JPH03221223A - クランプ具沈下待避機能付き旋回下降式油圧クランプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、プレス機械やマシニングセンタ等の工作機械
に金型やワーク等の被固定物を固定するのに使用する油
圧クランプに関し、さらに具体的にいえば、クランプ具
を旋回させながら下降駆動して被固定物を固定面に押圧
固定する形式の油圧クランプのうちでも、固定面に対す
る被固定物の搬入・搬出を容易にするため、固定面の下
側にクランプ具を待避させる機能を付設した、クランプ
具沈下待避機能付き旋回下降式油圧クランプに関する。

（前提となる基本構造） この種の油圧クランプには、基本的な構造か次のように
なっているものかある。

例えば第１図から第３図、若しくは第４図、又は第５図
に示すように、 クランプ具３の下側に流体圧式待避シリンダ６と油圧式
旋回クランプシリンダフとを設ケ、流体圧式待避シリン
ダ６は、待避シリンダ本体１４に待避ピストン１５を昇
降摺動自在に内嵌して構成し、 待避ピストン】５に、少なくともタラップロッド１６を
介して、クランプ具３を下方に淀む待避位置Ａと上方に
浮上するアンクランプ位置Ｂとに切換え駆動可能に連動
連結し、 油圧式旋回クランプピスンダ７は、クランブシリンダ本
体９にクランプピストン１０を昇降ｍ動自在に内嵌する
とともに、クランプピストン１゜に直線−旋回運動変換
機構１２を連動連結して構成し、 クランプピストン１０に、少なくともクランプロット１
６を介して、クランプ具３を上側のアンクランプ位置Ｂ
から途中高さのクランプ準＠位置Ｃを経て下側のクラン
プ位置りへ駆動可能に連動連結し、 直線−旋回運動変換機構１２の旋回側部材４１に、少な
くともクランプロット■６を介して、クランプ具３を旋
回駆動可能に連動連結し、旋回側部材４１は、クランプ
具３をアンクランプ位置Ｂでは待避可能姿勢Ｘに保持す
るのに対して、クランプ準備位置Ｃではクランプ姿勢Ｙ
に旋回駆動し終えるように構成したものである。

（従来の技術） 上記の基本構造において、従来の油圧クランプは、第５
図に示すように、漢のようにＰｉ膚六れていた。

即ち、流体圧待避クランプ６の待避ピストン１５か昌ピ
ストンロット６０を上向きに突出して、その上部に油圧
式旋回クランプシリンダフのクランプ／リンク本体９を
固定し、クランプ／リフタ本体９内のクランプピストン
１０にクランプロット１６を固定しである。

（発明か解決しようとする課題） 上記の従来構造では、次の問題かある。

待避ピストン１５てクランプ具３を昇降ストロークした
け昇降させるにあたり、クランプシリンダ本体９か待避
シリンダ本体１４に干渉するのを防止するため、これら
両者９・１４間に昇降ストローク１以上の干渉防止用高
さ隙間Ｓを設ける必要かあるので、油圧クランプ２は高
さ寸法か大きくならざるを得ない。

この問題を解哨するため、本発明者は第６図に示す油圧
クランプ２を先に提案した。

これは、待避ンリンタ６の待避ピストン１５にクランプ
シリンダ７のクランプシリンダ本体９を直接固定すると
ともに、待避シリンダ本体１４にクランプ／リンク本体
９を昇降自在に内嵌したものである。

この提案例によれば、クランプ／リンク本体９か待避ク
ランプ本体Ｉ４に干渉するのを防止するにあたり、これ
占両者９・１４間に従来例の干渉防止用高さ隙間Ｓを設
けなくてすみ、その分たけ油圧クランプ２の高さ寸法を
小さくてきる点で優れる。しかし、クランプ／リンク本
体９の外周面から待避ピストン１５を径方向の外側へ突
出させる必要かあり、その分たけ待避ソリンダ本体Ｉ４
の外径寸法が大きくなるのて、これに伴って、油圧クラ
ンプ２の外径寸法が大きくなるという問題か生じる。

