(57)【要約】【課題】円筒度が十分でないワークでも、強固にワークを固定することのできるワーク固定装置を提供すること。【解決手段】外周面にピストン部Ｐを形成した中空ピストン２０と、この中空ピストン２０を油圧力作動可能に保持する本体３と、中空ピストン２０の内周面に形成した傾斜溝２０ａに摺接する傾斜突起２１ｂを有するクランプ爪２１とからなり、クランプ爪２１を、ピストン軸Ｍに対して直角方向に移動してワークＷを固定するワーク固定機構２を備えたワーク固定装置において、ワーク固定機構２を同じピストン軸Ｍとなるように複数組並設して、１個のワークＷを長手方向に離間した複数箇所で固定するようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面にピストン部を形成した中空ピストンと、該中空ピストンを油圧力作動可能に保持する本体と、中空ピストンの内周面に形成した傾斜溝に摺接する傾斜突起を有するクランプ爪とからなり、前記クランプ爪を、ピストン軸に対して直角方向に移動してワークを固定するワーク固定機構を備えたワーク固定装置において、前記ワーク固定機構を同じピストン軸となるように複数組並設して、１個のワークを長手方向に離間した複数箇所で固定するようにしたことを特徴とするワーク固定装置。
【請求項２】
２組のワーク固定機構間において、それぞれ一方の圧力室を共用したことを特徴とする請求項１記載のワーク固定装置。
【請求項３】
本体内には第１の中空ピストンと該第１の中空ピストンより小径の第２の中空ピストンとを内蔵し、前記第１の中空ピストンの内周面には、クランプ爪の傾斜突起が摺接する傾斜溝と、第２の中空ピストンのピストン部の外周面が摺接する円筒部を形成し、第１の中空ピストン、フランジ部及び本体とによって１つの圧力室を形成するとともに、第１の中空ピストンと第２の中空ピストン、フランジ部及び本体によって共用の圧力室を形成したことを特徴とする請求項１記載のワーク固定装置。
【請求項４】
第２の中空ピストンの傾斜溝に摺接するクランプ爪は、第１の中空ピストンの傾斜溝にも進入することを特徴とする請求項３記載のワーク固定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒状のワークをウェッジクランプ方式によって把持固定するワーク固定装置に関し、特に固定したワークが加工時に滑ることのないワーク固定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図７〜図９に、従来のワーク固定装置の一実施例を示す。
このワーク固定装置１０は、例えば、絞り加工装置に利用され、絞り加工装置によって加工される円筒状のワークＷを固定するものである。
そして、このワーク固定装置１０は、円筒状のワークＷを把持する複数のクランプ爪２１を、ワーク固定装置のピストン軸Ｍと直角方向に移動可能に配設するもので、図に示すように、本体３内にワーク固定装置のピストン軸Ｍと平行方向に摺動可能に配設する中空ピストン２０と、該中空ピストン２０の内面の傾斜溝２０ａに摺接する傾斜突起２１ｂを形成するクランプ爪２１とからなるワーク固定機構２を主要構成要素としている。
【０００３】
中空ピストン２０は、中空部分の内周面上に複数箇所（例えば、８箇所や１６箇所）にクランプ爪２１の傾斜突起２１ｂとその側面が摺接する断面Ｔ字状の傾斜溝２０ａを形成し、クランプ爪２１の保持（脱落防止）と、引き勝手の際に、クランプ爪２１の把持部分２１ａがワークＷから離間するようにしている。
そして、中空ピストン２０は、外周に形成されたピストン部Ｐがフランジ部４ａ、４ｂ及び本体３によって区画された圧力室Ｃ１、Ｃ２内で、本体３に形成された油路３ａ、３ｂを介して導入される圧油の油圧力を受けて、本体３内をワーク固定装置のピストン軸Ｍと平行方向に移動するように構成している。
【０００４】
中空ピストン２０を嵌入した本体３には、中空ピストン２０の外周に形成したピストン部Ｐの両側を圧力室Ｃ１、Ｃ２に区画するフランジ部４ａ及びフランジ部４ｂがボルト等の固定手段で取り付けられている。
【０００５】
クランプ爪２１は、ワーク固定装置のピストン軸Ｍに対して半径方向に移動可能、より具体的には、周囲より接近、離間可能となるように、クランプ爪２１の前部に取り付けたストッパプレート５ａがフランジ部４ａに対して摺接するように、ストッパプレート５ａをリング状のカバー５とフランジ部４ａとで挟み込むように構成している。
【０００６】
