(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中間治具と、中間治具を収容する作動治具からなり、
作動治具は、
同一円周上に配され、同一円周上に位置した状態で拡縮し、管材の肉厚部分を内側と外側のそれぞれから挟持する複数の挟持機構と、
挟持機構が管材を挟持する動作を駆動する駆動機構と、
からなり、
駆動機構は、
治具の中心に位置し、回転軸の中心となる取付主軸と、
取付主軸に一体に取り付けられ、取付主軸とともに周方向に回転するウォームホイール、ギヤディスク、第４歯車、締付スリーブと、
ウォームホイールに噛み合い、ウォームホイールの両側に配される２つのウォームシャフトと、
２つのウォームシャフトの間に配され、１のウォームシャフトの回転を他のウォームシャフトに伝達する同期ギヤと、
からなり、
各挟持機構は、
管材を内側、外側から挟持する内側クランプ及び外側クランプと、
各クランプを収容する取付収容部と、
各取付収容部から延出し、駆動機構の第４歯車に噛み合った状態で摺動する歯竿と、
各取付収容部を、治具の中心部から外周側に向かって摺動させるとともに、
ギヤディスクに噛み合い、ギヤディスクの回転を、内側クランプ及び外側クランプが互いに反対方向に摺動する動きに伝達する伸縮駆動軸と、
からなる構成において、
１の取付収容部を拡縮させると、
伸縮駆動軸の伸縮に合わせて取付収容部から延出する歯竿が摺動して、駆動機構の第４歯車を回転させ、
第４歯車の回転により、他の取付収容部から延出する歯竿が摺動して、他の取付収容部も同一円周上に位置した状態で同時に拡縮し、
管材の口径に合わせて、全てのクランプの位置を、同一円周上に位置させた状態で変更でき、
１のウォームシャフトを回転させると、
同期ギヤが他のウォームシャフトに回転を伝達させて、２つのウォームシャフトがウォームホイールを回転させ、
ウォームホイールの回転が、取付主軸上のギヤディスクを回転させて、ギヤディスクに噛み合う全ての伸縮駆動軸を回転させ、
各取付収容部に収容される各内側クランプ及び外側クランプを互いに反対方向に摺動し、
全ての挟持機構が同時に、管材の肉厚部分を内側と外側から挟持できる、
ことを特徴とする管材クランプ治具。
【請求項２】
中間治具と、中間治具を収容する作動治具からなり、
作動治具は、
同一円周上に配され、同一円周上に位置した状態で拡縮し、管材の肉厚部分を内側と外側のそれぞれから挟持する複数の挟持機構と、
挟持機構が管材を挟持する動作を駆動する駆動機構と、
管材を挟持した状態で挟持機構の動作を停止させる締付機構と、
からなり、
駆動機構は、
治具の中心に位置し、回転軸の中心となる取付主軸と、
取付主軸に一体に取り付けられ、取付主軸とともに周方向に回転するウォームホイール、ギヤディスク、第４歯車、締付スリーブと、
ウォームホイールに噛み合い、ウォームホイールの両側に配される２つのウォームシャフトと、
２つのウォームシャフトの間に配され、１のウォームシャフトの回転を他のウォームシャフトに伝達する同期ギヤと、
からなり、
各挟持機構は、
管材を内側、外側から挟持する内側クランプ及び外側クランプと、
各クランプを収容する取付収容部と、
各取付収容部から延出し、駆動機構の第４歯車に噛み合った状態で摺動する歯竿と、
各取付収容部を、治具の中心部から外周側に向かって摺動させるとともに、
ギヤディスクに噛み合い、ギヤディスクの回転を、内側クランプ及び外側クランプが互いに反対方向に摺動する動きに伝達する伸縮駆動軸と、
からなり、
締付機構は、
同一円周上に、締付スリーブに向かって配される複数の締付ロッドと、
各締付ロッドに取り付けられ、各締付ロッドとともに回転する第５歯車と、
締付ロッドの先端に取り付けられ、締付ロッドの回転によって締付ロッドの軸上を摺動することで、外周方向から締付スリーブを押圧する筒体と、
各締付ロッドの第５歯車が噛み合うギヤリングと、
からなる構成において、
１の取付収容部を拡縮させると、
伸縮駆動軸の伸縮に合わせて取付収容部から延出する歯竿が摺動して、駆動機構の第４歯車を回転させ、
第４歯車の回転により、他の取付収容部から延出する歯竿が摺動して、他の取付収容部も同一円周上に位置した状態で同時に拡縮し、
管材の口径に合わせて、全てのクランプの位置を、同一円周上に位置させた状態で変更でき、
１のウォームシャフトを回転させると、
同期ギヤが他のウォームシャフトに回転を伝達させて、２つのウォームシャフトがウォームホイールを回転させ、
ウォームホイールの回転が、取付主軸上のギヤディスクを回転させて、ギヤディスクに噛み合う全ての伸縮駆動軸を回転させ、
各取付収容部に収容される各内側クランプ及び外側クランプを互いに反対方向に摺動し、
全ての挟持機構が同時に、管材の肉厚部分を内側と外側から挟持でき、
１の締付ロッドを回転させると、
締付ロッドの第５歯車が回転してギヤリングを回転させ、
ギヤリングに噛み合う他の第５歯車が回転して他の締付ロッドも同時に回転し、
締付ロッドの回転が、全ての筒体を締付ロッドの軸上で摺動させ、
締付スリーブを同時に押圧して、挟持機構の動作を停止できる
ことを特徴とする管材クランプ治具。
【請求項３】
中間治具と、中間治具を収容する作動治具からなり、
作動治具は、
同一円周上に配され、同一円周上に位置した状態で拡縮し、管材の肉厚部分を内側と外側のそれぞれから挟持する複数の挟持機構と、
挟持機構が管材を挟持する動作を駆動する駆動機構と、
管材を挟持した状態で挟持機構の動作を停止させる締付機構と、
からなり、
駆動機構は、
治具の中心に位置し、回転軸の中心となる取付主軸と、