また、上記の従来例（第５図参照）と提案例（第６図参
照）は、待避シリンダロに対してクランプシリンダ７か
昇降駆動される形式であるため、クランプシリンダ７の
圧油給排０２１・２１’　に接続される油圧ホースも昇
降を繰り返すことになり、その昇降による疲労で油圧ホ
ースの寿命か短いという問題かある。

本発明の第１の目的は、油圧クランプの高さ寸、去およ
び外径寸法を共に小さくして、油圧クランプを小形化す
ることにある。

また、本発明の第２の目的は、油圧クランプの油圧ホー
スの寿命を長くすることにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記の第１の目的を達成するために、前記の
基本ｌ！造に次の改良を加えたことを特徴としている。

伊１え：ｆ、第１図か５第３図、又は第４図に示すよう
、こ、 待避シリンダ本体１４の少なくとも上部を、クランプピ
ストン川Ｏの下側でクランプ／リフタ本体９内に昇降自
在に挿入して、クランプピストンｉｏ、ニ一体昇降可能
に連結し、 待避ピストン１５にクランプロット１６を昇降駆動可能
に連結し、 ７ランプピストン１０を、クランプロッド１６にχＩＬ
で昇降摺動自在に外嵌させるとともに、待避ピストン１
５に対してアンクランプ用高さ位置Ｈ１からクランプ用
高さ位置Ｈ１へ押し下げ駆動可能に連動連結し、 直線一回転運動変換機構１２の旋回側部材４１に対して
クランプロッド１６を昇降摺動自在に構成した。

また、本発明の第２の目的を達成するために、上記の構
成にさしに次の構成を加えた。

例えば、第１図から第３図に示すように、クランプピス
トン１０のクランプ駆動油室１９に連通する圧油給排路
２０、及び、待避ピストン■５の流体圧作動室２６・２
７に連通する作動流体給排路３０・３５を、クランプ／
リフタ本体９内に形式した。

（作用） 本発明は、第１図に示すように、次のように作用する。

（ａ）図の待避状態では、クランプピストン１０かアン
クランプ用高さ位置Ｈ１に押し上げ駆動されるとともに
、待避ピストン１５か押し下げ駆動され、クランプ具３
が待避姿勢Ｘに保持された状態で待避位置Ａに下降され
ている。

クランプ時には、まず、（ｂ）図のアンクランプ状態に
示すように、クランプピストン１０をアンクランプ用高
さ位置Ｈ１に保持したまま、待避ピストンＩ５てクラン
プロッド１６を直接に上昇駆動してクランプ具３を待避
位置Ａからアンクランプ位置Ｂに切換える。

次いて、（Ｃ）図のクランプ準備状態に示すように、ク
ランプピストン１０を下降駆動することにより、待避ピ
ストン１５とクランプロッド１６を１＋１ｉ！ｌに介し
てクランプ具３をクランプ準備位置Ｃに旋回ストローク
Ｍたけ下降させるとともに、クランプピストン１０の下
降に伴って直線−旋回運動変換機構１２の旋回側部材４
Ｉてクランプロッド１６を介してクランプ具３をクラン
プ姿勢Ｘへ旋回させる。

引き続いて、（ｄ）図のクランプ状態に示すように、ク
ランプピストン１０をクランプ用高さ位置Ｈ３へ下降駆
動して、その下降駆動力で、待避ピストン■５とクラン
プロッド１６を介してクランプ具３をクランプストロー
クＮたけ下降させてクランプ位置りに切換えるのである
。

なお、アンクランプ時には、油圧クランプ２は、上記と
は逆の手順で作動する。

上記のように、クランプ／リンダ本体９に待避ンリンタ
本体１４を内嵌して、待避ピストン１５てクランプロッ
ド１６を直接に駆動するように構成したので、前記の従
来例（第５図参照）とは異なり、両シリンダ本体９・１
４間の干渉防止用高さ隙間Ｓを省略でき、その分たけ、
油圧クランプ２の高さ寸法を短くてきる。

