JPH05185341A - 流体圧クランプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 流体圧クランプを小形化すると共にクランプ
作動時間を短くする。 【構成】 ハウジング４内の第２ピストン１２に第１ピ
ストン１１を挿入する。第１ピストン１１には、作用点
部Ａと支点部Ｃと楔式受圧面Ｂとを前から順に設ける。
第２ピストン１２には、上記の楔式受圧面Ｂに下側から
対面する楔式押圧面Ｆを設ける。第１ピストン１１の前
部の下側に第１揺動隙間３７を設けるとともに、その第
１ピストン１１の後部と第２ピストン１２との間に第２
揺動隙間３８を設ける。クランプ時には、第１作動室２
１の流体圧力によって、両ピストン１１・１２を前進さ
せ、その後、その第１ピストン１１に対して第２ピストン
１２をさらに前進させる。すると、第１ピストン１１の
作用点部Ａが支点部Ｃを中心として僅かに下向き揺動さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、射出成型機・マシニン
グセンタ等の加工機械の固定台に、金型・ワークパレッ
ト・ワークピース等の被固定物を、圧縮空気や圧油等の
流体圧力によって押圧操作するクランプに関し、より詳
しくいえば、楔式増力機構によって強力なクランプ力が
得られる技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の楔式増力機構を備えた流体圧ク
ランプには、米国特許No.4,365,792に記載されたものが
ある。この従来構造のクランプは次のように作動する。
まず、ピストンを進出用ストロークだけ前進させること
によって、クランプ具を後退位置から進出位置へ前進さ
せる。次いで、そのピストンを仮クランプ用ストローク
だけ前進させて、進出位置のクランプ具に対して楔部材
を前進させていく。すると、その楔部材によってクラン
プ具が進出位置から仮クランプ位置へ揺動されて金型に
接当される。引き続いて、同上ピストンをさらに本クラ
ンプ用ストロークだけ進出させることによって、楔部材
の楔係合力によってクランプ具を仮クランプ位置から本
クランプ位置へ強力にクランプ揺動させるのである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来構造では次
の問題がある。流体圧クランプは、進出用ストロークと
本クランプ用ストロークとの間に仮クランプ用ストロー
クを備える必要がある。この仮クランプ用ストローク
は、クランプ具の仮クランプ位置への揺動が先細りの楔
部材によって行なわれるので、比較的に長いストローク
が要求される。このため、流体圧クランプの全ストロー
クが長くなる。その結果、ハウジングの前後方向の長さ
が大きくなって、流体圧クランプが大形になる。しか
も、流体圧クランプの全ストロークが長いことから、ク
ランプ作動時間も長くなってクランプ作業の能率が悪
い。本発明は、流体圧クランプを小形化すること、クラ
ンプ作動時間を短くすることを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、例えば、図１から図６、又は図１３から
図１５に示すように、流体圧クランプを次のように構成
した。ハウジング４内に仮クランプ用の第１ピストン１
１と本クランプ用の第２ピストン１２とを前後方向へ保
密移動自在に設け、これら両ピストン１１・１２の後側
に形成した第１作動室２１の流体圧力によって、両ピス
トン１１・１２を前進させた後、その第１ピストン１１
に対してその第２ピストン１２をさらに前進させるよう
に構成し、これとは逆に、上記の第２ピストン１２の前
側に形成したアンクランプ用第２作動室２２の流体圧力
によって、その第２ピストン１２を介して上記の第１ピ
ストン１１を後退させるように構成し、上記の第１ピス
トン１１は、その前部に作用点部Ａを設けるとともに、
その後部に楔式受圧面Ｂを前下がりに設け、その前後方
向の途中部の上部に支点部Ｃを設けて構成し、同上の第
１ピストン１１の後部にアンクランプ用受動部Ｅを前向
きに設け、上記の第２ピストン１２に、上記の楔式受圧
面Ｂに下側から対面する楔式押圧面Ｆを設けるととも
に、上記の受動部Ｅに前側から対面するアンクランプ用
駆動部Ｄを設け、上記の第１ピストン１１の前部の下側
に第１揺動隙間３７を設け、その第１ピストン１１の後
部の上側に第２揺動隙間３８を設けたものである。

