(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
立設されたコラムの案内面に沿って平行に昇降するクロスレールの背面に、作動ロッドが前記案内面に対し直交する方向へ進退するように進退駆動機構を固着し、その作動ロッドと平行にクロスレールに設けられた固定支軸を支点として揺動自在なクランプアームの一端にその作動ロッドを枢着し、そのクランプアームの、前記固定支軸に対して前記進退駆動機構と反対側で前記コラムとの当接面に押圧部を付設し、前記進退駆動機構による前記クランプアームへのクランプ作動力により前記押圧部をコラム顎部に押し付けてクロスレールをクランプ・アンクランプするクロスレールクランプ装置にあって、
コラムのクランプ顎部とそれを押圧するクランプアームの押圧部との間に、クロスレール側に固定されてクランプアームと別体の摩擦板を介在させたクロスレールクランプ装置。
【請求項２】
前記摩擦板は、クランプアームのクランプ作動力に対しては容易に撓む厚さとクロスレールの摺動方向にクランプ作動力に対して充分な剛性とを有する請求項１記載のクロスレールクランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、門型マシニングセンタの左右に立設されたコラムに沿って昇降するクロスレールを、適宜高さで固定するクランプ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のクロスレールクランプ装置としては、図５に水平断面図として示すように、中空のクロスレール４の側面に、その長手方向と直交する方向へ駆動する進退駆動機構５を水平姿勢に取り付け、クランプアーム８の一端を、その進退駆動機構５に内蔵された皿バネ５ａで付勢されるピストンロッド５ｂと接触させる。一方、クランプアーム８の他端は調整できるブラケット６によりコラム２のクランプ顎部２ａに近接させて、クランプアーム８のコラム２際の箇所でクロスレール４にボルト締めして固定支軸７とする。
このようなクロスレール４をコラム２にクランプするためには、そのボルト締めされた固定支軸７を支点として揺動可能なクランプアーム８の一端を、シリンダ機構５に内蔵された皿バネ５ａの付勢力により押圧するとともに、そのクランプアーム８の固定支軸７に対して進退駆動機構５と反対側で、コラム２のクランプ顎部２ａを反対方向となるコラム側へ押圧して、進退駆動機構５によるクロスレール４の長手方向と直交する水平方向のクランプ作動力により、近接させたクランプアーム８の押圧面をコラム２のクランプ顎部２ａへ押し付けてクロスレール４を固着させるクランプ装置が知られている。一方、クロスレール４をアンクランプするためには、進退駆動機構５のシリンダ室５ｃに作動油を供給して皿バネ５ａに抗してクランプアーム８の押圧を解除しコラム２とクロスレール４との間に隙間を作りクランプアーム８を摺動可能な状態におくことができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のクランプ装置によれば図５に示すように、クランプアーム８を揺動可能とするために、クランプアーム８とブラケット６の間には組み付け状態で隙間が設けられている。クランプアーム８の押圧面とコラム２のクランプ鍔部２ａとの摩擦力は、この隙間が無くなるまでクロスレール８に有効に働かないため、実質的なクランプ力はコラム顎部の反対面１１に作用する摩擦力だけであり、切削時に予想外の大きな負荷がクロスレールにも与えられた場合にはそのクランプ力だけでは充分でないこともある。
また、そのためにクランプ装置のクランプ力を単に大きくした場合、クランプアームの固定支軸を設けた部分に、皿バネの付勢力とクランプ顎部の押圧力との反力が、クロスレールの長手方向と直交する方向に発生し、強力な曲げ応力がクロスレール本体に作用して歪を生じさせ、主軸頭の左右運動の真直度及び平行度の精度を高められないことがあった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明は、切削時に予想外の大きな負荷が発生しても保持できるクランプ力を維持できるとともに、クランプアームの固定支軸に、皿バネの付勢力とクランプ顎部の押圧力との反力により発生するクロスレールの曲げ応力を小さくできるクロスレールクランプ装置を提供する。
すなわち、請求項１に係る本発明は、立設されたコラムの案内面に沿って平行に昇降するクロスレールの背面に、作動ロッドが前記案内面に対し直交する方向へ進退するように進退駆動機構を固着し、その作動ロッドと平行にクロスレールに設けられた固定支軸を支点として揺動自在なクランプアームの一端にその作動ロッドを枢着し、そのクランプアームの、前記固定支軸に対して前記進退駆動機構と反対側で前記コラムとの当接面に押圧部を付設し、前記進退駆動機構に内蔵された皿バネ等による前記クランプアームへのクランプ作動力により前記押圧部をコラム顎部に押し付けてクロスレールをクランプするとともに、前記進退駆動機構に内蔵された油圧シリンダ等により前記皿バネ等に抗して前記クランプアームへのクランプ作動力を解除してアンクランプするクロスレールクランプ装置にあって、コラムのクランプ顎部とそれを押圧するクランプアームの押圧部との間に、クロスレール側に固定されてクランプアームと別体の摩擦板を介在させたクロスレールクランプ装置である。
この構成によれば、摩擦板がクロスレールに固定されているため、クランプアーム保持部にクロスレール摺動方向の隙間があってもクランプ力が摩擦板によりクロスレールに有効にはたらき、クロスレールはコラムに確実に固定される。
【０００５】