取付主軸に一体に取り付けられ、取付主軸とともに周方向に回転するウォームホイール、ギヤディスク、第４歯車、締付スリーブと、
ウォームホイールに噛み合い、ウォームホイールの両側に配される２つのウォームシャフトと、
２つのウォームシャフトの間に配され、１のウォームシャフトの回転を他のウォームシャフトに伝達する同期ギヤと、
からなり、
各挟持機構は、
管材を内側、外側から挟持する内側クランプ及び外側クランプと、
各クランプを収容する取付収容部と、
各取付収容部から延出し、駆動機構の第４歯車に噛み合った状態で摺動する歯竿と、
各取付収容部を、治具の中心部から外周側に向かって摺動させるとともに、
ギヤディスクに噛み合い、ギヤディスクの回転を、内側クランプ及び外側クランプが互いに反対方向に摺動する動きに伝達する伸縮駆動軸と、
伸縮駆動軸の回転を、内側クランプ及び外側クランプを互いに反対方向に摺動させるための第１〜第３歯車と、
からなり、
締付機構は、
同一円周上に、締付スリーブに向かって配される複数の締付ロッドと、
各締付ロッドに取り付けられ、各締付ロッドとともに回転する第５歯車と、
締付ロッドの先端に取り付けられ、締付ロッドの回転によって締付ロッドの軸上を摺動することで、外周方向から締付スリーブを押圧する筒体と、
各締付ロッドの第５歯車が噛み合うギヤリングと、
からなる構成において、
１の取付収容部を拡縮させると、
伸縮駆動軸の伸縮に合わせて取付収容部から延出する歯竿が摺動して、駆動機構の第４歯車を回転させ、
第４歯車の回転により、他の取付収容部から延出する歯竿が摺動して、他の取付収容部も同一円周上に位置した状態で同時に拡縮し、
管材の口径に合わせて、全てのクランプの位置を、同一円周上に位置させた状態で変更でき、
１のウォームシャフトを回転させると、
同期ギヤが他のウォームシャフトに回転を伝達させて、２つのウォームシャフトがウォームホイールを回転させ、
ウォームホイールの回転が、取付主軸上のギヤディスクを回転させて、ギヤディスクに噛み合う全ての伸縮駆動軸を回転させ、
伸縮駆動軸に取り付けられている第３歯車と第２歯車が、取付収容部に固定された第１歯車を回転させ、
第１歯車の回転が、各取付収容部に収容される各内側クランプ及び外側クランプを互いに反対方向に摺動し、
全ての挟持機構が同時に、管材の肉厚部分を内側と外側から挟持でき、
１の締付ロッドを回転させると、
締付ロッドの第５歯車が回転してギヤリングを回転させ、
ギヤリングに噛み合う他の第５歯車が回転して他の締付ロッドも同時に回転し、
締付ロッドの回転が、全ての筒体を締付ロッドの軸上で摺動させ、
締付スリーブを同時に押圧して、挟持機構の動作を停止できる
ことを特徴とする管材クランプ治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管材クランプ治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明における管材クランプ治具は、樹脂製、鋼製などの円筒形の管材を、切断するなどの機械加工をする際に、挟持して固定するために使用される治具である。
円筒形の管材を機械加工する場合、従来は、管材を挟持するため、クランプを使用して管材の内側と外側から挟んで挟持するが、厚みが薄い管材の場合、挟む力が強いと、挟んだ箇所が損傷して、外観を損ねたり、その後の管材の加工や使用ができなくなってしまうことがある。
反対に、挟む力を弱めると、管材をしっかり挟持することができず、機械加工の作業中に、管材が落下してしまい、管材自体や作業中の加工機械が損傷するだけでなく、作業員が怪我をしてしまうおそれもある。
【０００３】
そのため、従来は、挟持する管材の内側または外側にスペーサーを挟んで、管材を挟持していた。
しかし、この方法は、管材とスペーサーの摩擦によって、管材が滑って落ちやすくなったり、スペーサーが摩耗してしまった場合には、十分に管材をクランプした状態を維持できず、管材の軸がずれてしまい、機械加工の精度に影響を与えてしまうことがある。
【０００４】
そこで、特許文献１には、スペーサーなどの付属品を準備しなくても異なる口径の管材のクランプが行える管材クランプ装置が開示されている。
具体的には、端面が接合対象となる管材の外周面を挟持する一対の把持部を備えた一対の把持面部材を備え、前記一対の把持部はそれぞれ、曲率半径が互いに異なり前記外周面に選択的に当接可能な複数の曲面を有することを特徴としている。
これによれば、異なる口径の管材の外周面に選択的に当接して挟持できる複数の曲面を備えているので、異なる口径の管材毎に管材を把持するための工具または紛失しやすい付属品を準備するような手間や管理が必須でなくなるという効果がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2016-031100公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の発明は、管材の外周面に当接して挟持できる曲面を有する把持面部材によって、管材の外周面から挟持圧力を加えることで、管材を挟持するものであり、管材の肉厚部分を、管材の内側と外側の両側から管材を挟む構造で、かつ、異なる口径の管材でも簡単に挟持できるように拡縮調整が可能な治具は、未だ開示されていない。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するため、管材の肉厚部分を、管材の内側と外側の両側から管材を挟むことで、管材を損傷させず、また、複数の挟持機構が同一円周上に位置した状態で拡縮調整して挟持できるため、挟持する管材の軸がずれることなく、精度の高い機械加工ができる管材クランプ治具を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