また、クランプ／リンダ本体９に待避シリンダ本体１４
を内嵌することにより、前記の提案例（第６図参照）と
は異なり、クランプ／リンダ本体９の外周面から待避ピ
ストン１５が径方向外側へ突出するのをなくせるので、
油圧クランプ２の外径寸法か小さくすむ。

（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：。）
Ｃ欠の効果を奏する。

クランプ／リンダ本体に待避７リンタ本体を内嵌して、
待避ピストンてクランフロノド′を直接に駆動するよう
に構成したので、両シリンダ本体同士の干渉防止用高さ
隙間を省略でき、その分たけ、油圧クランプの高さ寸法
を短くできる。

また、クランプ／リンダ本体に待避シリンダ本体を内嵌
することにより、クランプシリンダ本体の外周面か昌待
避ピストンか径方向外側へ突出するのをなくせるので、
油圧クランプの外径寸法か小さくすむ。

従って、油圧クランプは、高さ寸法と外径寸法とを共に
短縮して、小形に造れる。

なお、クランプピストンのクランプ駆動油室に連通する
圧油給排路、及び、待避ピストンの流体圧作動室に連通
ずる作動流体給排路を、クランプ／リンダ本体内に形成
した場合には、各給排口に接続される給排用の管路を昇
降させなくてすむので、管路を固定配管にすることも可
能である。また、その管路を油圧ホースで構成した場合
でも、油圧ホースは昇降による疲労を無くして寿命を長
くてきる。

また、直線−旋回運動変換機構の非旋回側部材と旋回側
部材をクランプピストンの下側に配置した場合には、ク
ランプ駆動油室の内部の構成か簡素ですむうえ、組み立
ても容易となるので、油圧クランプを安価に製作できる
。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面で説明する。

（第１実施例） 第１図から第３図は、第１実施例を示している。

第１図に示すように、機械プレスのホルスタｌに内設し
た油圧クランプ２のクランプ具３で金型４かボルスタ１
上面に押圧固定可能とされる。

この油圧クランプ２は、クランプ時に次のように用いら
れる。

まず、（ａ）図に示すように、クランプ具３をボルスタ
１の上面内に沈下する待避姿勢Ａに切換え、この状態で
金型４をボルスタ１の上面に横側から搬入する。

次いて、（ｂ）図に示すように、クランプ具３を金型４
のじ溝４ａ（第３図参照）内を通過させて、上方に７・
７上するアンクランプ位置Ｂに切換える。

その後、（Ｃ）図に示すように、クランプ具３をクラン
プ姿勢Ｙのクラップ準備位置Ｃに下降旋回させ、引き続
いて、（ｄ）図に示すように、クランプ具３をクランプ
位置りに直進下降させて金型４を上側からホルスタ１に
押圧固定するのである。

第２図と第３図において、上記の油圧クランプ２の具体
的な構造を説明すると、これは、クランプ具３の下側に
流体圧式待避シリンダ６と油圧式旋回クランプピスンダ
７とを設けてなる。

部属式旋回りランブンリンダ７は、クランプシリンダ本
体９にクランプピストン１０を昇降摺動自在で浦密状に
内嵌してなる。クランプシリンダ本体９が複数のホルト
１１でホルスタ１の上部に固定される。クランプピスト
ン１０には、後述スる直線−旋回運動変換機構（２が連
動連結されている。

流体圧式待避／リンタロは、待避／リンタ本体１４に待
避ピストン１５を昇降摺動自在で保密状に内嵌してなる
。待避７リンタ本体１４の上部か、クランプピストン１
０の下側空間内てクランプシリンダ本体９内に昇降自在
に挿入されるとともに、クランプピストン１０に固設さ
れる。これにより、待避ピストン１５に対してクランプ
ピストン１０をアンクランプ用高さ位置Ｈ１からクラン
プ用高さ位置Ｈ３へ押し下げ駆動可能に構成しである（
第１図参照）。待避ピストン１５にはクランプロッド１
６を介してクランプ具３か固設され、このクランプロッ
ド１６に対してクランプピストン１０を昇降摺動自在に
外嵌させである。

