JP3294692B2

JP3294692B2 - クランプ装置

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Publication number: JP3294692B2
Application number: JP30373093A
Authority: JP
Inventors: 慶多朗米澤
Original assignee: Kosmek KK
Current assignee: Kosmek KK
Priority date: 1993-12-03
Filing date: 1993-12-03
Publication date: 2002-06-24
Anticipated expiration: 2017-06-24
Also published as: JPH07156032A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、金型やワーク等の被
固定物をクランプする装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のクランプ装置には、本発明者が
先に提案した特開平３−１７８７４４号公報に記載され
たものがある。この従来技術は次のように構成されてい
る。

【０００３】テーブルの上面に載置したハウジングの左
右方向の中央部に前後方向へ延びるガイド孔を斜め下向
きに設け、そのガイド孔にクランプロッドを前後方向へ
進退自在に挿入する。上記ハウジングの左右の側壁に、
上下方向へ延びる２つのボルト孔を貫通形成する。各ボ
ルト孔に挿入した締結ボルトの下ネジ部を前記テーブル
のメネジ穴に螺合させて、２本のボルトの締付力によっ
て上記ハウジングをテーブルに押圧固定する。さらに、
上記の左右の側壁にガイドピンの両端部を挿入して、そ
のガイドピンの中央部分を上記クランプロッドの下面に
下側から接当させる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術は、ガ
イドピンによってクランプロッドの軸心回りの回転を阻
止してそのクランプロッドを軸心方向へ案内できるの
で、その直進案内のための構成が簡素である点で優れ
る。しかし、その従来技術では、次の改良が要望されて
いた。

【０００５】ハウジングの左右の側壁にボルト孔を設け
る必要があるので、そのハウジングの左右方向の寸法が
大きくなる。このため、クランプ装置が大形かつ大重量
になる。また、テーブルのネジ穴に締結ボルトを螺合さ
せることによってハウジングを固定するので、そのハウ
ジングの前後方向の取り付け位置を調節できない。この
ため、金型等の被固定物のサイズが変化した時にはその
変化に対応することが困難である。この問題を解消する
には、上記テーブルに複数のメネジ穴を前後方向に設け
ることが考えられる。しかし、これらメネジ穴は、メネ
ジの谷径によって前後方向のピッチが制限されるので、
上記ハウジングを前後方向の所望の位置に微調節できな
い。

【０００６】本発明の目的は、クランプ装置を小形かつ
軽量に造れるようにすることにある。また、本発明の別
の目的は、ハウジングを前後方向の所望の位置に微調節
した状態で固定できるようにすることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、クランプ装置を次のように構成したも
のである。例えば、図１と図２、又は図３に示すよう
に、基台１の上面に載置されるハウジング６内にガイド
孔１１を斜め下向きに設けて、そのガイド孔１１を上記
ハウジング６の前面６ａに開口し、上記ガイド孔１１に
クランプロッド１３を軸心方向へ進退自在に挿入し、上
記クランプロッド１３を軸心方向へ進退させる駆動手段
Ｇを上記ハウジング６に設け、上記クランプロッド１３
の軸心方向の途中部分に、上下方向へ延びる貫通孔２４
を設け、その貫通孔２４の上下両側で上記ハウジング６
に、上記ガイド孔１１と交差する挿入孔２５を設け、そ
の挿入孔２５と上記の貫通孔２４とにわたって、上記ハ
ウジング６を前記の基台１へ向けて押圧する締結ロッド
２７を挿入し、その締結ロッド２７と上記の貫通孔２４
との間に、上記クランプロッド１３の軸心方向の進退を
許容する隙間を設けた。

【０００８】

【作用】本発明は、例えば、図１と図２、又は図３に示す
ように、次のように作用する。図示のクランプ状態で
は、駆動手段Ｇによってクランプロッド１３が左下向き
に進出され、その先端のクランプ面２３が被固定物２の
被クランプ面２ａを上側から押圧している。上記の被固
定物２からクランプロッド１３にクランプ解除力Ｄが作
用するが、そのクランプ解除力Ｄは締結ロッド２７の締
付力Ｅによって受け止められる。これにより、ハウジン
グ６が基台１上の初期位置に保持される。上記クランプ
状態からアンクランプ状態へ切換える時には、駆動手段
Ｇによってクランプロッド１３を図示のクランプ位置か
ら右上向きに後退させればよい。

