JPH0570001B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ≪産業上の利用分野≫ 本発明は、油圧シリンダの油圧力で被固定側部
材の鍔部を固定側部材に押圧固定する形式の鍔付
部材用油圧クランプに関し、クランプ装置全体を
小形・簡素化する技術である。

≪従来の技術≫ 固定側部材に鍔付部材を着脱自在に固定する手
段として、従来では、第１１図から第１５図に示
すものがある。

従来例 １ （第１１図参照） これは、射出成形機の固定側部材であるスクリ
ユーシリンダ１に、被固定側部材であるシリンダ
ヘツド２の鍔部２ｂを複数の着脱用ボルト７１で
固定したものである。

従来例 ２ （第１２図から第１４図参照） これは、本発明者が先に考えたものであつて、
スクリユーシリンダ１に固定用ボルト７４でアダ
プタープレート７３を固定し、アダプタープレー
ト７３の周方向に複数台のクランプ爪退避形油圧
クランプ７５を配設したものである。なお、クラ
ンプ爪退避形油圧クランプ７５の構造としては、
例えば、本発明者が先に提案した第１４図（実開
昭59−191227号公報）に示すものがある。

そして、クランプ操作時には、まず、各油圧ク
ランプ７５のクランプ爪８１を戻しばね８２の張
力でクランプ本体７７の前面内に退避させ、この
状態でシリンダヘツド２をアダプタープレート７
３の中央部に挿入する。次いで、油圧シリンダ７
８の油圧力でピストン７９を前向きに駆動するこ
とにより、ピストンロツド８０でクランプ爪８１
をクランプ本体７７の前面外へ進出させ、クラン
プ爪８１で鍔部２ｂをアダプタープレート７３に
押圧するものである。

従来例 ３ （第１５図参照） これは、オートクレーブ８４の固定側部材であ
る胴部８５に被固定側部材である鏡板８６を着脱
自在に固定したものである。胴部８５と鏡板８６
の鍔部８７・８８同士が多数の着脱用ボルト８９
で固定される。

≪発明が解決しようとする問題点≫ 従来例１（第１１図参照）では次の問題がある。

(イ) クランプ操作に手間がかかる。

被固定側部材であるシリンダツド２を交換す
るたびに、着脱用ボルト７１をスクリユーシリ
ンダ１のねじ孔に嵌合して締め付ける操作を人
手で行わなければならないので、クランプ操作
に手間がかかる。

従来例２では、上記問題点(イ)を解決できる点で
優れるが、次の問題点(ロ)から(ホ)がある。

(ロ) クランプ装置全体が複雑である。

クランプ装置は、油圧クランプ７５を二台以
上設ける必要があるうえ、各油圧クランプ７５
ごとにクランプ・アンクランプ動作検出手段や
油圧管路を設けざるを得ないので、全体の構成
が複雑である。

(ハ) クランプ装置全体が大形である。

クランプ装置は、被固定物のクランプ位置か
ら各油圧クランプ７５が放射状に突出するの
で、外径寸法が大きくなり、全体が大形のもの
になる。

(ニ) クランプ密度が小さい。

隣り合う油圧クランプ７５，７５同士の干渉
をさけるためにクランプ爪８１の周方向のピツ
チが大きくならざるを得ず、鍔部２ｂのクラン
プ不能領域が広くて、クランプ密度が小さい。

このため、鍔部２ｂに加わる面圧が大きくな
り、鍔部２ｂを傷めたり歪ませたりする。

(ホ) 片締めが起きる。

複数の油圧クランプ７５は、油圧駆動時の摺
動摩擦抵抗や作動油流動抵抗が異ならざるを得
ず、動作タイミングに僅かながらもずれが生じ
て、鍔部２ｂが片締めされるおそれがある。

従来例３（第１５図参照）では、オートクレー
ブ８４の密封を確保するために多数の着脱用ボル
ト８９を人手で着脱操作するので、クランプ操作
が非常に手間取り、前記問題点(イ)が著しく現れ
る。

また、周方向に多数並ぶ着脱用ボルト８９は、
片締めをなくすため、対角線上で交互に締め付け
操作をしなければならず、クランプ操作がさらに
手間取る。

そのうえ、このような大径の鍔部８８のクラン
プ操作に前記の油圧クランプ７５を用いようとし
ても、問題点(ロ)から(ホ)が著しくなり、実用には不
向きである。

本発明は、上記の各問題点(イ)から(ホ)を全て解決
して、クランプ操作を容易にすること、クランプ
装置全体を小形・簡素化すること、クランプ密度
を大きくすること、及び片締めを防止することを
目的とする。