特に、請求項２に係る本発明は、上記効果に加え、摩擦板が、クランプアームのクランプ作動力に対しては容易に撓む厚さとクロスレールの摺動方向にクランプ作動力に対して充分な剛性とを有するクロスレールクランプ装置であるから、クランプアームのクランプ力を伝達するだけでなく、コラムのクランプ顎部と摩擦板との間に発生する摺動方向の摩擦力が足されて従来の摩擦力の２倍になり、クランプアームの固定支軸に働く反力を大きくする必要が無くなり、クロスレールを撓ませる曲げ応力を低減することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明に係るクロスレールクランプ装置を図面に基いて説明する。
図１において、１は、左右一対のコラム２、２の上端間に水平ビーム３を架設して門型に構成された基枠であり、コラム２、２の中段位置には、クロスレール４がそれらコラム２、２の案内面に沿って昇降可能に設けられ、その昇降装置とは別に、任意高さでコラム２にクロスレール４を固定するためのクランプ装置が、クロスレール４の背側面側に設けられている。
【０００７】
図２は、そのクランプ装置をクロスレール４の背側面側から拡大しコラム２を省略して示す説明図であり、図３は、そのＡ−Ａ線におけるクランプ装置の水平断面を拡大して示す説明図である。
クロスレール４の背側面側に、進退駆動機構であるシリンダ機構５が、内蔵された皿バネ５ａにより付勢されたピストンロッド５ｂを水平姿勢で進退できるように固着されている。また、クロスレール４には、コラム２際にブラケット６を介して前記シリンダ機構５のピストンロッド５ｂ延長上より水平方向の横へずれた位置に固定支軸７がピストンロッド５ｂの進退方向と平行に備えられていると共に、その固定支軸７を支点として水平に回動可能な且つピストンロッド５ｂの進退方向へ揺動可能なクランプアーム８が設けられている。そしてクランプアーム８の一端には、前記ピストンロッド５ｂの先端がピン８ａにより枢着され、又そのクランプアーム８の固定支軸７に対して前記シリンダ機構５と反対側で、コラム２との当接面には押圧部材９が付設されている。
この押圧部材９とコラム顎部２ａとの間には摩擦板１０が挿通され、その摩擦板１０の挿通されていない端部は、固定支軸７のブラケット６にネジ１０ａにより固着されている。図２では摩擦板１０は底辺を垂直にした横向きの台形形状になっており、押圧部材９の紙面奥側に位置し上下に三角状に端部が見えている。また、摩擦板１０の材質は、クランプアーム８のクランプ作動力に対しては容易に撓む厚さと、クロスレール８の上下への摺動方向に、クランプ作動力に対して充分な剛性とを有するものであれば、特に限定するものではない。
【０００８】
このようなクランプ装置を備えたマシニングセンタにおいて、シリンダ機構５により、クランプアーム８に、クランプ作動力としてピストンロッド５ｂが押し出される方向の力が加えられると、クランプアーム８は固定支軸７を支点に揺動して押圧部材９がコラム顎部２ａの方向へ押し付けられ、摩擦板１０を挟んでクロスレール４はコラム２にクランプされる。摩擦板１０はクロスレール４に固定されているため、クランプアーム８とブラケット６との間にクロスレール摺動方向の隙間があってもクランプ力が摩擦板１０によりクロスレール４に有効に働き、クロスレール４はコラム２に確実に固定される。
特に、請求項２に係る本発明は、上記効果に加え、摩擦板が、クランプアームのクランプ作動力に対しては容易に撓む厚さとクロスレールの摺動方向にクランプ作動力に対して充分な剛性とを有するクロスレールクランプ装置であるから、クランプアームのクランプ力を伝達するだけでなく、コラムのクランプ顎部と摩擦板との間に発生する摺動方向の摩擦力が足されて従来の摩擦力の２倍になり、クランプアームの固定支軸に働く反力を大きくする必要が無くなり、クロスレールを撓ませる曲げ押力を低減することができる。
【０００９】
【発明の効果】
したがって、請求項１に係る本発明によれば、クランプアームがクランプ顎部を押圧する方向へ押圧されると、クロスレールに固定された摩擦板がコラムのクランプ顎部に接触して大きな摩擦力をクロスレールに作用させるため、クランプアームのクロスレール摺動方向の隙間に関係なく、クロスレールはコラムに確実に固定されて、クロスレールの固定精度が高く維持される。
【００１０】
また、請求項２に係る本発明は、摩擦板が、クランプアームのクランプ作動力に対しては容易に撓む厚さとクロスレールの摺動方向にクランプ作動力に対して充分な剛性とを有するクロスレールクランプ装置であるから、クランプアームのクランプ力を伝達するだけでなく、コラムのクランプ顎部と摩擦板との間に発生する摺動方向の摩擦力が足されて従来の摩擦力の２倍になり、クランプアームの固定支軸に働く反力を大きくする必要が無くなり、クロスレールは撓まず主軸頭の左右運動における真直精度及び平行度の精度が高く維持される。
【図面の簡単な説明】
【図１】門型マシニングの正面図である。
【図２】クロスレールの背面に位置するクランプ装置付近の説明図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線における水平断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ線における垂直断面図である。
【図５】従来のクロスレールクランプ装置の水平断面図である。
【符号の説明】
１・・基枠、２・・コラム、３・・水平ビーム、４・・クロスレール、５・・シリンダ機構、５ａ・・皿バネ、５ｂ・・ピストンロッド、６・・ブラケット、７・・固定支軸、８・・クランプアーム、８ａ・・ピン、９・・押圧部材、１０・・摩擦板、１０ａ・・ネジ、１１・・クロスレール摺動面。
【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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