そして、クランプ爪２１は、その傾斜突起２１ｂが中空ピストン２０の内面の傾斜溝２０ａと摺接するようにしており、中空ピストン２０のワーク固定装置のピストン軸Ｍと平行方向への移動によって、ワーク固定装置のピストン軸Ｍに対して直角方向に移動する。
クランプ爪２１が、ワーク固定装置のピストン軸Ｍに対し、周囲より接近していくことによってワークＷを保持するという、所謂ウェッジクランプ方式を採用しているため、保持後のワークＷの軸芯はワーク固定装置のピストン軸Ｍと一致し、絞り加工装置等の主軸の軸芯との位置合わせは不要となる。
【０００７】
ところで、このワーク固定装置では、１個のワークを長手方向に対して１箇所で周囲より固定するものであるため、ワークの円筒度が十分でない場合等、クランプ爪の把持部分の面全体がワークの周面に接することができず、各クランプ爪において前当たりや後当たりとなり、加工中にワークが滑る等、強力かつ確実なワーク固定ができないという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記従来のワーク固定装置の有する問題点に鑑み、円筒度が十分でないワークでも、強固にワークを固定することのできるワーク固定装置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】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明のワーク固定装置は、外周面にピストン部を形成した中空ピストンと、該中空ピストンを油圧力作動可能に保持する本体と、中空ピストンの内周面に形成した傾斜溝に摺接する傾斜突起を有するクランプ爪とからなり、前記クランプ爪を、ピストン軸に対して直角方向に移動してワークを固定するワーク固定機構を備えたワーク固定装置において、前記ワーク固定機構を同じピストン軸となるように複数組並設して、１個のワークを長手方向に離間した複数箇所で固定するようにしたことを特徴とする。
【００１０】
この場合において、２組のワーク固定機構間において、それぞれ一方の圧力室を共用することができる。
【００１１】
また、この場合において、本体内には第１の中空ピストンと該第１の中空ピストンより小径の第２の中空ピストンとを内蔵し、前記第１の中空ピストンの内周面には、クランプ爪の傾斜突起が摺接する傾斜溝と、第２の中空ピストンのピストン部の外周面が摺接する円筒部を形成し、第１の中空ピストン、フランジ部及び本体とによって１つの圧力室を形成するとともに、第１の中空ピストンと第２の中空ピストン、フランジ部及び本体によって共用の圧力室を形成することができる。
【００１２】
また、第２の中空ピストンの傾斜溝に摺接するクランプ爪は、第１の中空ピストンの傾斜溝にも進入することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のワーク固定装置によれば、ワーク固定機構を同じピストン軸となるように複数組並設して、１個のワークを長手方向に離間した複数箇所で、それぞれ別個に押圧動作するワーク固定機構によってワークを固定するようにしたから、長手方向の１の箇所で周上に複数あるクランプ爪の把持部分の面全体がワークの周面に接することがない場合でも、長手方向の別の箇所でもワークを固定することができ、加工中のワークが滑ることなく、強固に固定することができるワーク固定装置を提供することができる。
【００１４】
また、２組のワーク固定機構間において、それぞれ一方の圧力室を共用するときは、２つの中空ピストンを移動させるための圧力室が３箇所で済み、ワーク固定装置の長手方向の寸法を短くすることができる。
【００１５】
また、本体内には第１の中空ピストンと該第１の中空ピストンより小径の第２の中空ピストンとを内蔵し、前記第１の中空ピストンの内周面には、クランプ爪の傾斜突起が摺接する傾斜溝と、第２の中空ピストンのピストン部の外周面が摺接する円筒部を形成し、第１の中空ピストン、フランジ部及び本体とによって１つの圧力室を形成するとともに、第１の中空ピストンと第２の中空ピストン、フランジ部及び本体によって共用の圧力室を形成するときは、２つの中空ピストンを移動させるための圧力室が２箇所で済み、ワーク固定装置の長手方向の寸法を更に短くすることができる。
【００１６】
