(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを乗せるテーブルの表面に直交するクランプ軸を設け、このクランプ軸上に設けたクランプにより前記ワークを前記テーブル上へ固定するクランプ装置であって、前記クランプ軸を前記テーブル表面上で移動させて所定位置にて固定する横位置調整手段と、前記テーブル表面から前記クランプまでの間隔を調整するための高さ調整手段とを備え、前記高さ調整手段は、前記クランプ軸を構成する長さ方向へ相対移動可能に嵌合した内外筒と、これら内外筒間をロック又はアンロックするロック手段とを備え、このロック手段は前記内筒へ収納されるロッド部材を備え、このロッド部材の少なくとも一部を長手方向軸線回りに回動させることによりロック又はアンロックするようにしたものにおいて、
前記ロック手段は、前記ロッド部材（１５）の外周部に形成された凹部（２０・２３）と、この凹部（２０・２３）と一致したときアンロック位置へ移動し、前記ロッド部材（１５）の凹部以外の外周部（２２）によりロック位置へ移動するロックボール（２５）とを備え、前記ロッド部材（１５）の回動により前記凹部を回動させてロック又はアンロックするとともに、
前記ロッド部材（１５）は前記内筒（１２）に対して回転自在であり、そのロッド部材（１５）の長手方向端部には、ロック溝（２０）と、このロック溝の外径よりも大径の太径部（２１）とが設けられ、さらにこの太径部（２１）と前記ロック溝（２０）を連続するテーパー部（２２）と、このテーパー部（２２）に設けた二面幅部分により形成された平面部（２３）が形成され、これら平面部（２３）と前記ロック溝（２０）は連続して前記凹部（２０・２３）をなし、
前記内筒（１２）の前記ロック溝（２０）相当部には丸穴（２４）が形成され、これに前記ロックボール（２５）が出入し、
前記外筒（１１）の内面で前記内筒（１２）が摺動する範囲には、断面Ｖ字形の溝（２６）が長手方向へ連続して複数形成され、
前記ロッド部材（１５）の前記テーパー部（２２）が前記丸穴（２４）と対面しているときは、前記ロックボール（２５）が前記丸穴（２４）から半径方向外方へ押し出されて前記外筒（１１）の前記溝（２６）へ係合して、前記外筒（１１）と内筒（１２）を結合するロック状態となり、前記外筒（１１）に対する前記内筒（１２）の上下動を不能にし、
前記ロッド部材（１５）を回転させて前記平面部（２３）を前記丸穴（２４）へ対面させると、前記ロックボール（２５）が前記丸穴（２４）から内側の前記平面部（２３）上へ入り込み、前記外筒（１１）の前記溝（２６）から離脱し、前記外筒（１１）と内筒（１２）の結合を解くアンロック状態となり、前記内筒（１２）を前記外筒（１１）に対して上下動自在とすることを特徴とするクランプ装置。
【請求項２】
ワークを乗せるテーブルの表面に直交するクランプ軸を設け、このクランプ軸上に設けたクランプにより前記ワークを前記テーブル上へ固定するクランプ装置であって、前記クランプ軸を前記テーブル表面上で移動させて所定位置にて固定する横位置調整手段と、前記テーブル表面から前記クランプまでの間隔を調整するための高さ調整手段とを備え、前記高さ調整手段は、前記クランプ軸を構成する長さ方向へ相対移動可能に嵌合した内外筒と、これら内外筒間をロック又はアンロックするロック手段とを備え、このロック手段は前記内筒へ収納されるロッド部材を備え、このロッド部材の少なくとも一部を長手方向軸線回りに回動させることによりロック又はアンロックするようにしたものにおいて、
前記ロック手段は、前記ロッド部材の外周部に形成された環状溝（３４）と、この環状溝（３４）に一致したときアンロック位置へ移動し、この環状溝以外の前記ロッド部材（１５）の外周部によりロック位置へ移動するロックボール（２５）とを備え、前記ロッド部材１５）の回動により前記環状溝（３４）を長手方向へ移動させてロック又はアンロックするとともに、
前記ロッド部材（１５）は、上部ロッド（３０）と下部ピース（３１）に分断され、前記上部ロッド（３０）は長尺ボルト状をなし、頭部（３２）とネジ部（３３）を両端に有し、
前記下部ピース（３１）は周囲に前記環状溝をなす環状のロック溝（３４）とこのロック溝（３４）の外径よりも大径の太径部（３５）とが設けられ、さらにこの太径部（３５）と前記ロック溝（３４）との間をテーパー部（３６）で連続し、上端に小径の首部（３７）を形成し、その軸心に形成したネジ穴（３８）に上部ロッド（３０）のネジ部（３３）を結合し、
前記下部ピース（３１）の下端には直径方向へ張り出す張り出し部（３９）を設け、この張り出し部（３９）と前記内筒（１２）の前記首部（３７）周囲に形成された凹部（４０）内との間にコイルスプリング（４１）を設け、