上記クランプピストン１０は、その上側に形成したクラ
ンプ駆動油室１９に曲圧源２３の圧油を圧油給排用切換
弁２２・ホルスタ１の圧部給排ロ２トクランプシリンダ
本体９内の圧部給排路２０を順に介して供給することに
より、下向きにクランプ駆動されるのに対して、アンク
ランプ用バネ２４で上向きに復帰可能とされている。

待避ピストン１５の上側に下降待避用流体圧作動室２６
か形成されるとともに下側に上昇進出用流体圧作動室２
７か形成される。下降待避用流体圧作動室２６に空圧源
３３の圧縮空気を下降操作用切換弁３２・ホルスタｌの
作動流体給排ロ３トクランブンリンタ本体９内の作動流
体給排路３０・待避シリンダ本体１４に形成したオーパ
ラ、ブ連通路２９を順に介して供給することにより、待
避ピストン１５が下降駆動可能とされる。また、上昇進
出用流体圧作動室２７に空圧源３３の圧縮空気を上昇操
作用切換弁３７・ボルスタ１の作動流体給排口３６・ク
ランプシリンダ本体９内の作動流体給排路３５を順に介
して供給することにより、待避ピストン１５か上昇駆動
可能とされる。

前記の直線−旋回運動変換機構１２は、非旋回側部材４
０に旋回側部材４１をネジ嵌合させてなり、これら両部
材４０・４１はクランプピストン１０の下側に配置され
る。

非旋回側部材４０は、直進ガイドビン４６を介してクラ
ンプシリンダ本体９に対して上下摺動自在かつ旋回不能
に支持されるとともに、クランプピストン１０の下降駆
動力て待避ノリンタ本体１４およびアンクランプ用ハネ
２４を順に介しで押し下げ従動可能に構成しである。旋
回側部材４０の所定量以上の下降は、クランプシリンダ
本体９の底壁に形成した下降量は止め部４７で阻止しで
ある。

旋回側部材４１は、ランアルベアリング４３を介してク
ランプシリンダ本体９に旋回自在にかつ上下移動不能に
支承されている。この旋回側部材４１は、その上部の旋
回出力部４１ａをクランプロッド１６の入力孔１６ａに
キー嵌合することにより、クランプロッド■６を介して
クランプ具３を旋回駆動するとともに、クランプロッド
１６と旋回側部材４１とを昇降摺動自在に構成し、であ
る。

クランプ具３は、入力孔１６ａに内装した上昇バネ４４
て上向きに弾圧しである。

上記の油圧クランプ２の作動を前記第１図で説明する。

（ａ）図の待避状態では、上側の作動流体給排口３１か
ら待避シリンダ６の上側の流体圧作動室２６に圧縮空気
を供給して待避ピストン１５を昇降ストロークしたけ下
降駆動して、クランプロッド１６を介してクランプ具３
を待避位置Ａに下降させてあり、この状態で金型４をボ
ルスタ１の上面に横側か与搬入する。

金型４のクランプ時には、まず、（ｂ）図のアンクラン
プ状態に示すように、上側の作動流体給排口３■かＳ上
側の流体圧作動室２６内の圧縮空気を排出するとともに
、下側の作動流体給排口３６かあ下側の流体圧作動室２
７に圧縮空気を供給して待避ピストン１５を昇降ストロ
ークしたけ上昇駆動し、クランプロット１６を介してク
ランプ具３を待避可能姿勢Ｘに保持したままアンクラン
プ位置Ｂに切換える。この状態では、非旋回側部材４０
と下降受は止め部４７との間には旋回ストロークＭの高
さ隙間かあけられ、クランプ具３と金型４との間には、
その旋回ストロークＭにクランプストロークＮを加えた
寸法の隙間かあけられている。