【０００５】

【作用】本発明は、例えば図１に示すように次のように
作用する。(ａ)図のアンクランプ状態から(ｂ)図の仮ク
ランプ状態を経て(ｃ)図の本クランプ状態へ切換えると
きには、第１作動室２１へ圧力流体を供給する。する
と、(ｂ)図に示すように、その流体圧力によって両ピス
トン１１・１２が前下向きへ進出用ストロークＬだけ進
出して、第１ピストン１１の作用点部Ａが金型２に上側
から接当し、その金型２が仮クランプされる。なお、こ
こでは作用点部Ａを金型２に直接に接当させてあるが、
その作用点部Ａをクランプ部材を介して金型２に間接的
に接当させてもよい。

【０００６】引き続いて、(ｃ)図に示すように、進出移
動が阻止された第１ピストン１１に対して第２ピストン
１２が本クランプ用ストロークＳだけ進出していき、第
１ピストン１１の受圧面Ｂに第２ピストン１２の押圧面
Ｆが係合していく。すると、この押圧面Ｆから受圧面Ｂ
へ作用する楔係合力によって、支点部Ｃを中心として、受
圧面Ｂが僅かに上向き揺動されるとともに作用点部Ａが
僅かに下向き揺動される。この場合、押圧面Ｆから受圧
面Ｂに作用する力は、受動距離Ｘと作用距離Ｙとの比に
応じて増力され、そのレバー比Ｘ/Ｙに対応する強力な
クランプ力が作用点部Ａから金型２へ伝達される。

【０００７】上記の本クランプ状態において、何らかの
事故によって第１室２１内の流体圧力が異常低下したり
消失したりした場合には、金型２に作用する重力や加工
反力等のクランプ解除力が上記の第１ピストン１１のク
ランプ状態を解除しようとする。しかし、そのクランプ
解除力に対抗するように、ハウジング４のシリンダ孔９
(図２参照)から第１ピストン１１の支点部Ｃに摩擦力が
作用するとともに、別のシリンダ孔１０(図２参照)から
第２ピストン１２の外周面に摩擦力が作用し、これら２
箇所の摩擦力の合力が第１ピストン１１の後退を阻止す
る。しかも、上記の第１ピストン１１が僅かでも後退し
ようとすると、摩擦固定された第２ピストン１２の押圧
面Ｆに第１ピストン１１の受圧面Ｂが食い込むことによ
って、その第１ピストン１１の後退が阻止される。

【０００８】(ｃ)図の本クランプ状態から(ａ)図のアン
クランプ状態へ切換えるときには、第１作動室２１から
圧力流体を排出するとともに第２作動室２２へ圧力流体
を供給する。すると、第１ピストン１１に対して第２ピ
ストン１２が後退して、前記の受圧面Ｂとの押圧面Ｆと
の楔係合が解除される。引き続いて後退される第２ピス
トン１２のアンクランプ用駆動部Ｄによって第１ピスト
ン１１の受動部Ｅが後退され、その第１ピストン１１が
アンクランプされる。

【０００９】

【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。本発明の流体圧クランプ
は、従来例とは異なり、楔部材によってクランプ具を仮
クランプ位置へ揺動させるためのストロークが必要ない
ので、全ストロークが短くなる。これにより、ハウジン
グの前後方向の長さを短かくして、流体圧クランプを小
形に造れる。しかも、上述のように全ストロークが短い
ことから、クランプ作動時間も短くなってクランプ作業
の能率を向上できる。また、そのクランプ時には、楔係
合力と第１ピストンのレバー比との総合作用によって強
力なクランプ力が得られる。

【００１０】さらに、第１室内の流体圧力が異常低下し
たり消失したりした場合でも、重力や加工反力等のクラ
ンプ解除力に対抗して、第１ピストンの支点部に摩擦力
が作用するとともに第２ピストンの外周面に摩擦力が作
用し、これら２箇所の摩擦力の合力が第１ピストンの後
退を阻止する。しかも、上記の第１ピストンが僅かでも
後退しようとすると、摩擦固定された第２ピストンの押
圧面に第１ピストンの受圧面が食い込むことによって、
その第１ピストンの後退が阻止される。このため、流体
圧クランプがクランプ解除されるのを確実に防止でき
る。

【００１１】また、第１ピストンは、受圧面と押圧面と
の楔係合が解除された後にアンクランプ操作されるの
で、その操作力が小さくてすむ。このため、流体圧クラ
ンプのアンクランプ操作が容易かつ確実である。