従来技術における問題点を解決するために、本発明は、以下の技術的な解決策を講じている。
なお、本発明の説明において、「内」、「下」、「上」など方位と位置関係を指示する用語は、図面に示される方位や作業中によく置く方位、位置関係に基づくものである。
また、方向または位置関係は、本発明を説明し、説明を簡略化するためのものであり、参照されるデバイスまたは要素が特定の方向を有し、特定の方向で構築または操作されなければならないことを示したり示唆したりするものではない。
さらに、「第１」、「第２」などの用語は、説明を区別するためにのみ使用され、相対的な重要性を示したり、暗示することを意味するものではない。
【０００９】
本発明にかかる管材クランプ治具は、
中間治具と、中間治具を収容する作動治具からなり、
作動治具は、
同一円周上に配され、同一円周上に位置した状態で拡縮し、管材の肉厚部分を内側と外側のそれぞれから挟持する複数の挟持機構と、
挟持機構が管材を挟持する動作を駆動する駆動機構と、
からなり、
駆動機構は、
治具の中心に位置し、回転軸の中心となる取付主軸と、
取付主軸に一体に取り付けられ、取付主軸とともに周方向に回転するウォームホイール、ギヤディスク、第４歯車、締付スリーブと、
ウォームホイールに噛み合い、ウォームホイールの両側に配される２つのウォームシャフトと、
２つのウォームシャフトの間に配され、１のウォームシャフトの回転を他のウォームシャフトに伝達する同期ギヤと、
からなり、
各挟持機構は、
管材を内側、外側から挟持する内側クランプ及び外側クランプと、
各クランプを収容する取付収容部と、
各取付収容部から延出し、駆動機構の第４歯車に噛み合った状態で摺動する歯竿と、
各取付収容部を、治具の中心部から外周側に向かって摺動させるとともに、
ギヤディスクに噛み合い、ギヤディスクの回転を、内側クランプ及び外側クランプが互いに反対方向に摺動する動きに伝達する伸縮駆動軸と、
からなる構成において、
１の取付収容部を拡縮させると、
伸縮駆動軸の伸縮に合わせて取付収容部から延出する歯竿が摺動して、駆動機構の第４歯車を回転させ、
第４歯車の回転により、他の取付収容部から延出する歯竿が摺動して、他の取付収容部も同一円周上に位置した状態で同時に拡縮し、
管材の口径に合わせて、全てのクランプの位置を、同一円周上に位置させた状態で変更でき、
１のウォームシャフトを回転させると、
同期ギヤが他のウォームシャフトに回転を伝達させて、２つのウォームシャフトがウォームホイールを回転させ、
ウォームホイールの回転が、取付主軸上のギヤディスクを回転させて、ギヤディスクに噛み合う全ての伸縮駆動軸を回転させ、
各取付収容部に収容される各内側クランプ及び外側クランプを互いに反対方向に摺動し、
全ての挟持機構が同時に、管材の肉厚部分を内側と外側から挟持できる、
ことを特徴とする。
【００１０】
本発明にかかる管材クランプ治具は、
前記の管材クランプ治具に加えて、
管材を挟持した状態で挟持機構の動作を停止させる締付機構、
を備えており、
締付機構は、
同一円周上に、締付スリーブに向かって配される複数の締付ロッドと、
各締付ロッドに取り付けられ、各締付ロッドとともに回転する第５歯車と、
締付ロッドの先端に取り付けられ、締付ロッドの回転によって締付ロッドの軸上を摺動することで、外周方向から締付スリーブを押圧する筒体と、
各締付ロッドの第５歯車が噛み合うギヤリングと、
からなり、
１の締付ロッドを回転させると、
締付ロッドの第５歯車が回転してギヤリングを回転させ、
ギヤリングに噛み合う他の第５歯車が回転して他の締付ロッドも同時に回転し、
締付ロッドの回転が、全ての筒体を締付ロッドの軸上で摺動させ、
締付スリーブを同時に押圧して、挟持機構の動作を停止できる
ことを特徴とする。
【００１１】
本発明にかかる管材クランプ治具は、
前記の管材クランプ治具に加えて、
各挟持機構が、
伸縮駆動軸の回転を、内側クランプ及び外側クランプを互いに反対方向に摺動させるための第１〜第３歯車、
を備えており、
１のウォームシャフトを回転させると、
同期ギヤが他のウォームシャフトに回転を伝達させて、２つのウォームシャフトがウォームホイールを回転させ、
ウォームホイールの回転が、取付主軸上のギヤディスクを回転させて、ギヤディスクに噛み合う全ての伸縮駆動軸を回転させ、
伸縮駆動軸に取り付けられている第３歯車と第２歯車が、取付収容部に固定された第１歯車を回転させ、
第１歯車の回転が、各取付収容部に収容される各内側クランプ及び外側クランプを互いに反対方向に摺動し、
全ての挟持機構が同時に、管材の肉厚部分を内側と外側から挟持できる
ことを特徴とする。
【００１２】
本発明の有利な効果は、以下のとおりである。
１）同時に管材の肉厚部分の複数箇所を、かつ、各箇所の内側と外側から挟むことで、管材を安定して挟持できる。そのため、１箇所で挟む場合に比べて、少ない力で挟むことができ、挟持圧力が強すぎることで発生する管材の損傷を防止できることから、厚さが薄い管材にも使用できる。
２）本発明にかかる管材クランプ治具は、管材を挟持する複数の挟持機構の全てが、同一円周上に位置した状態で、治具の中心部から外周側に向かって同時に拡縮調整できるため、挟持した管材の軸心が治具の中心と一致し、管材の軸がずれることがない。そのため、精度の高い機械加工ができ、かつ、異なる口径の管材でも容易に拡縮調整できる。