【０００９】上記のアンクランプ駆動時又はクランプ駆
動時には、上記クランプロッド１３に設けた貫通孔２４
の両側壁２４ｃ・２４ｃが締付ロッド２７によって案内
される。これにより、そのクランプロッド１３は、軸心
回りに回転することが阻止され、軸心方向へ真っすぐに
進退される。

【００１０】なお、同上の図１と図２に示すように、前
記の基台１に設けたＴ溝３にナット４を挿入し、そのナ
ット４に上記の締結ロッド２７の下ネジ部２９を螺合し
た場合には、さらに次のように作用する。上記の締結ロ
ッド２７を緩めることにより、ハウジング６を上記Ｔ溝
３に沿って前後方向の所望の位置へ進退でき、その所望
の位置で上記の締結ロッド２７を締付けて上記ハウジン
グ６を基台１に固定できる。従って、被固定物２のサイ
ズが変化してもそのサイズの変化に容易に対応できる。

【００１１】

【実施例】

(第１実施例)図１と図２とは第１実施例を示している。
図１(Ａ)は、クランプ装置の縦断面図である。図１(Ｂ)
は、上記の図１(Ａ)のＢ−Ｂ線矢視断面図である。図２
は、同上の図１(Ａ)のII−II線矢視断面図である。

【００１２】プレス機械のボルスタ１の上面１ａに、被
固定物である下型２が載置され、その下型２がクランプ
装置によって上記ボルスタ１の上面１ａに押圧固定され
る。上記ボルスタ１の上部には、Ｔ溝３が前後方向(図
１上で左右方向をいう、以下おなじ。)へ延びるように
形成される。そのＴ溝３の小溝部分３ａが上記ボルスタ
１の上面１ａに開口され、そのＴ溝３の大溝部分３ｂに
ナット４が前後方向へ進退可能で回り止め状に挿入され
る。

【００１３】上記ボルスタ１の上面１ａに、クランプ装
置のハウジング６が前後方向へ進退自在に載置される。
そのハウジング６は、本体７とシリンダチューブ８とか
らなり、その本体７の後部に上記シリンダチューブ８が
複数のボルト(図示せず)によって気密状に固定される。
上記の本体７の下凸部９が上記Ｔ溝３の小溝部分３ａに
嵌合される。上記の本体７の左右方向の中央部内に、ガ
イド孔１１がハウジング６の前面６ａへ向けて斜め下向
きに形成される。上記シリンダチューブ８のシリンダ孔
１２は、上記ガイド孔１１と同軸上で直列に設けられ
る。

【００１４】上記ガイド孔１１にクランプロッド１３が
軸心方向へ進退自在に挿入される。上記シリンダ孔１２
にピストン１４が気密状に挿入され、そのピストン１４
が上記クランプロッド１３と一体に形成される。上記ピ
ストン１４と上記クランプロッド１３とにわたってバネ
収容穴１６が形成される。その穴１６の底壁１７と前記
シリンダチューブ８の端壁１８との間にクランプ用バネ
１９が装着される。さらに、上記ピストン１４と前記の
本体７の後部との間にアンクランプ用空圧作動室２０が
設けられる。その作動室２０は、連通孔２１を通って圧
縮空気の給排孔２２に連通される。上記シリンダ孔１２
とピストン１４とクランプ用バネ１９と空圧作動室２０
とによって上記クランプロッド１３の駆動手段Ｇが構成
されている。

【００１５】前記クランプロッド１３の前部にクランプ
面２３が形成される。そのクランプ面２３は、前記の下
型２の被クランプ面２ａとほぼ平行に形成されている。
上記クランプロッド１３の軸心方向の途中部分に、上下
方向へ延びる貫通孔２４が設けられる。さらに、前記の
本体７の中央寄り部分には、上下方向へ延びる挿入孔２
５・２５が設けられて、これら挿入孔２５・２５が前記
ガイド孔１１と交差される。