【００１２】

【実施例】

(第１実施例)図１から図６は、第１実施例を示してい
る。図２に示すように、射出成形機の固定台１の上面
に、金型２が空圧クランプ３によって固定される。この
空圧クランプ３は、そのハウジング４の左右一対の側壁
５が２本のボルト６によって固定台１に固定されてお
り、ハウジング４の前面４ａから前側へ進出させたクラ
ンプ部分７が金型２を斜め上側から押圧するようになっ
ている。

【００１３】そのハウジング４内には、ハウジング前面
４ａに前下がりに開口させた小径の第１孔９と、この第
１孔９と同軸上に配置した大径の第２孔１０とが、前後
に形成される。その第１孔９には、仮クランプ用の筒状
第１ピストン１１がＯリング１４を介して気密移動自在
に挿入される。その第１ピストン１１の前部に前記クラ
ンプ部分７を設けてある。また、上記の第２孔１０に
は、本クランプ用の筒状第２ピストン１２がＯリング１
５を介して気密移動自在に挿入される。その第２ピスト
ン１２内に上記の第１ピストン１１の後部がＯリング１
６を介して気密移動自在に挿入される。上記の第２孔１
０の後部にはエンドプレート１８をＯリング１９を介し
て気密状に固定してある。

【００１４】上記の両ピストン１１・１２の後側にクラ
ンプ用第１作動室２１が形成され、第２ピストンの前側
にアンクランプ用第２作動室２２が形成される。これら
第１室２１と第２室２２とに、それぞれ、圧縮空気用給
排口２３・２４を開口してある。また、上記エンドプレ
ート１８にはクランプ・アンクランプ状態検出用ロッド
２６をＯリング２７を介して気密移動自在に挿入して、
上記の第１ピストン１１をクランプ状態保持バネ２８に
よって上記ロッド２６を介して前向きに弾圧してある。

【００１５】同上の図２と図３とによって、上記の両ピ
ストン１１・１２をさらに詳しく説明する。その図３
は、図２のIII−III線矢視図であって、上記ロッド２６
及びバネ２８や後述のナット３１を第１ピストン１１か
ら取外した状態を示している。

【００１６】第１ピストン１１のクランプ部分７の下部
に作用点部Ａが設けられ、その第１ピストン１１の後下
部に楔式受圧面Ｂが前下がりに設けられる。また、その
第１ピストン１１の前寄りの上部に支点部Ｃが設けられ
る。この支点部Ｃは前記の第１孔９の上周面によって直
接に支持されている。さらに、その第１ピストン１１の
後部に固定したナット３１にアンクランプ用受動部Ｅが
前向きに設けられる。

【００１７】上記の第２ピストン１２の筒孔の後部には
環状の球面溝３３が形成される。その球面溝３３の下面
に楔３４が嵌合される。その楔３４の上面に楔式押圧面
Ｆを形成し、その押圧面Ｆを上記の受圧面Ｂに下側から
対面させてある。さらに、その第２ピストン１２の後部
にアンクランプ用駆動部Ｄを設け、その駆動部Ｄを上記
の受動部Ｅに前側から対面させてある。また、上記の第
１ピストン１１の前部の下側で第１孔９に第１揺動隙間
３７を設けてある。さらに、その第１ピストン１１の後
部と第２ピストン１２との間に環状の第２揺動隙間３８
を設けてある。

【００１８】同上の図２と、図４及び図５に示すよう
に、前記の金型２の上面と作用点部Ａとの間に、滑動用
のシャトル部材４１をキー４２を介して前後方向へ一定
範囲内で摺動移動自在な状態に介在させてある。このシ
ャトル部材４１は、窒化処理した合金鋼にメッキ処理を
施してあり、進出バネ４３によって前向きに弾圧される。
そのシャトル部材４１の所定量以上の前向き移動を、遊
動孔４４に挿通した一対のストッパーボルト４５・４５
によって阻止してある。符号４６はサポート板である。

【００１９】図１と図６とに示すように、上記の空圧ク
ランプ３は次のように作動する。図１(ａ)のアンクラン
プ状態では、第１室２１内の圧縮空気を図外の第１給排
弁から排出するとともに、第２室２２へ図外の第２給排
弁から圧縮空気を供給してある。これにより、第２ピス
トン１２がバネ２８に抗して第１ピストン１１を後退さ
せている。

