(57)【要約】【課題】芯押台の固定力を確保しつつ装置全体をコンパクトにできるとともに、部品点数を低減できる工作機械のクランプ装置を提供する。【解決手段】固定ベッド２に移動可能に搭載された芯押台（移動台）４を上記固定ベッド２の所定位置に固定するようにした工作機械のクランプ装置において、上記固定ベッド２に上記移動方向に延びる固定ラック（固定側嵌合部材）３６を固定し、上記芯押台４に移動ラック（移動側嵌合部材）３７を上記移動方向と交差する方向に進退可能に配設し、上記固定ラック３６，移動ラック３７の対向する部分にくさび形状をなす嵌合面を形成し、該移動ラック３７を上記固定ラック３６に嵌合させるクランプ位置と該クランプを解除するアンクランプ位置との間で進退駆動する。【選択図】　　　図２
2004034240.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定ベッドに移動可能に搭載された移動台を上記固定ベッドの所定位置に固定するようにした工作機械のクランプ装置において、上記固定ベッドに上記移動方向に延びる固定側嵌合部材を固定し、上記移動台に移動側嵌合部材を上記移動方向と交差する方向に進退可能に配設し、上記固定側，移動側嵌合部材の対向する部分に上記進退移動方向に対して傾斜したくさび形状の嵌合面を形成し、上記移動側嵌合部材を、上記固定側嵌合部材に嵌合させることにより上記移動台を固定ベッドに固定するクランプ位置と、該クランプを解除するアンクランプ位置との間で進退駆動する進退駆動手段を設けたことを特徴とする工作機械のクランプ装置。
【請求項２】
請求項１において、上記固定側，移動側嵌合部材は、上記嵌合面に互いに噛合するラック歯が形成された固定ラック，移動ラックであることを特徴とする工作機械のクランプ装置。
【請求項３】
請求項２において、上記固定ベッドには上記移動台を移動させるボールねじが収納配置される凹部が形成されており、上記固定ラックは該凹部の開口角部に切り欠き形成された段部に取付け固定されていることを特徴とする工作機械のクランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固定ベッド上に直線移動可能に搭載された移動台を所定位置に位置決め固定するようにした工作機械のクランプ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、旋盤では、固定ベッドの一側に主軸が装着された主軸台を固定するとともに、他側に芯押し台を直線移動可能に配設し、該芯押台と主軸台のチャックとでワークを回転自在に保持し、この状態でワークの加工を行なうように構成されている。この場合、ワークの振れを防止するために芯押台をクランプ装置で固定ベッドに位置決め固定するようにしている。
【０００３】
このようなクランプ装置として、従来、固定ベッドに芯押台の移動方向に延びる凹部を形成し、芯押台に配置された複数のピストンで上記凹部内の左，右内壁に突っ張り力を作用させるとともに、該ピストンに固定された移動ラックを上記凹部の内壁に固定された固定ラックに噛合させることにより芯押台を位置決め固定するようにしたものが提案されている（特開２０００−２６３３５８号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の各ピストンで凹部の左右内壁に突っ張り力を作用させることにより芯押台を固定する構造を採用した場合には、該固定力を確保するためにピストン数を増やさなければならず、それだけ装置全体が大型化するとともに、部品点数が増えるという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたもので、芯押台の固定力を確保しつつ装置全体をコンパクトにできるとともに、部品点数を低減できる工作機械のクランプ装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、固定ベッドに移動可能に搭載された