３）複数の挟持機構の拡縮調整が、１つの挟持機構のみの操作によって実現できる。
４）複数の挟持機構による管材のクランプ（挟持）が、全て同時に行われるため、管材を挟持する全ての箇所で、挟持するタイミングにずれが生じることがない。そのため、一部の箇所の挟持圧力が強すぎることで発生する管材の損傷を防止できることから、厚さが薄い管材にも使用できる。
５）挟持機構による管材を挟持する操作や、挟持状態の固定、解除の操作が、極めて容易な方法で行われるため、異なる口径の管材に対しても速やかに挟持し、挟持した管材を速やかに取り外すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】装置全体の外観を示す斜視図
【図２】装置の内部構造を示す切断面からの斜視図（左）と断面構造を示す概略図（右）
【図３】図２の斜視図（左）を図２とは違う角度から見た斜視図
【図４】作動治具の外観を示す斜視図（左）と内部構造を示す切断面の斜視図（右）
【図５】作動治具の駆動機構収容部の異なる切断面毎の内部構造を示す概略図
【図６】中間治具と作動治具を示す概略図（左：中間治具、中央：締付ネジ、右：作動治具）
【図７】ウォームホイールとウォームシャフトを取り付けた状態の作動治具の概略図（左：外観斜視図、右：ウォームシャフトのみの外観図）
【図８】締付機構を取り付けた状態の作動治具の内部構造を示す概略図（左：斜視図、右上：断面図、右下：右上図の締付ロッドを外した状態の部分拡大図）
【図９】挟持機構を取り付けた状態の断面構造を示す概略図
【図１０】作動治具の内部構造を示す概略図
【図１１】締付機構の構成を示す概略図
【図１２】ギヤリングの構造を示す概略図
【図１３】締付機構の断面構造を示す概略図
【図１４】挟持機構の歯竿と第４歯車の構成を示す概略図
【図１５】挟持機構の伸縮駆動軸と取付主軸の構成を示す概略図
【図１６】同期機構の構成を示す概略図
【図１７】挟持機構の外観を示す概略図
【図１８】取付収容部の内部構造を示す概略図
【図１９】挟持機構の内部構造を示す概略図
【図２０】第２ラック、第３ラック、固定シャフトの構成を示す概略図
【図２１】伸縮駆動軸の構造を示す概略図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の具体的な実施形態は、添付の図面および実施形態と関連して、以下にさらに詳細に説明される。
以下の実施形態または添付図面は、本発明を説明するために使用されるが、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。
【００１５】
本実施例にかかる管材クランプ治具は、図１のとおり、中間治具１と作動治具２とで構成されている。
中間治具１の一端は、図６のとおり、六角形状に形成されており、この六角形状に形成された六角ネジ１７が、図３のとおり、駆動機構収容部４の中間治具収容溝５に嵌合する。
中間治具収容溝５には、締付ネジ穴９が形成されており、中間治具収容溝５に嵌合する中間治具１は、締付ネジ３によって作動治具２に締め付けられ、固定される。
作動治具２は、中間治具１を介して、他の加工機械や固定用の機械に接続される。
これにより、作業者は、機械加工する管材の加工作業中、本発明にかかる管材クランプ治具に触れる必要がなく、安全に管材の機械加工の作業を行うことができる。
【００１６】
作動治具２は、その内部に、本発明にかかる管材クランプ治具を駆動するための駆動機構を収容する駆動機構収容部４と、図９、１０のとおり、駆動機構収容部４の周囲に等間隔に配置され、駆動機構収容部４の中心部と外周側を行き来するように摺動自在であることで、異なる口径の管材に対しても、管材の肉厚部分を挟持できるように拡縮調整が可能な３つの挟持機構２７からなる。
【００１７】
本発明にかかる管材クランプ治具は、１）異なる口径の管材に対しても管材の肉厚部分を挟持できるように、全ての挟持機構が同一円周上に位置した状態で拡縮調整が可能な構造と、２）管材の肉厚部分を、管材の内側と外側のそれぞれから挟持する構造と、３）管材の肉厚部分を挟持した状態を保つ構造、の３つの構造を実現する構成を備えている。
そこで、３つの構造を実現するための治具の実施例を説明する。
【００１８】
１）異なる口径の管材に対しても管材の肉厚部分を挟持できるように、全ての挟持機構が同一円周上に位置した状態で拡縮調整が可能な構造の説明
【００１９】
挟持機構２７は、図９、１０のとおり、駆動機構収容部４内に等間隔に配置され、駆動機構収容部４の中心部と外周側を行き来するように摺動自在に可動する。
挟持機構２７は、図１７、１９、２０のとおり、第１歯車２５、第２歯車２６、伸縮駆動軸２８、第３歯車３０、内側クランプ４５、外側クランプ４６、第２ラック５２、第３ラック５３、固定シャフト５４、第２支持体５１、取付収容部３９、ガイドプレート１１から構成されている。
このうち、内側クランプ４５、外側クランプ４６が、管材の肉厚部分を、管材の内側と外側のそれぞれから挟持する部品である。
【００２０】
伸縮駆動軸２８は、図２１のとおり、インナーロッド５５とインナーロッド５５を収容する筒体５６からなる。
伸縮駆動軸２８は、インナーロッド５５が、取付収容部３９に形成された軸孔４９に挿通され、インナーロッド５５の先端の第２歯車２６が、第１歯車２５に噛み合っていることで、回転自在に取付収容部３９内に収められている。
伸縮駆動軸２８は、筒体５６の先端の第３歯車３０が、図１５のとおり、ギヤディスク３１と噛み合っている。  
【００２１】