【００２０】上記アンクランプ状態からクランプ状態へ
切換えるときには、図１(ｂ)に示すように、第２室２２
へ圧縮空気を供給したまま、第１室２１へも圧縮空気を
供給する。すると、第２ピストン１２が両室２１・２２
の互いに対向する空気圧力によって後退位置に保持され
ようとするのに対して、第１ピストン１１が第１室２１
の空気圧力とバネ２８の弾圧力とによって前進されてい
く。これにより、第１ピストン１１が、アンクランプ用
受動部Ｅと駆動部Ｄとを順に介して第２ピストン１２を
同行駆動しながら進出用ストロークＬだけ進出し(図６
中の下図参照)、クランプ部分７が金型２に上側から接
当する。これにより、その金型２は、第１室２１の空気
圧力とバネ２８との両者によって強力に仮クランプされ
ズレ動きが起こらない。この場合、上記の金型２からの
反力によって作用点部Ａが上向きに揺動されている。な
お、上記の両ピストン１１・１２の進出につれて、第２
室２２内の圧縮空気が第２給排弁から第１給排弁(いず
れも図示せず)を経て第１室２１へ供給されるので、圧
縮空気が無駄に排出されるのを防止してエネルギを節約
できる。

【００２１】引き続いて、図１(ｃ)に示すように、第１
室２１へ圧縮空気を供給したまま、第２室２２から圧縮
空気を排出させる。すると、金型２によって進出移動が
阻止された第１ピストン１１に対して第２ピストン１２
が本クランプ用ストロークＳだけ進出して(図６中の下
図参照)、第１ピストン１１の受圧面Ｂに第２ピストン
１２の押圧面Ｆが係合していく。この押圧面Ｆから受圧
面Ｂへの楔係合力によって、前記の支点部Ｃを中心とし
て、受圧面Ｂが僅かに上向き揺動されるとともに作用点
部Ａが僅かに下向き揺動されるのである。

【００２２】この場合、押圧面Ｆから受圧面Ｂに作用す
る力は、受動距離Ｘと作用距離Ｙとの比に応じて増力さ
れ、そのレバー比Ｘ/Ｙに対応する強力なクランプ力が
作用点部Ａから金型２へ伝達される(ここでは、金型２
から作用点部Ａに作用するクランプ反力を示してあ
る)。

【００２３】ちなみに、上記の押圧面Ｆの楔角度は５度
から１５度の範囲が好ましい。例えば、その楔角度を１
０度に設定した場合には、押圧面Ｆから受圧面Ｂへの楔
係合力は、第１作動室２１から第２ピストン１２に作用
する推力の約２.５倍から３倍になる。また、上記のレ
バー比Ｘ/Ｙは約２から３の値に設定可能である。その
結果、作用点部Ａから金型２に作用するクランプ力は、
第２ピストン１２の推力の約５倍から９倍となる。従っ
て、作動流体が約７kgf/cm²程度の低圧の圧縮空気であ
っても強力なクランプ力が得られる。

【００２４】そして、圧縮空気供給配管の破損等によっ
て第１室２１内の圧力が異常低下したり消失したりした
場合には、金型２に作用する重力や加工反力等のクラン
プ解除力が上記の第１ピストン１１のクランプ状態を解
除しようとする。しかし、そのクランプ解除力に対抗す
るように、ハウジング４の第１孔９から第１ピストン１
１の支点部Ｃに摩擦力が作用するとともに、第２孔１０
から第２ピストン１２の外周面に摩擦力が作用し、これ
ら２箇所の摩擦力の合力が第１ピストン１１の後退を阻
止する。しかも、上記の第１ピストン１１が僅かでも後
退しようとすると、摩擦固定された第２ピストン１２の
押圧面Ｆに第１ピストン１１の受圧面Ｂが食い込むこと
によって、その第１ピストン１１の後退が阻止される。

【００２５】なお、上記のようにクランプ駆動時に第１
ピストン１１が揺動することによって、ストレートに形
成した第１孔９であってもその上面と下面に揺動支持用
の凸面がひとりでに形成されていく。このため、その第
１孔９に支点部Ｃ用の支持部分を形成しておく必要がな
い。

【００２６】上記とは逆に、空圧クランプ３を、図１
(ｃ)の本クランプ状態から図１(ａ)のアンクランプ状態
へ切換えるときには、第１室２１内の圧縮空気を排出す
るとともに、第２室２２へ圧縮空気を供給する。する
と、まず、その圧力によって第２ピストン１２が後退し
て、受圧面Ｂと押圧面Ｆとの楔係合が解除される。次い
で、図１(ｂ)に示すように、アンクランプ用駆動部Ｄが
受動部Ｅに接当する。引き続いて、図１(ａ)に示すよう
に、第２ピストン１２が第１ピストン１１をバネ２８に
抗して後退させるのである。このように、第１ピストン
１１は、受圧面Ｂと押圧面Ｆとの楔係合が解除された後
にアンクランプ操作されるので、その操作力が小さくて
すむ。このため、流体圧クランプ３のアンクランプ操作
が容易かつ確実である。