【００１６】上記の挿入孔２５・２５と上記の貫通孔２
４とに締結ボルト２７が上側から挿入される。その締結
ボルト２７と上記の貫通孔２４との間に、上記クランプ
ロッド１３の軸心方向の進退を許容する隙間を設ける。
上記ボルト２７の頭部２８が上記の本体７の上面に上側
から接当される。また、上記の締結ボルト２７の下ネジ
部２９は、前記の本体７の下面６ｂから突出されて、前
記ナット４のメネジ部３０に係合される。上記の締結ボ
ルト２７を締付けることにより、その頭部２８によって
ハウジング６がボルスタ１の上面１ａに押圧固定され
る。

【００１７】上記クランプ装置は次のように使用され
る。図示のクランプ状態では、空圧作動室２０から圧縮
空気が排出されている。このため、クランプロッド１３
がクランプ用バネ１９によってハウジング６の前面６ａ
から突出され、クランプ面２３が下型２の被クランプ面
２ａを上側から押圧している。

【００１８】上記クランプ状態において、上型(図示せ
ず)と下型２との引き離し時には、図１(Ａ)に示すよう
に、上記の下型２からクランプロッド１３へクランプ解
除力Ｄが上向きに作用する。このクランプ解除力Ｄを前
記ボルト２７の締付力Ｅによって受け止めることによっ
て、ハウジング６がボルスタ１上の初期位置に保持され
る。

【００１９】また、上記クランプ解除力Ｄが作用した時
には、前記クランプロッド１３は、前記ガイド孔１１と
の嵌合隙間の分だけ時計回りの方向へ僅かに揺動して、
そのガイド孔１１の後下部分Ｍと前上部分Ｎとを強力に
弾性変形させようとする。これにより、上記ガイド孔１
１の前上部分Ｎから上記クランプロッド１３の上周面に
強力な摩擦力が作用するとともに、同上ガイド孔１１の
後下部分Ｍから同上クランプロッド１３の下周面にも強
力な摩擦力が作用する。これらの摩擦力の合力が上記ク
ランプロッド１３の後退を阻止するのである。

【００２０】ちなみに、実験によれば、前記クランプ用
バネ１９の弾圧力Ｃを40kgf に設定した時には、クラン
プ解除力Ｄが上記の弾圧力Ｃの４０倍の1600kgf 以上の
場合でも上記クランプロッド１３がクランプ位置に保た
れる。

【００２１】上記ガイド孔１１の傾斜角度θは、この実
施例では約12度に設定してある。その傾斜角度θは、前
記クランプロッド１３をクランプ位置に保持するために
は、５度から20度の範囲内であればよく、そのクランプ
保持をより確実にするには５度から15度の範囲であるこ
とが好ましい。

【００２２】上記クランプ状態からアンクランプ状態へ
切換える時には、前記の空圧作動室２０へ圧縮空気を供
給する。すると、クランプ用バネ１９に抗してピストン
１４が後ろ上向きに後退され、クランプロッド１３の前
部がハウジング６の前面６ａよりも後ろ側へ後退され
る。この状態で、下型２が上下方向へ交換される。

【００２３】上記の実施例は次の長所が得られる。前記
ハウジング６の左右の側壁６ｃ・６ｃにボルト孔を設け
る必要がないので、その側壁６ｃの厚さを薄くして上記
ハウジング６の左右方向の寸法を小さくできる。これに
より、クランプ装置を小形かつ軽量に造れる。

【００２４】上記のアンクランプ駆動時又はクランプ駆
動時には、上記クランプロッド１３に設けた貫通孔２４
の両側壁２４ｃ・２４ｃが締付ボルト２７によって案内
される。これにより、そのクランプロッド１３は、軸心
回りに回転することが阻止され、軸心方向へ真っすぐに
進退される。このように、締付ボルト２７がクランプロ
ッド１３の直進案内手段を兼用できるので、専用の案内
手段を設ける必要がなくなり、クランプ装置の構成が簡
素になる。

【００２５】上記アンクランプ駆動時には、前記の貫通
孔２４の前壁２４ａがボルト２７の周面に接当すること
により、上記ピストン１４が前記シリンダチューブ８の
端壁１８に衝突することが防止される。これにより、そ
のシリンダチューブ８を小形かつ軽量に造れる。

【００２６】前記アンクランプ状態では、ボルト２７を
緩めることにより、ハウジング６をＴ溝３に沿って前後
方向の所望の位置へ進退できる。このため、下型２のサ
イズが異なってもそのサイズの変化に容易に対応でき
る。なお、前記ナット４がＴ溝３から抜け出すのを防止
するため、そのＴ溝３の開口端をプラグ３３によって覆
ってある。