このような構成の取付収容部３９は、伸縮駆動軸２８のインナーロッド５５と筒体５６による伸縮によって、駆動機構収容部４の中心部と外周側を行き来するように摺動する。
これにより、挟持機構２７が、駆動機構収容部４の中心部と外周側を行き来するように摺動する。
そして、取付収容部３９が駆動機構収容部４の中心部と外周側を行き来するように摺動することで、取付収容部３９に取り付けられた内側クランプ４５、外側クランプ４６が、取付収容部３９とともに、駆動機構収容部４の中心部と外周側を行き来するように摺動する。
【００２２】
管材の内側と外側のそれぞれから管材の肉厚部分を挟持する内側クランプ４５、外側クランプ４６を備える取付収容部３９を、駆動機構収容部４の中心部と外周側を行き来するように摺動して、かつ、全ての取付収容部３９が同一円周上に位置したまま拡縮調整できることで、異なる口径の管材に対しても、管材の肉厚部分を挟持できる。
【００２３】
作動治具２には、図５のとおり、第３取付溝８が形成されており、第３取付溝８から３つの取付溝１５が周方向に等間隔に形成されている。
各取付溝１５の側面には、ガイド溝１６が形成されている。
取付溝１５には、図１５に示す取付収容部３９が、図９の状態に収められ、取付収容部３９の図１７に示すガイドブロック４７が、図１６のガイド溝１６に、図９のように嵌った状態で、取付収容部３９が取付溝１５内で摺動する。
【００２４】
また、取付収容部３９は、図１４のとおり、それぞれ歯竿４１が接続され、全ての歯竿４１が駆動機構収容部４の中心部にある第４歯車３２に噛み合うように構成されている（全ての実施例の図は、互いに噛み合う各構成部品の歯形を省略している。）。
そのため、１つの取付収容部３９を拡縮調整すると、残りの２つの取付収容部３９も、同時に、同一円周上に位置したまま拡縮調整することができる。
このように、１つの挟持機構２７を拡縮調整するだけで、簡単に全ての挟持機構２７を同時に同一円周上に位置したまま拡縮調整でき、異なる口径の管材に対しても、簡単に管材の肉厚部分を挟持できる。
【００２５】
なお、第１支持体２９は、駆動機構収容部４に取り付けられており、伸縮駆動軸２８の筒体５６を駆動機構収容部４に固定する。
そのため、伸縮駆動軸２８は、インナーロッド５５が筒体５６内に埋入し、または、筒体５６内から延出することを繰り返すことで、取付収容部３９を駆動機構収容部４の中心部と外周側を行き来するように摺動して、全ての挟持機構２７が同一円周上に位置したまま拡縮調整できる。
【００２６】
また、第２支持体５１は、取付収容部３９に取り付けられており、伸縮駆動軸２８のインナーロッド５５を取付収容部３９に固定する。
そのため、伸縮駆動軸２８は、インナーロッド５５が筒体５６内に埋入し、または、筒体５６内から延出することを繰り返すことで、インナーロッド５５の動きに合わせて、取付収容部３９が、駆動機構収容部４の中心部と外周側を行き来するように摺動して、挟持機構２７を拡縮調整できる。
【００２７】
２）管材の肉厚部分を、管材の内側と外側のそれぞれから挟持する構造の説明
【００２８】
挟持機構２７を拡縮調整した後、管材の肉厚部分を挟持するためには、管材の肉厚部分の内側と外側のそれぞれから、管材を挟持しなければならない。
そのために、挟持機構２７は、内側クランプ４５、外側クランプ４６を備えている。
また、挟持機構２７は、図１９、２０のとおり、第１歯車２５、第２歯車２６、伸縮駆動軸２８、第３歯車３０、内側クランプ４５、外側クランプ４６、第２ラック５２、第３ラック５３、固定シャフト５４、第２支持体５１、取付収容部３９、ガイドプレート１１から構成されている。
【００２９】
第１歯車２５は、取付収容部３９内に設置されており、第２ラック５２と第３ラック５３との間に、固定シャフト５４を回転軸として、回転自在に取り付けられている。
また、第１歯車２５は、図１９のとおり、第２歯車２６と噛み合っている。
【００３０】
取付収容部３９は、図１８のとおり、一方の端面に、２つのクランプ挿通孔４８が形成され、他方の端面に、軸孔４９が形成されている。
また、取付収容部３９は、図１９のとおり、軸孔４９側の内部に２枚のガイドプレート１１が固定されており、図２０の第２ラック５２と第３ラック５３は、取付収容部３９のクランプ挿通孔４８から差し込まれた状態で、それぞれガイドプレート１１と取付収容部３９の内壁面の間で、取付収容部３９内を摺動する。
【００３１】
第２ラック５２は、図２０のとおり、取付収容部３９から延出している先端に、外側クランプ４６が形成されている。
第３ラック５３は、図２０のとおり、取付収容部３９から延出している先端に、内側クランプ４５が形成されている。
内側クランプ４５と外側クランプ４６の隙間は、第２ラック５２と第３ラック５３の摺動によって、大きくなったり小さくなったり変動させることができる。
この隙間を小さくすることで、管材の肉厚部分を挟持することができる。
つまり、内側クランプ４５を外側に、外側クランプ４６を内側に、それぞれ移動させることで、管材の肉厚部分を、管材の内側と外側から挟み込む。
【００３２】
取付収容部３９は、図１５のとおり、取付主軸５０の周りに、回転自在に取り付けられている。
すなわち、取付収容部３９は、伸縮駆動軸２８の筒体５６の先端に固定されている第３歯車３０が、ギヤディスク３１と噛み合っている。
３つの挟持機構２７のそれぞれの第３歯車３０が、駆動機構収容部４の中心に位置するギヤディスク３１に噛み合っていることで（全ての実施例の図は、互いに噛み合う各構成部品の歯形を省略している。）、１つの挟持機構２７の第３歯車３０が回転すると、残りの２つの挟持機構２７の各第３歯車３０も同時に回転する。