移動台を上記固定ベッドの所定位置に固定するようにした工作機械のクランプ装置において、上記固定ベッドに上記移動方向に延びる固定側嵌合部材を固定し、上記移動台に移動側嵌合部材を上記移動方向と交差する方向に進退可能に配設し、上記固定側，移動側嵌合部材の対向する部分に上記進退移動方向に対して傾斜したくさび形状の嵌合面を形成し、上記移動側嵌合部材を、上記固定側嵌合部材に嵌合させることにより上記移動台を固定ベッドに固定するクランプ位置と、該クランプを解除するアンクランプ位置との間で進退駆動する進退駆動手段を設けたことを特徴としている。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１において、上記固定側，移動側嵌合部材は、上記嵌合面に互いに噛合するラック歯が形成された固定ラック，移動ラックであることを特徴としている。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項２において、上記固定ベッドには上記移動台を移動させるボールねじが収納配置される凹部が形成されており、上記固定ラックは該凹部の開口角部に切り欠き形成された段部に取付け固定されていることを特徴としている。
【０００９】
【発明の作用効果】
請求項１の発明にかかるクランプ装置によれば、固定ベッドに固定された固定側嵌合部材と移動台に配設された移動側嵌合部材との対向する部分にくさび形状の嵌合面を形成し、移動側嵌合部材を進退させて両嵌合部材の嵌合面を嵌合させるようにしたので、移動側嵌合部材を嵌合方向に移動させるのに必要な力、即ちクランプ力をそれほど大きくすることなく移動台を固定ベッドに確実に固定できる。
【００１０】
また、固定側嵌合部材と移動側嵌合部材のくさび形状の嵌合面同士を嵌合させる構成としたので、移動側嵌合部材を進退駆動するだけの簡単な駆動構造で済み、装置全体をコンパクトにできるとともに、部品点数を低減できる。
【００１１】
請求項２の発明では、嵌合面に形成した固定ラック，移動ラックのラック歯同士を噛合させるようにしたので、上記くさび形状の嵌合面同士の嵌合による固定力に両ラック歯の噛合による固定力が加算され、移動台をさらに確実に固定することができる。
【００１２】
請求項３の発明では、ボールねじが収納配置される固定ベッドの凹部の開口角部に段部を切り欠き形成し、該段部に固定ラックを取付け固定したので、ボールねじとの干渉を回避しつつ空きスペースを有効利用して固定ラックを配置でき、装置全体をさらにコンパクトにできる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１ないし図４は本発明の一実施形態による工作機械のクランプ装置を説明するための図であり、図１は複合加工旋盤の斜視図、図２はクランプ装置の断面図、図３はクランプ装置の平面図、図４はクランプ装置の要部断面図（図３のＩＶ−ＩＶ　線断面図）である。
【００１５】
図において、１は複合加工旋盤を示しており、これの固定ベッド２は、側面視で前傾斜面２ａと後傾斜面２ｂとを有する三角柱状の構造となっている。機械正面から見て、上記固定ベッド２の前側傾斜面２ａの長手方向左側端部には主軸台３が、また右側端部には芯押し台４が配設されており、さらに該主軸台３と芯押台４との間の前傾斜面２ａには下側刃物台５が、後傾斜面２ｂには上側刃物台６がそれぞれ配設されている。
【００１６】
上記主軸台３は、ワークを把持するチャック２０が装着された主軸２１を回転自在に支持する主軸部３ａと、該主軸部３ａに続いて下方に延び基台部３ｂとからなり、該基台部３ｂが固定ベッド２に固定されている。
【００１７】
上記固定ベッド２の後傾斜面２ｂには２本のガイドレール８，８が平行に敷設されており、各ガイドレール８によりコラム７がＺ軸方向に移動可能に支持されている。該コラム７に上記上側刃物台６がＸ軸方向に移動可能に搭載されている。この上側刃物台６は、上記コラム７によりＸ軸方向に移動可能に支持された支持ベース２５と、該支持ベース２５に回転割り出し装置２６を介して旋回軸Ａを中心に回転割り出し及び該割り出し位置にクランプ可能に支持された刃物台本体２７とを備えている。この刃物台本体２７には工具Ｔ１が着脱可能に装着されており、内蔵する回転駆動機構（不図示）により回転駆動される。