また、第２の中空ピストンの傾斜溝に摺接するクランプ爪を、第１の中空ピストンの傾斜溝にも進入するようにしたときは、ワーク固定装置の長手方向の寸法を更に短くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明のワーク固定装置の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１に、本発明のワーク固定装置の第１実施例を示す。
このワーク固定装置の正面図と背面図とは、従来例とほぼ同様でありその図面を省略し、図７におけるＸ２−Ｘ２断面と同じ箇所の断面図すなわち図８に対応した図面をもって説明する。
【００１９】
図１に示すワーク固定装置１ａは、外周面にピストン部Ｐ、Ｐ’を形成した中空ピストン２０、２０’と、該中空ピストン２０、２０’の外周面が摺接するフランジ部４ａ、４ｂと、ピストン部Ｐ、Ｐ’の外周面が摺接する中空の本体３と、中空ピストン２０、２０’の内周面に形成した傾斜溝２０ａ、２０’ａに摺接する傾斜突起２１ｂ、２１’ｂを有するクランプ爪２１、２１’とからなり、前記中空ピストン２０、２０’、フランジ部４ａ、４ｂ及び本体３によって囲まれた圧力室Ｃ１、Ｃ２に流体を導入出させることで中空ピストン２０、２０’を移動させ、前記クランプ爪２１、２１’を、ピストン軸Ｍに対して直角方向に移動してワークＷを固定するワーク固定機構２を同じピストン軸となるように２組並設して、１個のワークＷを長手方向に離間した２箇所で固定するようにしたものである。
なお、ワーク固定機構２の配設数は特に限定されず、３箇所以上配設するようにしても構わない。
【００２０】
図例左側（前側）のクランプ爪２１は、リング状のカバー５と中空ピストン２０に内嵌したリング状のスペーサＳとによって挟まれ、中空ピストン２０の軸方向の移動によって、ピストン軸Ｍに対して直角方向にのみ移動し、ピストン軸Ｍと平行方向に移動しないように構成されている。
また、図例右側（後側）のクランプ爪２１’は、前記スペーサＳとリング状のカバー５’に固定された後部のリング形状のスペーサＳ’とによって挟まれ、前側のクランプ爪２１と同様にピストン軸方向への移動を案内するようにしている。
【００２１】
また、ワーク固定機構２を、本体３の中心で、軸方向に直角な面を対称面として左右対称となるように配設することもできる（図２参照）。
図２に示すワーク固定装置１ｂは、クランプ爪２１、２１’のピストン軸Ｍ方向への移動の案内に両中空ピストン２０、２０’に内嵌させたリング形状のスペーサＳと前後に配設するリング状のカバー５、５’とによって行うもので、カバー５、５’の他、フランジ部４ａ、４ｂ、中空ピストン２０、２０’、クランプ爪２１、２１’を共通部品として利用することができる。
【００２２】
上記構成において、ワークＷを固定するときは、油路３ｂ、３ｂに圧油を流入させ、圧力室Ｃ２、Ｃ２を昇圧する。そして、ピストン部Ｐ、Ｐ’に環状に形成した受圧面に対して圧力がかかり、中空ピストン２０、２０’は図１の例では左側に移動し、傾斜溝２０ａ、２０’ａに摺接するクランプ爪２１、２１’の傾斜面を押圧し、クランプ爪２１、２１’の把持部分２１ａ、２１’ａが、中空ピストン２０、２０’のピストン軸Ｍと直角方向に縮小していくことによってワークＷを固定する。
ついで、ワークＷの固定を解除するときは、油路３ａ、３ａに圧油を流入させ、圧力室Ｃ１、Ｃ１を昇圧する。そして、中空ピストン２０、２０’は図１の例では右側に移動し、クランプ爪２１、２１’の把持部分２１ａ、２１’ａが、中空ピストン２０、２０’のピストン軸Ｍと直角方向に拡大し、ワークＷの固定を解除する。
【００２３】
この際、ワーク固定機構２を同じピストン軸Ｍとなるように軸方向に複数組（図例では２組）並設したから、１個のワークＷを長手方向に離間した２箇所で固定することができ、周上のクランプ爪２１が前当たり、クランプ爪２１’が後当たりとなった場合でも、軸方向に離間した２箇所にワークＷを把持するクランプ爪２１、２１’が存在するから、加工中にワークＷが滑ることなく確実にワークＷを固定することができる。
【実施例２】
【００２４】
図３に、本発明のワーク固定装置の第２実施例を示す。
このワーク固定装置１ｃは、ワーク固定機構２を、本体３の中心で、軸方向に直角な面を対称面として左右対称となるように２組配設するようにしている。
そして、中空ピストン２０、２０’の内面の円筒状部分にＯリングを配備することによって、中空ピストン２０、２０’に内嵌させたスペーサＳの外周面を圧力室の構成部材とすることができクランプ爪２１、２１’を中空ピストン２０、２０’のピストン軸Ｍと直角方向に縮小する際に使用する圧力室Ｃ２を共用するようにしたものである。