≪問題点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、第１図から第６図、第７図と第８図、
第９図、又は第１０図に示すように、 油圧シリンダ７のシリンダ本体９の先端壁９ａ
から基端壁９ｂまでの間に、クランプ作動油室１
４・ピストン１２及びクランプ具８を順に設け、
クランプ具８は少なくとも基端壁９ｂ側のクラン
プ具出力部２６が、シリンダ本体９の胴部９ｃか
ら径方向に離れたクランプ可能進出位置Ｘと、胴
部９ｃに径方向に近づいてクランプ不能退避位置
Ｙとに切換え可能に構成し、 クランプ具８を退避用ばね２３でクランプ不能
退避位置Ｙ側へ弾圧するのに対し、進出用傾斜カ
ム２４でクランプ可能進出位置Ｘへ押出し可能に
構成し、 シリンダ本体９内でのピストン１２の許容スト
ロークＬは、クランプ作動用リフトＭにクランプ
具押出し用リフトＮを加えた以上の寸法に設定
し、 ピストン１２が、シリンダ本体９の先端壁９ａ
側からクランプ具押出し用リフトＮの区間を基端
壁９ｂ側へ駆動されるクランプ具押出し作動状態
では、クランプ具８が進出用傾斜カム２４で退避
用ばね２３に抗してクランプ不能退避位置Ｙから
クランプ可能進出位置Ｘへ押し出され、 ピストン１２が、クランプ具押出し用リフトＮ
よりも基端壁９ｂ側のクランプ作動用リフトＭの
区間を基端壁９ｂ側へ駆動されるクランプ作動状
態では、ピストン１２に設けたピストン出力部１
２ａがクランプ具８を基端壁９ｂ側へ押圧してい
くように構成したものである。

≪作用≫ 本発明の作用を第１図に基づいて説明する。

油圧クランプ３のクランプ・アンクランプ操作
時には、クランプ具８が第１図ａ，ｂ，ｃで示す
ように切換わる。

ａ図はアンクランプ状態を示し、ピストン１２
がシリンダ本体９の先端壁９ａ側に後退してクラ
ンプ具８が退避用ばね２３でクランプ不能退避位
置Ｙに切換えられている。

ｂ図は切換え過渡状態を示し、ピストン１２が
クランプ具押出し用リフトＮだけシリンダ本体９
の基端壁９ｂ側へ駆動され、クランプ具８が進出
用傾斜カム２４でクランプ可能進出位置Ｘに切換
えられている。

ｃ図はクランプ状態を示し、ピストン１２がさ
らに基端壁９ｂ側へ駆動されてクランプ具８がク
ランプ作動し、クランプ具８と固定側部材Ａとの
間に被固定側部材Ｂの鍔部２ｂが押圧固定されて
いる。

被固定側部材Ｂの取付け時には、上記ａ図の状
態で被固定側部材Ｂをシリンダ本体９内に挿入し
て固定側部材Ａの締結面上にセツトする。油圧シ
リンダ７を油圧駆動すると、クランプ具８は、ａ
図の状態からｂ図の状態に切換わる間に、ピスト
ン１２の移動に連動してクランプ不能退避位置Ｙ
からクランプ可能進出位置Ｘへ自動的に切換わ
り、次いで、ｂ図の状態からｃ図の状態に切換わ
る間に基端壁９ｂ側へ移動されて、クランプ作動
を行う。

また、被固定側部材Ｂの取外し時には、油圧シ
リンダ７を復帰作動させることにより、クランプ
具８を、上記とは逆に、ｃ図の状態からｂ図の状
態を経てａ図の状態に切換えるのである。このと
き、クランプ具８は、退避用ばね２３でクランプ
不能退避位置Ｙへ退避させられる。これにより、
鍔部２ｂがクランプ具８にひつかかることなしに
被固定側部材Ｂを固定側部材Ａから取り出すこと
ができるのである。

このように、油圧シリンダ７のピストン１２に
連動してクランプ具８が切換え操作されるので、
クランプ具８を人手で操作する必要がなくなり、
油圧クランプ３のクランプ操作が容易となる。

また、油圧クランプ３は１台ですむうえ、油圧
管路も一台分ですみ、クランプ・アンクランプ動
作を検出しようとする場合に動作検出装置が一つ
ですむ。このため、クランプ装置全体の構成が簡
素化する。

しかも、上記油圧クランプ３は、被固定側部材
Ｂの固定位置から径方向に大きく突出することが
ないので、外径寸法が小さいものですみ、小形の
ものに造ることができる。

また、クランプ具８は、被固定側部材Ｂの鍔部
２ｂの周方向に並べて配置されるので、押圧不能
な領域が少なくてすみ、クランプ密度が大きい。
従つて、所定のクランプ力を確保するにあたり、
クランプ具８から鍔部２ｂに加わる面圧が小さく
なり、鍔部２ｂを傷つけたり歪ませたりすること
を防止できる。

さらに、クランプ操作は、１台の油圧クランプ
３でなされるので、クランプ具８で鍔部２ｂの全
周をほぼ同時かつ均等に締め付けることができ、
鍔部２ｂの片締めをなくせる。

≪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。

(イ) クランプ操作が容易になる。

油圧シリンダのピストンに連動してクランプ
具が順に切換え操作されるので、クランプ具を
一切人手で操作する必要がなくなり、油圧クラ
ンプのクランプ操作が容易になる。