すなわち、３つの挟持機構２７の各第３歯車３０が同時に回転することで、各伸縮駆動軸２８のインナーロッド５５の先端に取り付けられている各第２歯車２６が回転し、第２歯車２６に噛み合う各第１歯車２５が回転する。
これにより、第１歯車２５の両側で第２ラック５２と第３ラック５３が摺動し、内側クランプ４５と外側クランプ４６の隙間を変えて、管材の肉厚部分を挟持できる。
このように、１つの挟持機構２７の第３歯車３０を回転させるだけで、簡単に全ての挟持機構２７の第３歯車３０を回転でき、全ての挟持機構２７によって、同時に管材の肉厚部分を挟持できる。
【００３３】
駆動機構収容部４の中心には、図７のとおり、ウォームホイール１９が取り付けられ、ウォームホイール１９には、２つのウォームシャフト１８が噛み合っている（図は、ウォームシャフト１８とウォームホイール１９が噛み合う歯形を省略している。また、本実施例における全ての図は、互いに噛み合う各構成部品の歯形を省略している。）。
２つのウォームシャフト１８は、同期機構２０によって、歯形が噛み合う部品と同時に回転させることができる。
同期機構２０は、図１６のとおり、第１同期ギヤ４２、第２同期ギヤ４３、第３同期ギヤ４４からなる（本実施例における全ての図は、互いに噛み合う各構成部品の歯形を省略している。）。
【００３４】
第１同期ギヤ４２は、一方のウォームシャフト１８に取り付けられ、外周面には歯形が形成されている。
第３同期ギヤ４４は、他方のウォームシャフト１８に取り付けられ、外周面には歯形が形成されている。
第２同期ギヤ４３は、第１同期ギヤ４２と第３同期ギヤ４４の間に配置され、第２同期ギヤ４３が、第１同期ギヤ４２と第３同期ギヤ４４のいずれかの回転を、他方に伝達させることで、２つのウォームシャフト１８を同時に回転させることができる。
第１同期ギヤ４２、第２同期ギヤ４３、第３同期ギヤ４４は、作動治具２内に形成された第４取付溝１０内に配置されている。
【００３５】
また、ウォームシャフト１８は、作動治具２の中心にあるウォームホイール１９に噛み合うように設置され、ウォームホイール１９が常に作動治具２の中心に位置するようにして、本発明にかかる管材クランプ治具の使用中に偏心運動が起こらないようにしている。
【００３６】
作動治具２には、第１取付溝６が形成されており、図５のとおり、第１取付溝６には、取付丸穴１２が連通し、取付丸穴１２には、第４取付溝１０が連通している。
取付丸穴１２の一方は、駆動機構収容部４の外側面に開口している。
ウォームシャフト１８は、図７のとおり、駆動機構収容部４の外側面が開口している取付丸穴１２に収められる。
そして、開口している側のウォームシャフト１８の先端は、図１６のとおり、六角形状の溝が形成されている。
【００３７】
この六角形状の溝に、例えば、六角レンチを使って、ウォームシャフト１８を回転させる。
２つのウォームシャフト１８のうち、いずれか１つのウォームシャフト１８を回転させると、２つのウォームシャフト１８の間に設けられている第２同期ギヤ４３が、もう１つのウォームシャフト１８に回転を伝達するため、２つのウォームシャフト１８の回転を同期させることができる（同時に回転させることができる。）。
【００３８】
このウォームシャフト１８の回転は、時計回りにも、反時計周りにもすることができる。
つまり、すべての同期ギヤが互いに噛み合うように取り付けられていることで、どちらの回転に対しても、２つのウォームシャフト１８を同時に回転させることができる。
本発明にかかる管材クランプ治具は、ウォームシャフト１８を含む全ての部品が、それぞれが噛み合うことで回転することを利用して、最終的に、３つの挟持機構の内側クランプ４５と外側クランプ４６の隙間を同時に縮めることができる。
これにより、２つのウォームシャフト１８のいずれかを回転させるだけで、機械加工する管材の肉厚部分を、管材の外側と内側から、内側クランプ４５と外側クランプ４６によって挟持することができる。
【００３９】
３）管材の肉厚部分を挟持した状態を保つ構造の説明
【００４０】
ウォームシャフト１８を回転させ、内側クランプ４５と外側クランプ４６によって、機械加工する管材の肉厚部分を、管材の外側と内側から挟持したら、その状態を維持する必要がある。
そこで、駆動機構収容部４は、図１０、１１のとおり、第４歯車３２を締め付け、第４歯車３２及び第４歯車３２と一体的に取り付けられている締付スリーブ２３の回転を停止させるための締付機構２２を備えている。
締付スリーブ２３の回転を停止させることで、挟持機構２７が管材を挟持した状態を維持できる。
【００４１】
駆動機構収容部４は、図４のとおり、第１取付溝６と第３取付溝８の間に、第２取付溝７が形成されており、第１取付溝６、第２取付溝７、第３取付溝８は連通している。
第２取付溝７の側面は、図５のとおり、円形孔１３が開口しており、円形孔１３の周囲には、図８のとおり、取付円形溝１４が形成されている。
この円形孔１３には、締付機構２２の締付ロッド３４の軸が挿通し、取付円形溝１４には、締付機構２２の締付ロッド３４の頭部が嵌合する。
【００４２】
第４歯車３２は、取付主軸５０の周りを回転自在に、取付主軸５０に取り付けられている。
また、第４歯車３２は、歯形が形成された外周面において、取付収容部３９に取り付けられた連結プレート４０に接続する歯竿４１に形成された歯形と噛み合っている（全ての実施例の図は、互いに噛み合う各構成部品の歯形を省略している。）。
【００４３】
締付スリーブ２３は、取付主軸５０の周りを回転自在に、取付主軸５０に取り付けられている。
締付スリーブ２３は、第４歯車３２に一体的に取り付けられている。