【００１８】
上記固定ベッド２の前傾斜面２ａには２本のガイドレール９，９が平行に敷設されており、各ガイドレール９によりサドル１５がＺ軸方向に移動可能に支持されている。該サドル１５に上記下側刃物台５がＸ軸方向に移動可能に搭載されている。この下側刃物台５は、上記サドル１５によりＸ軸方向に移動可能に支持された刃物台本体１６と、該刃物台本体１６の右側面に搭載されたタレット１７とを備えている。このタレット１７は、外周部に複数の工具Ｔが着脱可能に装着されたタレットヘッド１８を回転割り出し台１９により回転割り出し可能に支持してなるものであり、所要の工具Ｔを所定の加工位置に回転割り出し位置決めし、該加工位置にクランプするように構成されている。
【００１９】
上記各ガイドレール９には芯押台ベース１０がＺ軸方向に移動可能に配設されており、該芯押台ベース１０の下面は前傾斜面２ａと略平行となっている。この芯押台ベース１０に上記芯押台４が搭載されており、該芯押台４は芯押台ベース１０に立設固定された基台部４ｂに芯押軸１１を進退可能に支持する芯押部４ａを形成した構造となっている。この芯押軸１１の軸線は上記主軸２１の軸線と一致している。
【００２０】
また上記固定ベッド２の前傾斜面２ａの各ガイドレール９の間には長手方向に延びる凹部２ｃが形成されており、該凹部２ｃの底壁にはボールねじ３０が回転可能に配置されている。このボールねじ３０には芯押台ベース１０に固定されたナット部（不図示）が螺装されており、該ボールねじ３０を回転駆動することにより芯押台４が往復直線移動するようになっている。
【００２１】
上記固定ベッド２と芯押台４との間には該芯押台４を固定ベッド２に位置決め固定するクランプ装置３５が配設されている。このクランプ装置３５は、固定ベッド２に芯押台４の移動方向に沿って配設された角柱状の固定ラック（固定側嵌合部材）３６と、固定ベッド２と芯押台４との間に進退移動可能に配設された角柱状の移動ラック（移動側嵌合部材）３７と、該移動ラック３７をクランプ位置とアンクランプ位置との間で進退駆動するシリンダ機構（進退駆動手段）３８とを備えている。
【００２２】
上記固定ラック３６は上記凹部２ｃの後側開口角部に切り欠き形成された段部２ｄにボルトにより締結固定されている。これにより固定ラック３６はＸ軸方向後方への移動が阻止されている。この固定ラック３６のＸ軸方向前側面は上向きに、つまり移動ラック３７の後述する進退移動方向に対して斜めに傾斜するくさび形状に形成され、該傾斜面（嵌合面）にラック歯３６ａが形成されている。
【００２３】
上記芯押台ベース１０の下面には押圧支持部１０ｃが一体に突出形成されている。この押圧支持部１０ｃには上記固定ラック３６に所定の隙間をあけて対向する押圧支持面１０ｄが形成されており、該押圧支持面１０ｄには上記移動ラック３７が摺接している。
【００２４】
上記固定ラック３６と押圧支持部１０ｃとの間に上記移動ラック３７が配置されている。この移動ラック３７のＸ軸方向後側面は上記固定ラック３６の傾斜面と平行となるよう下向きに傾斜するくさび形状に形成され、該傾斜面（嵌合面）に上記ラック歯３６ａに噛合可能なラック歯３７ａが形成されている。また上記移動ラック３７のＸ軸方向前側面は上記押圧支持面１０ｄに摺動可能に当接しており、これにより移動ラック３７はＸ軸方向前方、つまり上記固定ラック３６から離反する方向への移動が阻止されている。
【００２５】
上記シリンダ機構３８は、移動ラック３７を固定ラック３６に噛合させるとともに、該移動ラック３７により固定ラック３６と押圧支持部１０ｃとの間に突っ張り力を作用させるクランプ位置と、該クランプを解除するアンクランプ位置との間で進退駆動するように構成されており、以下の構造を有している。