【００２７】図２に示す前記シャトル部材４１は、上記
のアンクランプ時に次のように作動する。第１ピストン
１１を後上向きに後退駆動すると、まず、金型２に摩擦
固定されたシャトル部材４１と作用点部Ａとの間に滑り
が生じ、そのシャトル部材４１を置き残した状態でクラ
ンプ部分７だけが後上側へ駆動される。引き続いて後退
駆動される第１ピストン１１によって、クランプ部分７
とシャトル部材４１とが後上向きに駆動され、金型２が
アンクランプされるのである。従って、前記クランプ時
にシャトル部材４１が金型２に強力に食い込んだ場合で
あっても、上述のようにアンクランプ時にシャトル部材
４１と作用点部Ａとの間で滑りが生じることによって、
そのアンクランプ作動を確実に行える。

【００２８】上記構成の空圧クランプ３は次の長所が得
られる。図６中の下図に示すように、クランプ時には、
両ピストン１１・１２が進出用ストロークＬだけ前進し
て金型２に接当し、その後、第２ピストン１２だけが本
クランプ用ストロークＳだけさらに前進することによっ
てクランプが完了する。このため、楔部材によってクラ
ンプ具を仮クランプ位置へ移動させるストロークＴを省
略でき(図６中の上図を参照)、全ストロークが短くな
る。その結果、ハウジング４の前後方向の長さを短かく
して、空圧クランプ３を小形に造れる。しかも、空圧ク
ランプ３の全ストロークが短くてすむことから、クラン
プ作動時間も短くなって、クランプ作業の能率を向上で
きる。

【００２９】ハウジング４内に第１ピストン１１と第２
ピストン１２とをほぼ同軸上に設けたので、ハウジング
４の背丈を低くできる。また、第２ピストン１２内に第
１ピストン１１を挿入したので、ハウジング４の前後方
向の長さを短くできる。従って、空圧クランプ３をさら
に小形に造れる。

【００３０】第１ピストン１１が挿入される第１孔９を
前記ハウジング４の前面４ａに前下がりに開口させたの
で、金型２を上側からクランプでき、金型２のクランプ
厚さの許容範囲が大きい。また、上記の第１孔９はハウ
ジング４に真っすぐに形成するだけでよいので、そのハ
ウジング４に支点部Ｃ用の支持部分を予め加工したり別
部品の支持部材を取り付けたりする必要がなく、空圧ク
ランプ３の製作コストが安くてすむ。

【００３１】空圧クランプ３のクランプ力は、両ピスト
ン１１・１２の空圧推力に加えて、バネ２８の弾圧力を
利用できるので、そのクランプ能力が大きい。 また、前記の楔３４を第２ピストン１２とは別体に設け
たことにより、その楔３４の材質や表面処理の選択の自
由度が大きくなるので、各種の用途に適合するクランプ
の設計が容易となる。

【００３２】上記の第１実施例は次のように変更でき
る。アンクランプ状態からクランプ状態への切換え時に
は、前述のごとく両室２１・２２へ圧縮空気を同時に供
給する工程を設けることに代えて、第１室２１へ圧縮空
気を供給すると同時に第２室２２から圧縮空気を排出さ
せるようにしてもよい。この場合、仮クランプ時に第１
ピストン１１から第２ピストン１２を後退させておくた
めに、第２室２２側の給排口２４に絞り弁を接続してそ
の第２室２２からの圧縮空気の排出速度を遅くすること
が好ましいが、この絞り弁は必須のものではない。ま
た、前記クランプ状態保持用バネ２８は省略することが
可能である。この場合、仮クランプ時には、第１ピスト
ン１１は第１室２１の空気圧力だけによって前進される
ことになる。

【００３３】金型２とクランプ部分７との材質や表面処
理を適切なものに選定することにより、前記のシャトル
部材４１を省略することが可能である。また、両ピスト
ン１１・１２を封止するＯリング１４・１５・１６は、Ｘ
リングやＵパッキンであってもよい。