締付機構２２は、図８、１１のとおり、締付スリーブ２３を、その外側から締め付けることができる。
締付機構２２は、図１３のとおり、締付ロッド３４と、摺動スリーブ３６と、支持リング３８と、第５歯車３５からなる。
支持リング３８は、駆動機構収容部４に取り付けられており、支持リング３８の内側環状面にはネジ溝が形成されている。
摺動スリーブ３６の外側環状面には、ネジ山が形成されており、支持リング３８に嵌合している。
【００４４】
締付ロッド３４の頭部には、図１３のとおり、六角形の溝が形成されており、六角レンチによって、締付ロッド３４を回転させることができる。
締付ロッド３４を回転させることで、駆動機構収容部４に取り付けられて固定されている支持リング３８に対して、摺動スリーブ３６が駆動機構収容部４の中心に向かって螺進、または螺退する（摺動スリーブ３６が締付ロッド３４と、摺動スリーブ３６が支持リング３８と、それぞれの当接箇所が、図示しない歯形で噛み合っていることで、摺動する。）。
摺動スリーブ３６が駆動機構収容部４の中心に向かって螺進すると、摺動スリーブ３６の先端（図１３の右側の端部）が締付スリーブ２３に接触するが、その後も摺動スリーブ３６が螺進することで、締付スリーブ２３を押圧する。
これにより、締付機構２２が締付スリーブ２３を締め付ける。
締付スリーブ２３が締付機構２２によって締め付けられると、駆動機構収容部４内の駆動機構の全てが回転を停止し、挟持機構２７が管材を挟持した状態を維持できる。
【００４５】
摺動スリーブ３６は、筒状に形成されており、その空隙内に挿通される締付ロッド３４の先端（図１３の右側の端部）に対して、図１３の左右方向を摺動し、駆動機構収容部４の中心に近づいて、締付スリーブ２３を締め付けたり、駆動機構収容部４の中心から離れて、締付スリーブ２３を緩めたりする。
このとき、摺動スリーブ３６は、開口部（締付ロッド３４が挿通する部分であり、図１３の摺動スリーブ３６の左側の端部）が縮径するように形成されており（ガイドスロット）、締付ロッド３４の先端（図１３の右側の端部）は、摺動スリーブ３６の内径と同じ径の幅に形成されていることで（ガイドブロック）、摺動スリーブ３６は、ガイドスロットが、第５歯車３５とガイドブロックの間で、締付ロッド３４の軸上を摺動する。
【００４６】
第２取付溝７には、図８のように、締付ロッド３４と第５歯車３５の間のギヤリング３３が収められている壁面（図８の右上の図のギヤリング３３が当接する右側の面）にＴ字溝２４が形成されている。
また、ギヤリング３３には、図１２のとおり、内周側と外周側にそれぞれ凹んだＴスライダ３７が形成されている。
このＴスライダ３７が、図８のとおり、第２取付溝７のＴ字溝２４に嵌合することで、ギヤリング３３が駆動機構収容部４に取り付けられている。
【００４７】
締付機構２２は、図１１のとおり、第５歯車３５がギヤリング３３の図示しない歯形に噛み合っている。
そのため、１つの締付機構２２の締付ロッド３４を回転させると、第５歯車３５が回転し、第５歯車３５の歯形に噛み合うギヤリング３３も締付スリーブ２３の周囲を回転する。
これにより、ギヤリング３３に噛み合う残りの２つの締付機構２２の第５歯車３５が回転し、残りの２つの締付機構２２の各締付ロッド３４が回転する。
【００４８】
そして、各締付機構２２の締付ロッド３４が回転することで、各締付ロッド３４の先端が挿通する各摺動スリーブ３６が、各締付ロッド３４の軸上を摺動し、全ての締付機構２２が同じように、締付スリーブ２３に近づいたり、離れたりする。
このように、３つの締付機構２２が、全く同じタイミングで、同じ動きで、締付スリーブ２３を締め付けたり、緩めたりすることができるため、１つの締付機構２２を回転させるだけで、３つの締付機構２２によって、３方向から確実に締付スリーブ２３を締め付けることができ、また一斉に緩めることができる。
【００４９】
次に、本発明にかかる管材クランプ治具の大まかな使用方法について説明する。
なお、構造の説明において、既に使用方法を説明してあるところは省略する。
【００５０】
他の加工機械や固定用の機械に、中間治具１を取り付け、中間治具１の六角ネジ１７が中間治具収容溝５に嵌合するように、中間治具１を作動治具２に取り付け、締付ネジ３により固定する。
【００５１】
次に、それぞれの挟持機構２７の取付収容部３９から延出する内側クランプ４５と外側クランプ４６の隙間に、機械加工する管材の肉厚部分が差し込まれるように、３つのいずれかの取付収容部３９を手動で、外周側に引っ張ったり、中心側に押し込む。
いずれかの取付収容部３９が外周側に引っ張られると、取付収容部３９に取り付けられた連結プレート４０に接続する歯竿４１が第４歯車に対して摺動し、これに合わせて歯竿４１に噛み合う第４歯車が回転する。
これにより、第４歯車に噛み合う残りの２つの歯竿４１も摺動し、これに接続する残りの２つの取付収容部３９も、同時に、外周側に引っ張られたり、中心側に押し込まれたりする。
これにより、挟持機構２７の拡縮調整を行う。
【００５２】
それぞれの挟持機構２７の取付収容部３９から延出する内側クランプ４５と外側クランプ４６の隙間に、機械加工する管材の肉厚部分が差し込まれると、次は、内側クランプ４５と外側クランプ４６の隙間を狭くして、管材の肉厚部分を挟持する。
作動治具２の駆動機構収容部４の外側面に開口する取付丸穴１２に収められているウォームシャフト１８の先端に形成されている六角形状の溝を、六角レンチを使って、１つのウォームシャフト１８を回転させる。
