ２が鋳肌面で水平面に対して傾斜しているワークＷを、作業テーブル１上にクランプする工程及び作用を説明する。
まず、ワークＷの下面Ｗ２を各支持部材３の上面に載置する。
すると、各基台２上に連結された各支持部材３が次のように作用する。すなわち、図３（ｂ）に示すように、支持部材３はワークＷの傾斜された下面Ｗ２に沿って基台２との合わせ面５にて傾動すると共に、締結ボルト１５が揺動する。この時、円錐状コイルバネ１１は、その大径端部１１ａが基台２の上壁部１０の段差部１８に当接された状態が維持されると共に、その小径端部１１ｂが締結ボルト１５の頭部１５ａと共に略水平移動して正規の形状から変形するようになる。しかしながら、円錐状コイルバネ１１の付勢力は、支持部材３と基台２との合わせ面５に伝達されるために、支持部材３と基台２とは合わせ面５において密着された状態が維持されることになる。このように、ワークＷが各支持部材３に支持されることで、ワークＷの上面Ｗ１が略水平面となる。
なお、この密着状態が維持される支持部材３の傾動範囲は、上述したように、水平面に対する傾斜角度αが略３°までの範囲とされる。
【００２１】
次に、ワークＷの上面Ｗ１の外周部で、必要とされる部位にはスペーサ２５が配置され、各高さ調整用ジャッキ２０のロッド２１を所定高さに設定する。続いて、スクリュシャフト２４を上下方向に貫通させた各クランプ材２２の両端を、ワークＷの上面Ｗ１（スペーサ２５が配置された部位はスペーサ２５の上面）及び各高さ調整用ジャッキ２０のロッド２１の上面に載置する。
最後に、各固定ナット２３を回動させることにより、各クランプ材２２によりワークＷ上面Ｗ１の外周部の複数箇所が押圧されて、ワークＷが作業テーブル１上にクランプされる。
【００２２】
以上説明したように、本発明の実施の形態に係るワークの支持ブロックは、ワークＷを支持する支持部材３を球面状の合わせ面５で基台２に密着させて、支持部材３の下面の合わせ面５に設けたねじ孔１７に、基台２内の円錐状コイルバネ１１内から基台２の上壁部１０の貫通孔１６を挿通させた締結ボルト１５のねじ部を締結することで、支持部材３を基台２上に連結しているので、ワークＷを支持する支持部材３を基台２に球面状の合わせ面５にて常時密着された状態で傾動自在に連結することができる。
これにより、ワークＷを支持部材３の上面に載置する時などに、従来のように支持部材３が基台２との合わせ面５上で滑り、基台２から落下する危険性もなく荷崩れを起すこともないので、支持部材３の落下を防ぐために、作業員が支持部材３に手を添えるような危険な作業を行う必要がなく安全となる。
【００２３】
また、下面Ｗ２が水平面に対して傾斜しているワークＷを各支持部材３上に載置する際には、各支持部材３が各基台２上をワークＷの下面Ｗ２の傾斜に沿って傾動するために、なんの問題もなく、ワークＷを作業テーブル１にクランプすることができる。
しかも、本ワークの支持ブロックでは、支持部材３は基台２に合わせ面５にて常時密着された状態で傾動自在に締結ボルト１５により連結されているために、合わせ面５に異物等が混入することもなく、支持部材３を基台２に合わせ面５全域で均一に支持することができ、ワークＷのクランプ力が低下することもない。
また、支持部材３と基台２との密着状態を維持させるために円錐状コイルバネ１１を使用しているので、支持部材３を支持する力を支持部材３の略中心に集中することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係るワークの支持ブロックを採用して、ワークを作業テーブルにクランプする状態を示した模式図である。
【図２】図２は、本支持ブロックの斜視図で、（ａ）は、支持部材を基台に連結させる前、（ｂ）は、支持部材を基台に連結した後の状態を示したものである。
【図３】図３は、本支持ブロックの断面図で、（ａ）は、ワークが支持ブロックに載置される前、（ｂ）は、ワークが支持ブロックに載置された後の状態を示したものである。
【図４】図４は、従来のワークの支持ブロックで、支持部材と基台とが分離した際の斜視図である。
【図５】図５は、従来のワークの支持ブロック上にワークが載置された状態を示す図である。
【符号の説明】
【００２５】
２  基台，３  支持部材，４  押圧機構，５  合わせ面，１０  上壁部，１１  円錐状コイルバネ，１１ａ  大径端部，１１ｂ  小径端部，１２  コイルバネ収容孔，１５  締結ボルト，１６  貫通孔，１７  ねじ孔，１８  段差部，Ｗ  ワーク，Ｗ１  上面，Ｗ２  下面
【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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