前記内筒（１２）の前記ロック溝（２０）相当部には丸穴（２４）が形成され、これに前記ロックボール（２５）が出入し、
前記外筒（１１）の内面で前記内筒（１２）が摺動する範囲には、断面Ｖ字形の溝（２６）が長手方向へ連続して複数形成され、
前記上部ロッド（３０）を回転させると前記ネジ部（３３）が前記張り出し部（３９）に対して進退することにより、前記下部ピース（３１）が前記内筒（１２）の内側を軸方向へ移動し、前記丸穴（２４）に前記ロック溝（３４）が一致すると、前記ロックボール（２５）が前記ロック溝（３４）内へ入り込んでアンロックとなり、
逆に、前記テーパー部（３６）が前記丸穴（２４）に一致すると前記ロックボール（２５）が押し出されて前記溝（２６）と係合するロックとなることを特徴とするクランプ装置。
【請求項３】
前記ロック溝（２０・３４）は前記ロッド部材（１５）の軸方向に複数設けられ、前記丸穴（２４）及び前記ロックボール（２５）は前記ロック溝（２０・３４）と同数設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載したクランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、テーブル上へワークを固定するためのクランプ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特許第３１０１８０２号には、テーブル表面上における固定位置を調整自在にするとともに、液圧機構でクランプを上下動させるようにしたクランプ装置が示されている。このようにすると、ワークの形状や寸法等（以下、形状等という）が変化しても、それぞれに専用の治具を設けることなく、共通使用可能な汎用性のあるクランプ装置を得ることができる。
【０００３】
【発明の解決しようとする課題】
ところで、上記従来例のクランプ装置は液圧機構を備えるため、構造が複雑で高価になる。そこで、より簡単かつ安価な構造で同様効果を達成できるクランプ装置が望まれている。本願発明は係る要請を実現するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本願のクランプ装置は、ワークを乗せるテーブルの表面に直交するクランプ軸を設け、このクランプ軸上に設けたクランプにより前記ワークを前記テーブル上へ固定するクランプ装置であって、前記クランプ軸を前記テーブル表面上で移動させて所定位置にて固定する横位置調整手段と、前記テーブル表面から前記クランプまでの間隔を調整するための高さ調整手段とを備えたものにおいて、前記高さ調整手段は、前記クランプ軸を構成する長さ方向へ相対移動可能に嵌合した内外筒と、これら内外筒間をロック又はアンロックするロック手段とを備え、このロック手段は前記内筒へ収納されるロッド部材を備え、このロッド部材の少なくとも一部を長手方向軸線回りに回動させることによりロック又はアンロックすることを特徴とする。
【０００５】
このとき、前記ロック手段として、前記ロッド部材の外周部へ形成された凹部と、この凹部と一致したときアンロック位置へ移動し、前記ロッド部材の凹部以外の外周部によりロック位置へ移動するロックボールとを備え、前記ロッド部材の回動により前記凹部を回動させてロック又はアンロックするように構成することができる。
【０００６】
また、前記ロック手段として、前記ロッド部材の外周部に形成された環状溝と、この環状溝に一致したときアンロック位置へ移動し、この環状溝以外の前記ロッド部材の外周部によりロック位置へ移動するロックボールとを備え、前記ロッド部材の回動により前記環状溝を内筒の長手方向へ移動させてロック又はアンロックするように構成することができる。
【０００７】
【発明の効果】
本願発明のクランプ装置は、ワークの形状等が変化した場合、横位置調整手段を備えるためテーブル表面上で所定位置へ移動して固定できる。また、クランプの高さ調整手段を、内外に嵌合して相対移動可能な内外筒からなるクランプ軸とこれら内外筒間をロック又はアンロックするロック手段で構成したので、クランプ軸の長さを変化させてクランプの高さを調整できる。したがって、ワークの形状等が変化しても、これに対応して横位置調整手段と高さ調整手段を調整することにより確実に固定できる。ゆえに、従来と比べてワーク毎に専用治具を設けなくても済むため汎用性を有するクランプ装置になる。しかも、ロック手段を内筒へ嵌合してその少なくとも一部を長手方向軸線回りに回動させることによりロック又はアンロックするようにしたので、ロック構造を比較的簡単にして安価にできるとともに調整操作が容易になる。