【００２６】
上記芯押台ベース１０には、左，右一対のシリンダ孔１０ａとこれに続く小径のガイド孔１０ｂとが形成されており、各シリンダ孔１０ａ，ガイド孔１０ｂ内にはピストンロッド４０のピストン部４０ｂ，ロッド部４０ａが摺動自在に挿入されている。
【００２７】
このロッド部４０ａの下端部４０ａ´は芯押台ベース１０の下面から突出して上記凹部２ｃ内に位置しており、該下端部４０ａ´に上記移動ラック３７が挿着され、ロック部材４３により抜け止めして固定されている。
【００２８】
また上記ピストンロッド４０のピストン部４０ｂにはシリンダ孔１０ａの内周面に摺接するシール部材４１が装着されており、該ピストン部４０ｂとシリンダ孔１０ａの底部との間にはピストンロッド４０をアンクランプ方向に付勢するばね４２が配設されている。
【００２９】
また上記各シリンダ孔１０ａには移動ラック３７をクランプ位置に移動させる油圧供給部４５が接続されている。この油圧供給部４５に供給された油圧によりピストンロッド４０が下降し、これに伴って移動ラック３７が下降して固定ラック３６に噛合するとともに、固定ラック３６と押圧支持部１０ｃとの間にＸ軸方向への突っ張り力を作用させる。これにより芯押台４が固定ベッド２３に位置決め固定される。上記油圧が開放されるとばね４２によりピストンロッド４０が上昇してクランプが解除され、移動ラック３７がアンクランプ位置に上昇移動する。
【００３０】
本実施形態のクランプ装置によれば、固定ベッド２に固定ラック３６を固定し、芯押台ベース１０に上記固定ラック３６に対向するよう押圧支持部１０ｃを突出形成し、該押圧支持部１０ｃと固定ラック３６との間にくさび形状の移動ラック３７を進退可能に配置し、該移動ラック３７のくさび形状の嵌合面を固定ラック３６の嵌合面に嵌合させるとともに、くさび形状のラック歯３６ａ，３７ａ同士を噛合させるようにしたので、上記移動ラック３７により固定ラック３６と押圧移動部１０ｃとの間に突っ張り力を作用させることができ、ラック歯３６ａ，３７ａ同士の噛合力と上記突っ張り力（嵌合力）との２重の力でもって芯押台４を確実に位置決め固定することができる。
【００３１】
また本実施形態では、上記固定ラック３６と押圧支持部１０ｃとの間にくさび形状の移動ラック３７を噛み合わせる構成としたので、該移動ラック３７をシリンダ機構３５により進退駆動するだけの簡単な駆動構造で済み、装置全体をコンパクトにできるとともに、部品点数を低減できる。
【００３２】
また本実施形態では、ボールねじ３０が収納配置された固定ベッド２の凹部２ｃの開口角部に段部２ｄを切り欠き形成し、該段部２ｄに固定ラック３６を取付け固定したので、ボールねじ３０との干渉を回避しつつ空きスペースを有効利用して固定ラック３６を配置でき、装置全体をさらにコンパクトにできる。
【００３３】
なお、上記実施形態では、複合加工旋盤の芯押台をクランプする場合を説明したが、本発明のクランプ装置の適用範囲はこれに限られるものではなく、例えば主軸台，移動テーブル，ワーク交換パレット等の移動台をクランプする場合にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるクランプ装置が配設された複合加工旋盤の斜視図である。
【図２】上記クランプ装置の断面図である。
【図３】上記クランプ装置の平面図である。
【図４】上記クランプ装置の要部断面図（図３のＩＶ−ＩＶ　線断面図）である。
【符号の説明】
１　　　　複合加工旋盤（工作機械）
２　　　　固定ベッド
２ｃ　　　凹部
２ｄ　　　段部
４　　　　芯押台（移動台）
１０ｃ　　押圧支持部
３０　　　ボールねじ
３５　　　クランプ装置
３６　　　固定ラック
３７　　　移動ラック
３８　　　シリンダ機構（進退駆動手段）
【図１】
2004034240.tif 000003
【図２】
2004034240.tif 000004
【図３】
2004034240.tif 000005
【図４】
2004034240.tif 000006