【００２５】
クランプ爪２１、２１’のピストン軸Ｍ方向への移動の案内は、前記ワーク固定装置１ｂと同様、共通のスペーサＳと前後に配設するリング状のカバー５、５’とによって行うようにしている。そして、２組のワーク固定機構２間において、それぞれ一方の圧力室Ｃ２を共用するから、スペーサＳの長手方向の寸法を図２に示す第１実施例と比べて短くすることができ、短尺の円筒状ワークでも強固に固定することができる。
【００２６】
上記構成において、ワークＷを固定するときは、油路３ｂに圧油を流入させ、１つの圧力室Ｃ２を昇圧する。そして、対向するピストン部Ｐ、Ｐ’に環状に形成した受圧面に対して圧力がかかり、中空ピストン２０は図例左側に、中空ピストン２０’は図例右側に移動し、傾斜溝２０ａ、２０’ａに摺接するクランプ爪２１、２１’の傾斜面を押圧し、クランプ爪２１、２１’の把持部分２１ａ、２１’ａが、中空ピストン２０、２０’のピストン軸Ｍと直角方向に縮小していくことによってワークＷを固定する。
ついで、ワークＷの固定を解除するときは、油路３ａ、３ａに圧油を流入させ、圧力室Ｃ１、Ｃ１を昇圧する。そして、中空ピストン２０を図例右側に、中空ピストン２０’を図例左側に移動させ、クランプ爪２１、２１’の把持部分２１ａ、２１’ａが、中空ピストン２０、２０’のピストン軸Ｍと直角方向に拡大し、ワークＷの固定を解除する。
【実施例３】
【００２７】
図４に、本発明のワーク固定装置の第３実施例を示す。
このワーク固定装置１ｄは、本体３内に第１の中空ピストン２０と該第１の中空ピストン２０より小径の第２の中空ピストン２０’とを内蔵し、前記第１の中空ピストン２０の内周面には、クランプ爪２１の傾斜突起２１ｂが摺接する傾斜溝２０ａと、第２の中空ピストン２０’のピストン部Ｐ’の外周面が摺接する円筒部２０ｂを形成し、第１の中空ピストン２０、フランジ部４ａ及び本体３によって１つの圧力室Ｃ１を形成するとともに、第１の中空ピストン２０と第２の中空ピストン２０’、フランジ部４ｂ及び本体３によって共用の圧力室Ｃ２を形成するようにしている。
【００２８】
第１の中空ピストン２０の傾斜溝２０ａに摺接するクランプ爪２１のピストン軸Ｍ方向への移動の案内は、リング状のカバー５と中空ピストン２０に内嵌させたリング形状のスペーサＳとによって行い、第２の中空ピストン２０’の傾斜溝２０’ａに摺接するクランプ爪２１’のピストン軸Ｍ方向への移動の案内は、前記スペーサＳとリング状のカバー５’に固定されるスペーサＳ’とによって行う。
【００２９】
第１の中空ピストン２０は、外周面にピストン部Ｐを形成し、本体３の内面を摺接するようにしている。そして、内周面には、クランプ爪２１の傾斜突起２１ｂが摺接する傾斜溝２０ａと、第２の中空ピストン２０’のピストン部Ｐ’の外周面が摺接する円筒部２０ｂを形成する。
中空ピストン２０に内嵌するスペーサＳは中空ピストン２０の円筒部２０ｂと傾斜溝２０ａとの間に設けた段差部分に配設している。
【００３０】
上記構成において、ワークＷを固定するときは、油路３ｂに圧油を流入させ、１つの圧力室Ｃ２を昇圧する。これによって、略同一周面上に位置する第１の中空ピストン２０と第２の中空ピストン２０’のピストン部Ｐ、Ｐ’に形成した受圧面に対して圧力がかかり、第１の中空ピストン２０と第２の中空ピストン２０’は図例左側に移動し、傾斜溝２０ａ、２０’ａに摺接するクランプ爪２１、２１’の傾斜面を押圧し、クランプ爪２１、２１’の把持部分２１ａ、２１’ａが、中空ピストン２０、２０’のピストン軸Ｍと直角方向に縮小していくことによってワークＷを固定する。
ついで、ワークＷの固定を解除するときは、油路３ａに圧油を流入させ、１つの圧力室Ｃ１を昇圧する。これによって、第１の中空ピストン２０のピストン部Ｐ受圧面に対して圧力がかかり、第１の中空ピストン２０が図例右側に移動する。この際、第１の中空ピストン２０の移動によって、第１の中空ピストン２０内部に形成したシリンダ押圧面２０ｃが第２の中空ピストンの側面２０’ｃに当接し、第１の中空ピストン２０の移動に伴って第２の中空ピストン２０’も図例右側に移動し、クランプ爪２１、２１’の把持部分２１ａ、２１’ａが、中空ピストン２０、２０’のピストン軸Ｍと直角方向に拡大し、ワークＷの固定を解除する。
【実施例４】
【００３１】
図５に、本発明のワーク固定装置の第４実施例を示す。
このワーク固定装置１ｅは、実施例３ではクランプ爪２１、２１’間に配置されているリング状のスペーサＳが削除され、クランプ爪２１、２１’は、その後面と前面が当接するようにしている。