【０００８】
このとき、前記ロック手段として、前記ロッド部材の外周部へ凹部を形成し、この凹部の回動によってロックボールをロック又はアンロック位置へ移動させるようにすれば、ロッド部材を回動させることにより凹部の位置を変化させ、凹部がロックボールと一致したときロックボールがアンロック位置へ後退して内外筒間をアンロックし、凹部がロックボールと不一致になる場所へ移動すると、ロックボールがロッド部材の凹部以外の外周部によりロック位置へ前進して内外筒間をロックさせることができる。
【０００９】
また、前記ロック手段として、前記ロッド部材の外周部へ環状溝を形成し、この環状溝の位置によってロックボールをロック又はアンロック位置へ移動させるようにすれば、ロッド部材の一部を回動させて環状溝の位置を内筒の長手方向へ移動させることにより環状溝の位置を変化させ、環状溝がロックボールと一致したときロックボールがアンロック位置へ後退して内外筒間をアンロックし、環状溝がロックボールと不一致になる場所へ移動すると、ロックボールがロッド部材の環状溝以外の外周部によりロック位置へ前進して内外筒間をロックさせることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて一実施例を説明する。図１、２及び３はそれぞれ実施例のクランプ装置が適用されたワーク用テーブルの一部切り欠き正面図、同平面図、同左側面図である。図４はクランプ装置部分の拡大断面図、図５はロックピースを示す図である。
【００１１】
まず、図１〜３において、平面視略長方形をなすテーブル１の上面であるテーブル表面の中央には長手方向へガイド溝３が設けられ、このガイド溝３に臨む対向面にレール４を形成し、このレール４に沿ってクランプ装置５を長さ方向へ移動自在に設ける。
【００１２】
クランプ装置５の基部６はレール４を挟持し、基部６に設けた締め付けネジ７をハンドル８で回動することによりクランプ装置５をガイド溝３の長手方向所定位置へ移動させかつ固定できる。これらガイド溝３、レール４、基部６、締め付けネジ７及びハンドル８によりクランプ装置５の横位置調整手段を構成する。
【００１３】
さらにクランプ装置５は、基部６からテーブル表面２と直交する上方へ向かって直立するクランプ軸１０を備える。クランプ軸１０は内外にはまり合う外筒１１と内筒１２を備える。外筒１１は基部６と一体の固定側部材であり、内筒１２は外筒１１の内側へ嵌合して上下方向へ摺動自在である。
【００１４】
外筒１１と内筒１２の間には後述するロック手段が設けられて高さ調整手段が形成される。また内筒１２の上部にはクランプ１３が固定されている。クランプ１３は１２の軸線と直交して水平方向へ延出している。
【００１５】
図４に示すように、内筒１２に設けたクリップ１４にてクランプ１３の下側を支持するとともに、内筒１２の内側へ挿入されたロッド部材である丸棒状のロックピース１５上端に形成された小径の角軸部１６がクランプ１３から上方へ貫通し、ここへ回り止め結合するナット１７が嵌合され、さらに上方からボルト１８を角軸部１６のネジ穴へ締結することにより、ナット１７をクランプ１３上へ締め付け固定する。クランプ１３は内筒１２の上端部間には結合ピン１９が挿入され回り止めされる。
【００１６】
ロックピース１５の下端部にはロック溝２０が長手方向へ数段設けられ、図５に示すように、ロック溝２０とこれを挟む太径部２１とを連続するテーパー部２２が形成され、かつ周囲に二面幅部分が形成され、その一部に平面部２３が形成されている。平面部２３はロック溝２０と連続する。図中のＡはロックピース１５の上面視図、ＢはＢ−Ｂ断面図である。
【００１７】
ロックピース１５を囲む内筒１２のロック溝２０相当部には、ロック溝２０の数と同じ数の丸穴２４が形成され、これに出入するロックボール２５が設けられる。一方、外筒１１の内面で内筒１２の下部が摺動する範囲には、断面Ｖ字形の溝２６が上下方向へ連続して多数形成される。
【００１８】
図４に明らかなように、ロックピース１５は、ナット１７をつまんでその軸回りに回転させることができ、ロックピース１５のテーパー部２２が丸穴２４と対面しているときは、ロックボール２５が丸穴２４から半径方向外方へ押し出されて外筒１１の溝２６へ係合する。これにより、外筒１１と内筒１２を結合するロック状態となり、外筒１１に対する内筒１２の上下動を不能にする。
【００１９】
また、ロックピース１５を９０°回転させることにより、平面部２３を丸穴２４へ対面させると、ロックボール２５が丸穴２４から内側の平面部２３上へ入り込み、外筒１１の溝２６から離脱し、外筒１１と内筒１２の結合を解くアンロック状態となり、内筒１２を外筒１１に対して上下動自在とする。