【００３４】第１揺動隙間３７は、ハウジング４の第１
孔９に形成することに代えて、第１ピストン１１を縮径
させて構成してもよい。また、第２揺動隙間３８も、第
２ピストン１２に形成することに代えて、第１ピストン
１１を縮径させて構成してもよい。上記の第１孔９は、
真っすぐに形成することに代えて、その上面と下面に揺
動支持用の凸面を予め形成しておいてもよい。

【００３５】図７及び図８と、図９から図１２の各図
と、図１３から図１５とは、それぞれ、第２実施例から第
７実施例を示している。なお、これらの実施例において
は、上記の第１実施例と同じ構成の要素には原則として
同一の符号を付けてある。

【００３６】(第２実施例)図７と図８とは第２実施例を
示している。クランプ・アンクランプ状態検出用ロッド
２６と第２ピストン１２とを横向きの連結ピン５１によ
って固定するとともに、第１ピストン１１の後部に一対
の長孔５２・５２を形成し、これら長孔５２・５２に上
記ピン５１を前後方向へ移動自在に挿通してある。上記
ピン５１の両側部によってアンクランプ用駆動部Ｄが構
成され、長孔５２の後壁によってアンクランプ用受動部
Ｅが構成される。上記ロッド２６を第１バネ５３によっ
て前側へ弾圧するとともに、そのロッド２６に対して第
１ピストン１１を第２バネ５４によって前側へ弾圧して
ある。

【００３７】また、前記ハウジング４の後面に固定した
スイッチ箱５６内にクランプ状態検出用リミットスイッ
チ５７とアンクランプ状態検出用リミットスイッチ５８
とが設けられる。これらリミットスイッチ５７・５８の
各接触子５９・６０が上記ロッド２６の後部で操作され
る。

【００３８】この第２実施例においては、第１バネ５３
によって、ロッド２６・ピン５１・第２ピストン１２を
順に介して楔３４の押圧面Ｆを前向きに弾圧しておくこ
とにより、クランプ状態が解除されるのを強力に防止で
きる。また、両バネ５３・５４によってクランプ力を増
加できる。しかし、上記バネ５３・５４は、いずれか一
方又は両方を省略することも可能である。

【００３９】(第３実施例)図９は第３実施例を示してい
る。第１ピストン１１の後部に設けた縮径部分６１を第
２ピストン１２の小径部分６２にＯリング６３を介して
気密状に挿入してある。その第１ピストン縮径部分６１
の後端にアンクランプ用受動部Ｅを設け、第２ピストン
小径部分６２に駆動部Ｄを設けてある。受圧面Ｂは、第
１ピストン１１の前後方向の途中部に設けられる。ま
た、押圧面Ｆは、第２ピストン１２の前下部に設けられ
る。前記の各実施例で示したロッド２６は省略されてお
り、第１バネ５３によって第２ピストン１２を直接に弾
圧するとともに、第２バネ５４によって上記の第２ピス
トン１２に対して第１ピストン１１を弾圧してある。

【００４０】(第４実施例)図１０は、第４実施例を示
し、上記の図９の実施例を次のように変更したものであ
る。第２ピストン１２から前向きに突設したピストンロ
ッド６６をハウジング４の第１孔９にＯリング６７を介
して気密状に挿入してある。第１作動室２１内の圧力
は、ピストンロッド６６と第１ピストン縮径部分６８と
の間から第１ピストン１１用Ｏリング６９の後面に作用
するようになっている。

【００４１】(第５実施例)図１１は第５実施例を示して
いる。ハウジング４内に第１孔９と第２孔１０とが上下
に間隔を空けて形成される。第１孔９に第１ピストン１
１がＯリング７１を介して気密状に挿入され、第２孔１
０に第２ピストン１２がＯリング７２を介して気密状に
挿入される。これら両ピストン１１・１２の後側に大径
の第１作動室２１が形成され、第２ピストン１２の前側
に小径の第２作動室２２が形成される。各ピストン１１
・１２はそれぞれ第１バネ７３と第２バネ７４とによっ
て前側へ弾圧される。第１ピストン１１の後下部に固定
した楔７５にアンクランプ用受動部Ｅと受圧面Ｂとが前
後に設けられ、第２ピストン１２の後上部にアンクラン
プ用駆動部Ｄと押圧面Ｆとが前後に設けられる。

【００４２】(第６実施例)図１２は第６実施例を示して
いる。第１孔９と第２孔１０とを同軸上で水平に形成
し、第１孔９に挿入した第１ピストン１１の前部の作用
点部Ａと金型２との間にクランプ具８１を設けたもので
ある。