また、第１の中空ピストン２０が、図示位置（右寄りの位置）においてその傾斜溝２０ａが２つのクランプ爪２１、２１’の傾斜突起に嵌合している。
そして、両中空ピストン２０、２０’と両クランプ爪２１、２１’とが許容値、具体的には、例えば、０．３ｍｍ程度を越えるストローク差が生じないように両中空ピストン２０、２０’同士をボルトＢｏで所定の隙間Ｌ、具体的には、例えば、１ｍｍ程度をあけて結合している。
【００３２】
クランプ爪２１、２１’のピストン軸Ｍ方向への移動の案内は、クランプ爪２１、２１’同士の端面接当と、リング状のカバー５とリング状のカバー５’に固定されるスペーサＳとによって行う。
【００３３】
従来例と同様、第１の中空ピストン２０、第２の中空ピストン２０’の傾斜溝２０ａ、２０’ａに摺接するクランプ爪２１、２１’の傾斜突起２１ｂ、２１’ｂは、傾斜溝２０ａ、２０’ａに嵌合するように断面Ｔ字状に構成されている。
【００３４】
そして、第１の中空ピストン２０の移動によって、ピストン軸Ｍと直角方向に縮小するクランプ爪２１の傾斜突起２１ｂと傾斜溝２０ａとの関係は、図６（ａ）に示すように、傾斜溝２０ａの嵌合部深さＡと傾斜突起２１ｂの嵌合部高さＢとは略同一の寸法としている。
一方、第２の中空ピストン２０’の移動によって、ピストン軸Ｍと直角方向に縮小するクランプ爪２１’の傾斜突起２１’ｂと第１の中空ピストン２０の傾斜溝２０ａとの関係は、図６（ｂ）に示すように、傾斜溝２０ａの嵌合部深さＡよりも傾斜突起２１’ｂの嵌合部高さＣを小としている。
これによって、第１の中空ピストン２０の左行きによるクランプ爪２１のストローク量と第２の中空ピストン２０’の左行きによるクランプ爪２１’のストローク量とは、許容値Ｃ’の範囲内で同期し、しかも、許容値Ｃ’の範囲内で、クランプ爪２１とクランプ爪２１’とがズレて、ピストン軸Ｍ方向の２箇所でワークＷを固定することができる。
【００３５】
以上、本発明のワーク固定装置について、複数の実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明のワーク固定装置は、１個のワークを長手方向に離間した複数箇所で固定し、円筒度の低い円筒状ワークであっても強固に固定することができ、更に、圧力室を共用することによって長手方向の寸法を短くすることができるという特性を有することから、長手方向の寸法が短い円筒状ワークの固定に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明のワーク固定装置の第１実施例を示す断面図である。
【図２】本発明のワーク固定装置の第１実施例の変形例を示す断面図である。
【図３】本発明のワーク固定装置の第２実施例を示す断面図である。
【図４】本発明のワーク固定装置の第３実施例を示す断面図である。
【図５】本発明のワーク固定装置の第４実施例を示し、（ａ）はその断面図、（ｂ）は（ａ）のＺ−Ｚ断面図、（ｃ）は（ｂ）のＶ−Ｖ断面図である。
【図６】ワーク固定機構の傾斜溝と傾斜突起の関係を示し、（ａ）は図５のＸ−Ｘ断面図、（ｂ）は図５のＹ−Ｙ断面図である。
【図７】従来のワーク固定装置の正面図である。
【図８】図７のＵ−Ｕ断面図である。
【図９】ワーク固定機構のクランプ爪とシリンダとの関係を示す背面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１    ワーク固定装置
２    ワーク固定機構
２０  中空ピストン
２０’  中空ピストン
２０ａ  傾斜溝
２０’ａ  傾斜溝
２１  クランプ爪
２１’  クランプ爪
２１ｂ  傾斜突起
２１’ｂ  傾斜突起
３    本体
３ａ  油路
３ｂ  油路
４ａ  フランジ部
４ｂ  フランジ部
Ｃ１  圧力室
Ｃ２  圧力室
Ｍ    ピストン軸
Ｐ    ピストン部
Ｗ    ワーク
【図１】
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【図２】
2008132575.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2008132575.tif 000008
【図７】
2008132575.tif 000009
【図８】
2008132575.tif 000010
【図９】
2008132575.tif 000011