【００２７】上記ボルト２７を締付けてハウジング６を
ボルスタ１に固定すると、これと同時に、ナット４の上
面がＴ溝３の大溝部分３ｂの上壁に接当して、これらナ
ット４とＴ溝３とのガタ付きを無くなる。このため、ク
ランプロッド１３は、上記のガタ付きを吸収するための
遊びのストロークを設ける必要が無くなり、全ストロー
クが小さくなる。その結果、クランプ装置を小型に造れ
るうえエネルギーの消費量が少ない。さらに、上記ボル
ト２７の締付けによって上記の嵌合隙間を無くせるの
で、Ｔ溝３やナット４に高精度の加工を施す必要がなく
なって、加工費用も安い。

【００２８】上記クランプ装置を倉庫等に保管した不使
用状態では、クランプロッド１３はクランプ用バネ１９
の弾圧力によって前向きに突出されるが、前記の貫通孔
２４の後壁２４ｂがボルト２７に接当することにより、
上記クランプロッド１３が大きく突出することが抑制さ
れる。なお、ボルスタ１又は下型２等からの受熱量が多
い場合や高温の雰囲気下であってもクランプ装置を使用
できる。即ち、クランプロッド１３をクランプ用バネ１
９の弾圧力によってクランプ駆動できるので、油圧クラ
ンプのように作動室が異常圧力に上昇する弊害が起こら
ないからである。

【００２９】図３は第２実施例を示す縦断面図で、図４
は変形例を示す部分図である。これらの別の実施例や変
形例においては、上記の第１実施例と同じ構成の部材に
は同一の符号を付けて説明する。

【００３０】(第２実施例)図３に示すように、ボルスタ
１にメネジ穴３７が設けられ、そのメネジ穴３７に前記
の締結ボルト２７の下ネジ部２９が螺合される。さら
に、上記ボルスタ１の上面１ａと前記ハウジング６の本
体７とに、回り止め用のピン３８が挿入される。その他
の構成は、前述の第１実施例と同様である。この第２実
施例は、前述のＴ溝を設ける必要がないので、ボルスタ
１の加工に手間がかからない。

【００３１】(変形例)図４に示すように、クランプロッ
ド１３の前部に、滑動用シャトル部材４１がキー４２を
介して前後方向へ一定範囲内で摺動自在に支持される。
このシャトル部材４１は、窒化処理した合金鋼にメッキ
を施してあり、進出バネ４３によって前向きに弾圧され
ている。そのシャトル部材４１の所定量以上の前向き移
動は、ストッパーボルト４４によって阻止される。その
ストッパーボルト４４は、上記シャトル部材４１に設け
た遊動孔(図示せず)に挿通されるとともに上記クランプ
ロッド１３にネジ止め固定されている。

【００３２】上記の実施例や変形例は次のように変更可
能である。前記ハウジング６をボルスタ１に固定する締
結ロッドは、前記ボルト２７に代えて、Ｔ溝３に嵌合さ
れるＴ脚部分とハウジング６の上面を下向きに押圧する
カムとを備えたものであってもよい。

【００３３】前記クランプロッド１３を進退させる駆動
手段Ｇは、前記ピストン１４の後側にクランプ用流体圧
作動室を形成したものであってもよい。さらに、そのク
ランプ用流体圧作動室に前記クランプ用バネ１９を装着
して、そのバネ１９と流体圧力との両者を併用すると、
強力なクランプ力が得られる。なお、クランプ装置を高
温の雰囲気下等で使用する場合には、上記の作動室へ供
給する作動流体は圧縮空気等のガス体が好ましい。上記
の駆動手段Ｇは、流体圧シリンダに代えて、ネジの螺進
力を利用するものであってもよい。

【００３４】上記クランプ装置によって固定される被固
定物は、下型２に代えて、上型であってもよく、ワーク
等であってもよい。上記ハウジング６が載置される基台
は、プレス機械のボルスタに代えて、そのボルスタの上
面に固定した下型用取付け盤であってもよく、又は、射
出成型機の固定盤や可動盤、若しくは、切削機械のテー
ブル等であってもよい。