【００４３】アンクランプ状態では、そのクランプ具８
１は、前進バネ８２によって第１ピストン１１に対して
前上向きに進出させられている。クランプ時には、両ピ
ストン１１・１２を進出させていくと、クランプ具８１
の下部８３がストッパー壁８４で受け止められると共
に、そのクランプ具８１が第１ピストン１１の作用点部
Ａによって下向き揺動されて金型２に接当する。次い
で、第２ピストン１２の押圧面Ｆから第１ピストン１１
の受圧面Ｂへ作用する楔係合力によって、その受圧面Ｂ
が支点部Ｃを中心に上向き揺動され、作用点部Ａがクラ
ンプ具８１を下向きにクランプ駆動するのである。

【００４４】従って、クランプ具８１の進出位置から仮
クランプ位置への揺動は第１ピストン１１の推力によっ
て行われるのに対して、そのクランプ具８１の上記の仮
クランプ位置から本クランプ位置への揺動は第２ピスト
ン１２の推力によって行われることになる。

【００４５】(第７実施例)図１３から図１５は第７実施
例を示している。この第７実施例は、前記の第１実施例
(図１から図６参照)を次のように変更したものである。
第１ピストン１１の後部の左右両側に一対の受圧ピン８
６・８６が枢支され、各ピン８６の下面に前記の受圧面
Ｂが形成される。２つの受圧面Ｂ・Ｂは、第２ピストン
１２及びクランプ状態検出用ロッド２６とほぼ同軸上に
配置される。また、第２ピストン１２の内周面の後部に
支持溝８７が形成される。その支持溝８７に挿入した半
リング状の楔部材８８は、ストップピン８９によって回
転が規制される。上記の楔部材８８の左右の上面に一対
の押圧面Ｆ・Ｆが形成される。

【００４６】上記の第２ピストン１２の前後方向の途中
部にアンクランプ用駆動部Ｄが設けられ、第１ピストン
１１の後寄り部にアンクランプ用受動部Ｅ設けられる。
また、ハウジング４の第１孔９の前部に球面溝９１が形
成され、その溝９１の上部に、外周面を球状に形成した
支持部材９２がピン９３によって支持される。その支持
部材９２の内周面に第１ピストン１１の支点部Ｃが支持
される。なお、クランプ状態検出用とアンクランプ状態
検出用との２つのリミットスイッチ５７・５８は、スイ
ッチ箱５６内で前後に並設される。

【００４７】この実施例は次の長所が得られる。本クラ
ンプ駆動時において、第１作動室２１内の圧縮空気から
第２ピストン１２に加わる流体圧力が、上記の楔部材８
８を経て第１ピストン１１の軸心近傍に作用するので、
ほぼ100％の伝動効率が得られて、クランプ力が大きく
なる。また、受圧面Ｂは、第１ピストン１１の左右両側
部分に上向きに設けられるので、その第１ピストン１１
の環状部分の肉厚を狭めない。このため、クランプ状態
保持バネ２８に強力な大径バネを採用でき、その分だ
け、クランプ力がさらに大きくなる。さらに、第１ピス
トン１１が軸心回りに回転するのを左右一対の押圧面Ｆ
・Ｆによって阻止できるので、その第１ピストン１１の
回転ズレが小さい。

【００４８】前記の受圧ピン８６は、丸棒から製作でき
るので、その製作が容易である。また、その受圧ピン８
６は、第１ピストン１１に枢支されることによって自己
調心機能を備えるので、第１ピストン１１がクランプ揺
動した時の角度ズレを容易に修正でき、楔係合のガタ付
きや偏摩耗を防止できる。さらに、受圧ピン８６が自己
調心機能を備えるので、楔係合の角度を変更する際には
楔部材８８の押圧面Ｆの角度を変えるだけでよい。この
ため、異なる機種の流体圧クランプの間で構成部品を共
通化できる。また、上記の半円状の楔部材８８は、外周
面の面積が大きいので、クランプ時の面圧が小さい。こ
のため、流体圧クランプの耐久性が向上する。

【００４９】なお、上記の各実施例において、流体圧ク
ランプの作動流体は、圧縮空気に代えて、窒素ガス等の
ガス体であってもよくオイルや水等の液体であってもよ
い。作動流体として高圧オイルを採用した場合には、楔
の増力作用と第１ピストンのレバー増力作用との総合作
用によって強力なクランプ力を確保するとともに油圧ク
ランプを超小形に造れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の流体圧クランプの作動説明図であ
って、(ａ)図はアンクランプ状態を示す図、(ｂ)図は仮
クランプ状態を示す図、(ｃ)図は本クランプ状態を示す
図である。