次いで、（Ｃ）図のクランプ準備状態に示すように、圧
部給排口２１か与りランプ駆動部室１９内に圧油を供給
し、クランプピストン１０を（ｂ）図のアンクランプ用
高さ位置Ｈ，からクランプ準備用高さ位置Ｈ７にまで下
降させ、その下降駆動力で待避シリンダ本体１４・アン
クランプ用ハネ２４を順に介して旋回側部材４０を旋回
ストロークＭたけ下降させる。これに伴って、旋回側部
材４１か非旋回側部材４０とのネジ嵌合に従って旋回し
、旋回出力部４１ａ・クランプロッド１６を順に介して
クランプ具３を前記の待避可能姿勢Ｘからクランプ姿勢
Ｙに旋回させなからクランプ準備位置Ｃへ下降させる。

引き続いて圧油を供給して、（ｄ）図のクランプ状態に
示すように、クランプピストン１０をクランプ用高さ位
置Ｈ３にまで下降させることに伴って、クランプピスト
ン１０及び待避シリンダ本体１４が非旋回側部材４０を
置き残した状態でクランプストロークＮだけ下降し、直
進下降するクランプロッド１６を介してクランプ具３か
金型４を押圧固定するのである。

なお、金型４のアンクランプ時には、油圧クラップ２は
上記とは逆の手順で作動する。

上記の実施例において、クラ／プ／リンタ本体９に対し
て非旋回側部材４０を昇降させるとともに旋回側部材４
１を昇降不能に支持するとしたか、これに代えて、旋回
側部材を昇降させるとともに非旋回側部材を昇降不能に
支持するように構成することも可能である。また、これ
重両部材４０・１１は、不ン嵌合に代えて、従来例（第
５図参照）のようにカム式の螺進係合で構成することも
可能である。さ昌に、待避／リンタロの作動流体は、圧
縮空気：こ代えて、窒素カス等の池の種類のカスや圧１
由であってもよい。

（第２実施例） 第４図は、第２実施例を示している。

この場合、直線−旋回運動変換機構１２の非旋回側部材
４０およ）旋回側部材４１をクランプピストン１０の上
側のクランプ駆動部室１９内に装着し、旋回側部材４０
の直線−螺旋溝５（に、クラ〉プ／リンダ本体９に固設
した非旋回側部材４Ｏの突出部を係合させである。旋回
側部材４１は、クランプピストン１０と同行して上昇可
能に構成するとともに、クランプロッド１６の縦溝５２
にピン５３を介して回転伝動可能かつ昇降自在になって
いる。

また、クランプピストンｌＯと待避シリンダ本体１４と
は別体に構成しである。

さらに、待避シリンダ６の作動流体の給排口３１・３６
は待避シリンダ本体１４の底壁に設けである。

【図面の簡単な説明】

第１図から第４図は本発明の実施例を示している。 第１図から第３図は第１実施例で、 第１図は作動説明図て、（ａ）図は待避状態を示ス図、
（ｂ）図はアンクランプ状態を示す図、（Ｃ）図はクラ
ンプ準備状態を示す図、（ｄ）図はクランプ状態を示す
図である。 第２図は、油圧クランプの使用状態の縦断面図である。 第３図は、第２図の平面視部分図である。 第４図は、第２実施例を示し、第１図（ｄ）に相当する
図である。 第５図は、従来例を示す図である。 第６図は、提案例を示す図である。 ３　・クランプ具、６・・・流体圧式待避７リンタ、７
・部属式旋回りランプンリング、９・・・クランプピス
ンダ、１０・・・クランプピストン、１２・・・直線旋
回運動変換機構、１４・待避シリンダ本体、１５・待避
ピストン、１６・・・クランプロッド、１９・・クラン
プ駆動油室、２０・・圧線給排路、２６・２７・・流体
圧作動室、３０・３５・・作動流体給排路、４０・非旋
回側部材、４１・・・旋回側部材、Ａ・・・待避位置、
Ｂ・・・アンクランプ位置、Ｃクランプ準備位置、Ｄ・
・・クランプ位置、Ｈ・　アンクランプ用高さ位置、Ｈ
３・・・クランプ用高さ位置、Ｘ・・・待避可能姿勢、
Ｙ・・・クランプ姿勢。 第３図 １