【００２０】
次に、本実施例の作用を説明する。テーブル表面２へワーク２７を置き、その上面側をクランプ１３で押さえて固定するとき、ワーク２７の形状等が変更して調整を必要とする場合は、まずテーブル表面２上において水平方向位置を調整する。この場合には、ハンドル８を回してネジ７を緩め、レール４に沿ってクランプ装置５をガイド溝３方向へ移動させ、所定位置で再びハンドル８によりネジ７を締め付ける。
【００２１】
また、高さを調整するには、図４において、ロック位置でナット１７をつまんでロックピース１５を９０°回転させることによりアンロック位置にする。これにより、内筒１２を外筒１１に対して任意に上下動させることができ、クランプ１３がワーク２７へ当接するよう調整し、再びロックピース１５を９０°回転させればロックされ、内筒１２は上下動不能に固定される。
【００２２】
したがって、横位置調整手段と高さ調整手段を備えることにより、ワーク２７の形状が変化しても、テーブル表面２上の位置とクランプ１３の高さを任意に移動させてワーク２７へ適合させることができ、ワーク２７を確実に固定できる。
その結果、クランプ装置５を複数のワーク２７に共通使用でき、ワーク２７の形状が変る毎に専用のクランプ装置を設ける必要がなく、汎用性が増し、構造を簡単にし、安価にできる。
【００２３】
また、クランプ１０を内外筒式に構成し、かつロックピース１５を回動するだけで、ロック及びアンロックができるので操作が容易になる。しかも、ロック溝２０を多数にすることによりロックを確実にでき、かつロック手段を構成する各部の耐久性を高めるとともに、ロックピース１５の回動角を調整することにより、アンロック状態への急激な切り換えを防ぐことができる。
【００２４】
図６及び７はロック手段の別実施例であり、図６は図４、図７は図５に対応する。この実施例ではロックピース１５が上部ロッド３０と下部ピース３１に分断され、上部ロッド３０は長尺ボルト状をなし、頭部３２とネジ部３３を両端に有する。
【００２５】
一方、下部ピース３１は周囲に環状のロック溝３４を多段に形成し、大径部３５との間をテーパー面３６で連続し、上端に小径の首部３７を形成し、その軸心に形成したネジ穴３８に上部ロッド３０のネジ部３３を結合するようになっている。
【００２６】
下部ピース３１の下端には直径方向へ張り出す張り出し部３９を設け、この張り出し部３９と内筒１２の首部３７周囲に形成された凹部４０内との間にコイルスプリング４１を設ける。図７のＡは下部ピース３１の下面視図である。
【００２７】
なお、丸穴２４、ロックボール２５、溝２６は前実施例と同様である。このようにすると、上部ロッド３０を回転させるとネジ部３３が張り出し部３９に対して進退することにより、下部ピース３１が内筒１２の内側を軸方向へ移動し、丸穴２４にロック溝３４が一致すると、ロックボール２５がロック溝３４内へ入り込んでアンロックとなる。
【００２８】
逆に、テーパー面３６が丸穴２４に一致するとロックボール２５が押し出されて溝２６と係合するロックとなる。このようにすると、下部ピース３１がロック溝３４及びテーパー面３６を全周に形成する単純構造となるので、下部ピース３１の構造を簡単にし、製作を容易にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例のテーブル一部切欠き正面図
【図２】同上平面図
【図３】同上左側図
【図４】ロック手段の拡大断面図
【図５】ロックピースを示す図
【図６】第２実施例の図４相当図
【図７】同上の図５相当図
【符号の説明】
１：テーブル、２：テーブル表面、３：ガイド溝、４：レール、５：クランプ装置、８：ハンドル、１０：クランプ軸、１１：外筒、１２：内筒、１３：クランプ、１５：ロックピース、１７：ナット、２０：ロック溝、２１：太径部、２２：テーパー部、２３：平面部、２４：丸穴、２５：ロックボール、２６：溝、３０：上部ロッド、３１：下部ピース、３２：頭部、３３：ネジ部、３４：ロック溝、３５：大径部、３６：テーパー面
【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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【図６】
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【図７】
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