【００３５】

【発明の効果】本発明は、上記のように構成され作用す
ることから次の効果を奏する。ハウジングの左右の側壁
に締結ボルト用孔を設ける必要がないので、その側壁の
厚さを薄くでき、上記ハウジングの左右方向の寸法が小
さくなる。その結果、クランプ装置を小形かつ軽量に造
れる。さらに、アンクランプ駆動時又はクランプ駆動時
において、締付ボルトがクランプロッドの直進案内手段
を兼用できるので、そのクランプロッドに専用の直進案
内手段を設ける必要がなくなって、クランプ装置の構成
が簡素になる。

【００３６】なお、上記クランプロッドをクランプ用バ
ネによってクランプ駆動可能に構成した場合には、作動
流体の漏れ出しによってクランプ状態が解除されるのを
防止できる。

【００３７】また、前記の基台に設けたＴ溝にナットを
挿入して、そのナットに前記の締結ロッドの下ネジ部を
螺合させた場合には、さらに次の効果を奏する。締結ロ
ッドを緩めることにより、ハウジングを上記Ｔ溝に沿っ
て前後方向の所望の位置へ進退でき、その所望の位置で
上記の締結ロッドを締付けて上記ハウジングを基台に固
定できる。従って、被固定物のサイズが変化してもその
サイズの変化に容易に対応できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示している。図１(Ａ)は
縦断面図である。図１(Ｂ)は、上記の図１(Ａ)のＢ−Ｂ
線矢視断面図である。

【図２】上記の図１(Ａ)のII−II線矢視断面図である。

【図３】本発明の第２実施例を示し、上記の図１(Ａ)に
相当する図である。

【図４】本発明の変形例を示し、上記の図１(Ａ)に相当
する部分図である。

【符号の説明】

１…基台(ボルスタ)、３…Ｔ溝、３ｂ…大溝部分、４…
ナット、６…ハウジング、６ａ…ハウジング６の前面、
６ｂ…ハウジング６の下面、１１…ガイド孔、１２…シ
リンダ孔、１３…クランプロッド、１４…ピストン、１
９…クランプ用バネ、２０…アンクランプ用流体圧作動
室(空圧作動室)、２４…貫通孔、２５…挿入孔、２７…
締結ロッド(締結ボルト)、２８…頭部、２９…下ネジ
部、Ｇ…駆動手段。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基台(１)の上面に載置されるハウジング
(６)内にガイド孔(11)を斜め下向きに設けて、そのガイ
ド孔(11)を上記ハウジング(６)の前面(６ａ)に開口し、上記ガイド孔(11)にクランプロッド(13)を軸心方向へ進
退自在に挿入し、上記クランプロッド(13)を軸心方向へ進退させる駆動手
段(Ｇ)を上記ハウジング(６)に設け、上記クランプロッド(13)の軸心方向の途中部分に、上下
方向へ延びる貫通孔(24)を設け、上記の貫通孔(24)の上下両側で上記ハウジング(６)に、
上記ガイド孔(11)と交差する挿入孔(25)を設け、上記の挿入孔(25)と上記の貫通孔(24)とにわたって、上
記ハウジング(６)を前記の基台(１)へ向けて押圧する締
結ロッド(27)を挿入し、その締結ロッド(27)と上記の貫通孔(24)との間に、上記
クランプロッド(13)の軸心方向の進退を許容する隙間を
設けて構成した、ことを特徴とするクランプ装置。
【請求項２】請求項１に記載したクランプ装置におい
て、前記の駆動手段(Ｇ)を、前記ガイド孔(11)と直列に設け
たシリンダ孔(12)と、そのシリンダ孔(12)に保密状に挿
入したピストン(14)と、そのピストン(14)の後側に設け
たクランプ用バネ(19)と、同上ピストン(14)の前側に設
けたアンクランプ用流体圧作動室(20)とによって構成し
たもの。
【請求項３】請求項１又は２に記載したクランプ装置
において、前記の基台(１)に前後方向へ延びるＴ溝(３)を設けて、
そのＴ溝(３)の大溝部分(３ｂ)にナット(４)を前後方向
へ進退可能で回り止め状に挿入し、前記の締結ロッド(27)をボルトによって構成し、その締
結ロッド(27)の頭部(28)を前記ハウジング(６)の上部に
上側から係合可能に構成するとともに、その締結ロッド
(27)の下ネジ部(29)を前記ナット(４)に螺合可能に構成
したもの。