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、クランプ具（３）の下側に流体圧式待避シリンダ（
   ６）と油圧式旋回クランプシリンダ（７）とを設け、 流体圧式待避シリンダ（６）は、待避シリンダ本体（１
   ４）に待避ピストン（１５）を昇降摺動自在に内嵌して
   構成し、 待避ピストン（１５）に、少なくともクランプロッド（
   １６）を介して、クランプ具（３）を下方に沈む待避位
   置（Ａ）と上方に浮上するアンクランプ位置（Ｂ）とに
   切換え駆動可能に連動連結し、 油圧式旋回クランプシリンダ（７）は、クランプシリン
   ダ本体（９）にクランプピストン（１０）を昇降摺動自
   在に内嵌するとともに、クランプピストン（１０）に直
   線−旋回運動変換機構（１２）を連動連結して構成し、 クランプピストン（１０）に、少なくともクランプロッ
   ド（１６）を介して、クランプ具（３）を上側のアンク
   ランプ位置（Ｂ）から途中高さのクランプ準備位置（Ｃ
   ）を経て下側のクランプ位置（Ｄ）へ駆動可能に連動連
   結し、 直線−旋回運動変換機構（１２）の旋回側部材（４１）
   に、少なくともクランプロッド（１６）を介して、クラ
   ンプ具（３）を旋回駆動可能に連動連結し、 旋回側部材（４１）は、クランプ具（３）をアンクラン
   プ位置（Ｂ）では待避可能姿勢（Ｘ）に保持するのに対
   して、クランプ準備位置（Ｃ）ではクランプ姿勢（Ｙ）
   に旋回駆動し終えるように構成した、 クランプ具沈下待避機能付き旋回下降式油圧クランプに
   おいて、 待避シリンダ本体（１４）の少なくとも上部を、クラン
   プピストン（１０）の下側でクランプシリンダ本体（９
   ）内に昇降自在に挿入して、クランプピストン（１０）
   に一体昇降可能に連結し、 待避ピストン（１５）にクランプロッド（１６）を昇降
   駆動可能に連結し、 クランプピストン（１０）を、クランプロッド（１６）
   に対して昇降摺動自在に外嵌させるとともに、待避ピス
   トン（１５）に対してアンクランプ用高さ位置（Ｈ＿１
   ）からクランプ用高さ位置（Ｈ＿３）へ押し下げ駆動可
   能に連動連結し、 直線−回転運動変換機構（１２）の旋回側部材（４１）
   に対してクランプロッド（１６）を昇降摺動自在に構成
   した、 ことを特徴とする、クランプ具沈下待避機能付き旋回下
   降式油圧クランプ。 ２、直線−旋回運動変換機構（１２）は、非旋回側部材
   （４０）に旋回側部材（４１）を螺進可能に嵌合させて
   なり、 旋回側部材（４０）及び非旋回側部材（４１）の両者は
   、クランプピストン（１０）の下側に配置され、これら
   両者（４０）（４１）のうちの一方をクランプピストン
   （１０）の下降駆動力で待避シリンダ本体（１４）を介
   して押し下げ従動可能にするとともに、他方をクランプ
   シリンダ本体（９）に下降不能に支持した、 請求項１に記載のクランプ具沈下待避機能付き旋回下降
   式油圧クランプ。 ３、クランプピストン（１０）のクランプ駆動油室（１
   ９）に連通する圧油給排路（２０）、及び、待避ピスト
   ン（１５）の流体圧作動室（２６）（２７）に連通する
   作動流体給排路（３０）（３５）を、クランプシリンダ
   本体（９）内に形成した、請求項１又は２に記載のクラ
   ンプ具沈下待避機能付き旋回下降式油圧クランプ。