【図２】上記の流体圧クランプの縦断側面図である。

【図３】上記の図２のIII−III線矢視図である。

【図４】同上の図２のIV−IV線矢視図である。

【図５】同上の図２のV−V線矢視断面図である。

【図６】上記の流体圧クランプの作用を説明する模式図
である。

【図７】第２実施例を示し、前記の図２に相当する図で
ある。

【図８】上記の図７のVIII−VIII線矢視断面図である。

【図９】第３実施例を示し、同上の図２に相当する図で
ある。

【図１０】第４実施例を示し、同上の図２に相当する図
である。

【図１１】第５実施例を示し、同上の図２に相当する図
である。

【図１２】第６実施例を示し、同上の図２に相当する図
である。

【図１３】第７実施例を示し、同上の図２に相当する図
である。

【図１４】上記の図１３のXIV−XIV線矢視図である。

【図１５】同上の図１３のXV−XV線矢視断面図である。

【符号の説明】

４…ハウジング、４ａ…前面、９…第１孔、１１…第１
ピストン、１２…第２ピストン、２１…第１作動室、２
２…第２作動室、３７…第１揺動隙間、３８…第２揺動
隙間、９２…支持部材、Ａ…作用点部、Ｂ…受圧面、Ｃ
…支点部、 Ｄ…アンクランプ用駆動部、Ｅ…アンクランプ用受動
部、Ｆ…押圧面。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジング(４)内に仮クランプ用の第１
   ピストン(１１)と本クランプ用の第２ピストン(１２)と
   を前後方向へ保密移動自在に設け、 これら両ピストン(１１)(１２)の後側に形成した第１作
   動室(２１)の流体圧力によって、両ピストン(１１)(１
   ２)を前進させた後、その第１ピストン(１１)に対して
   その第２ピストン(１２)をさらに前進させるように構成
   し、 これとは逆に、上記の第２ピストン(１２)の前側に形成
   したアンクランプ用第２作動室(２２)の流体圧力によっ
   て、その第２ピストン(１２)を介して上記の第１ピスト
   ン(１１)を後退させるように構成し、 上記の第１ピストン(１１)は、その前部に作用点部(Ａ)
   を設けるとともに、その後部に楔式受圧面(Ｂ)を前下が
   りに設け、その前後方向の途中部の上部に支点部(Ｃ)を
   設けて構成し、同上の第１ピストン(１１)の後部にアン
   クランプ用受動部(Ｅ)を前向きに設け、 上記の第２ピストン(１２)に、上記の楔式受圧面(Ｂ)に
   下側から対面する楔式押圧面(Ｆ)を設けるとともに、上
   記の受動部(Ｅ)に前側から対面するアンクランプ用駆動
   部(Ｄ)を設け、 上記の第１ピストン(１１)の前部の下側に第１揺動隙間
   (３７)を設け、その第１ピストン(１１)の後部の上側に
   第２揺動隙間(３８)を設けた、 ことを特徴とする流体圧クランプ。
2. 【請求項２】 請求項１の流体圧クランプにおいて、 前記ハウジング(４)内に前記の第１ピストン(１１)と前
   記の第２ピストン(１２)とをほぼ同軸上に設けたもの。
3. 【請求項３】 請求項２の流体圧クランプにおいて、 前記の第２ピストン(１２)内に前記の第１ピストン(１
   １)を挿入したもの。
4. 【請求項４】 請求項１から３のいずれかの流体圧クラ
   ンプにおいて、 前記の第１ピストン(１１)が挿入される第１孔(９)を、
   前記ハウジング(４)の前面(４ａ)に前下がりに開口させ
   たもの。
5. 【請求項５】 請求項１から４のいずれかの流体圧クラ
   ンプにおいて、 前記ハウジング(４)に第１ピストン挿入用第１孔(９)を
   真っすぐに形成し、 その第１孔(９)の上周面に、前記の支点部(Ｃ)を直接に
   支持する支持部分を設けたもの。
6. 【請求項６】 請求項１から４のいずれかの流体圧クラ
   ンプにおいて、 前記の支点部(Ｃ)と前記ハウジング(４)との間に支持部
   材(９２)を挿入し、その支持部材(９２)を上記ハウジン
   グ(４)に上下方向へ揺動自在に支持して構成したもの。