いずれかのウォームシャフト１８が回転すると、２つのウォームシャフト１８の間に設けられている各同期ギヤが、もう１つのウォームシャフト１８に回転を伝達し、２つのウォームシャフト１８が同時に回転する。
２つのウォームシャフト１８が回転することで、これに噛み合うウォームホイール１９が回転し、ウォームホイール１９の中心軸である取付主軸５０が回転する。
取付主軸５０が回転すると、ギヤディスク３１が回転し、ギヤディスク３１に噛み合う第３歯車３０を回転させる。
さらに、第３歯車３０が伸縮駆動軸２８を回転させ、伸縮駆動軸２８が第２歯車２６を回転させ、第２歯車２６が第１歯車２５を回転させることで、第２ラック５２と第３ラック５３が互いに反対方向に摺動する。
これにより、第２ラック５２と第３ラック５３に接続する外側クランプ４６と内側クランプ４５も互いに反対方向にスライドするため、外側クランプ４６と内側クランプ４５の間に差し込まれた管材の肉厚部分が、管材の内側と外側から挟持される。
【００５３】
それぞれの挟持機構２７の取付収容部３９から延出する内側クランプ４５と外側クランプ４６が、機械加工する管材の肉厚部分を挟持すると、次は、内側クランプ４５と外側クランプ４６を固定して、挟持した状態を保つ。
駆動機構収容部４の円形孔１３に差し込まれた締付機構２２の締付ロッド３４の六角形の溝を、六角レンチによって回転させる。
締付ロッド３４を回転させることで、摺動スリーブ３６が駆動機構収容部４の中心に向かって螺進し、摺動スリーブ３６の先端（図１３の右側の端部）が締付スリーブ２３を押圧する。
これにより、締付機構２２が締付スリーブ２３を締め付け、第４歯車３２の回転も停止され、内側クランプ４５と外側クランプ４６の位置が固定される。
【００５４】
挟持した管材を本発明にかかる管材クランプ治具から取り外すには、締付ロッド３４の六角形の溝を、六角レンチによって逆回転させる。
そうすると、３つの内側クランプ４５と外側クランプ４６の隙間が広がり、挟持していた管材を容易に取り外せる。
このようにして、本実施例にかかる治具は、厚みが異なる管材でも、肉厚部分を挟んで管材を固定することができ、加工する管材の軸がずれる心配がない。
また、安定した挟持状態を保つことができるため、精度の高い機械加工ができる。
さらに、異なる口径の管材に対しても挟持できるように、管材を挟持する全てのクランプが同一円周上に位置したまま拡縮調整できる。
【符号の説明】
【００５５】
１  中間治具
２  作動治具
３  締付ネジ
４  駆動機構収容部
５  中間治具収容溝
６  第１取付溝
７  第２取付溝
８  第３取付溝
９  締付ネジ穴
１０  第４取付溝
１１  ガイドプレート
１２  取付丸穴
１３  円形孔
１４  取付円形溝
１５  取付溝
１６  ガイド溝
１７  六角ネジ
１８  ウォームシャフト
１９  ウォームホイール
２０  同期機構
２２  締付機構
２３  締付スリーブ
２４  Ｔ字溝
２５  第１歯車
２６  第２歯車
２７  挟持機構
２８  伸縮駆動軸
２９  第１支持体
３０  第３歯車
３１  ギヤディスク
３２  第４歯車
３３  ギヤリング
３４  締付ロッド
３５  第５歯車
３６  摺動スリーブ
３７  Ｔスライダ
３８  支持リング
３９  取付収容部
４０  連結プレート
４１  歯竿
４２  第１同期ギヤ
４３  第２同期ギヤ
４４  第３同期ギヤ
４５  内側クランプ
４６  外側クランプ
４７  ガイドブロック
４８  クランプ挿通孔
４９  軸孔
５０  取付主軸
５１  第２支持体
５２  第２ラック
５３  第３ラック
５４  固定シャフト
５５  インナーロッド
５６  筒体
【要約】      （修正有）【課題】管材の内側と外側の両側から管材を挟む構造で、かつ、異なる口径の管材でも簡単に挟持できるように拡縮調整が可能な治具を提供する。【解決手段】１）異なる口径の管材に対しても管材の肉厚部分を挟持できるように、全ての挟持機構が同一円周上に位置した状態で拡縮調整が可能な構造と、２）管材の肉厚部分を、管材の内側と外側のそれぞれから挟持する構造と、３）管材の肉厚部分を挟持した状態を保つ構造、の３つの構造を実現する構成を備えている。【選択図】図１【図１】
0006906267.tif 000002
【図２】
0006906267.tif 000003
【図３】
0006906267.tif 000004
【図４】
0006906267.tif 000005
【図５】
0006906267.tif 000006
【図６】
0006906267.tif 000007
【図７】
0006906267.tif 000008
【図８】
0006906267.tif 000009
【図９】
0006906267.tif 000010
【図１０】
0006906267.tif 000011
【図１１】
0006906267.tif 000012
【図１２】
0006906267.tif 000013
【図１３】
0006906267.tif 000014
【図１４】
0006906267.tif 000015
【図１５】
0006906267.tif 000016
【図１６】
0006906267.tif 000017
【図１７】
0006906267.tif 000018
【図１８】
0006906267.tif 000019
【図１９】
0006906267.tif 000020
【図２０】
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【図２１】
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