(ロ) クランプ装置を簡素化できる。

油圧クランプは１台だけ設ければすむうえ、
油圧管路等の付属装置も１台分ですみ、クラン
プ装置全体の構成が簡素化する。

(ハ) クランプ装置を小形化できる。

油圧クランプは、径方向に大きく突出するこ
とがないので、外径寸法が小さいものですみ、
小形にできる。

(ニ) クランプ密度が大きい。

クランプ具を被固定側部材の鍔部の周方向に
並べて配置するので、押圧不能な領域が少なく
てすみ、クランプ密度が大きい。従つて、所定
のクランプ力を確保するにあたり、クランプ具
から鍔部に加わる面圧が小さくなり、鍔部を傷
めたり歪ませたりすることを防止できる。

(ホ) 鍔部の片締めを防止できる。

クランプ操作は、１台の油圧クランプでなされ
るので、クランプ具で鍔部の全周を同時かつ均等
に締め付けることができ、鍔部の片締めを防止で
きる。このため、例えば、密封容器の蓋の着脱用
に油圧クランプを適用しても密封性が損なわれる
ことがない。

≪実施例≫ 以下、本発明の実施例を図面により説明する。

第１図から第６図はその一実施例を示してい
る。

第２図は、射出成形機のシリンダヘツドの着脱
用に油圧クランプを適用したものである。図にお
いて、射出成形機の固定側部材Ａであるスクリユ
ーシリンダ１の右面に、鍔付き被固定側部材Ｂで
あるシリンダヘツド２を油圧クランプ３で着脱自
在に固定し、スクリユーシリンダ１内に挿入した
スクリユー１ａでシリンダヘツド２のノズル２ａ
から溶融樹脂を射出するようになつている。上記
油圧クランプ３は、油圧シリンダ７のシリンダ本
体９を複数の固定用ボルト５でスクリユーシリン
ダ１の右端面に固定してなる。そして、油圧シリ
ンダ７の油圧力でクランプ具８を押圧駆動するこ
とにより、シリンダヘツド２の鍔部２ｂをスクリ
ユーシリンダ１に押圧固定するようになつてい
る。

上記油圧シリンダ７は、シリンダ本体９の先端
壁９ａ（図上右端壁、以下同じ）から基端壁９ｂ
（図上左端壁、以下同じ）までの間に、クランプ
作動油室１４・ピストン１２及びクランプ具８を
順に設けてなる。第１図の作動説明図で示すよう
に、クランプ具８は、少なくとも基端壁９ｂ側の
クランプ具出力部２６が、シリンダ本体９の胴部
９ｃから径方向に離れたクランプ可能進出位置Ｘ
と、胴部９ｃに径方向に近づいたクランプ不能退
避位置Ｙとに切換え可能に構成される。そして、
クランプ具８を、退避用ばね２３でクランプ不能
退避位置Ｙ側へ弾圧するのに対し、進出用傾斜カ
ム２４でクランプ可能進出位置Ｘへ押出し可能に
構成してある。また、シリンダ本体９内でのピス
トン１２の許容ストロークＬは、クランプ作動用
リフトＭにクランプ具押出し用リフトＮを加えた
以上の寸法に設定してある。そして、ピストン１
２がシリンダ本体９の先端壁９ａ側からクランプ
具押出し用リフトＮの区間を基端壁９ｂ側へ駆動
されるクランプ具押出し作動状態では、クランプ
具８が進出用傾斜カム２４で退避用ばね２３に抗
してクランプ不能退避位置Ｙからクランプ可能進
出位置Ｘへ押し出される。さらに、ピストン１２
がクランプ具押出し用リフトＮよりも基端壁９ｂ
側のクランプ作動用リフトＭの区間を基端壁９ｂ
側へ駆動されるクランプ作動状態では、ピストン
１２に設けたピストン出力部１２ａがクランプ具
８を基端壁９ｂ側へ押圧していくようになつてい
る。

以下、上記構成をより詳しく説明する。

まず、油圧シリンダ７を第２図で説明すると、
これは単動ばね復帰式に構成されている。即ち、
シリンダ本体９の右部内に筒状のピストン１２が
油密摺動自在に挿入される。ピストン１２は、そ
の右面から突設した案内筒１３で左右方向へガイ
ドされている。ピストン１２の右側にクランプ作
動油室１４が形成され、ピストン１２の左側にば
ね室１５が形成される。クランプ作動油室１４は
給排油孔１７を介して図外の油圧源に連通され
る。一方、ばね室１５内には、圧縮コイルばねか
らなるピストン復帰ばね１８が装着される。この
ピストン復帰ばね１８は、ばね左端がばね受板１
９を介してシリンダ本体９に受け止められ、ばね
右端がピストン１２に受け止められる。

次に、前記クランプ具８及び退避用ばね２３に
ついて、第２図及び第３図から第６図で説明す
る。第３図及び第４図は、クランプ具８がクラン
プ不能退避位置Ｙに切換えられた状態を示し、第
５図と第６図は、クランプ具８がクランプ可能進
出位置Ｘに切換えられた状態を示している。

クランプ具８は、側面視で環状に並ぶ複数のク
ランプ爪８ａからなり、各クランプ爪８ａがピス
トン１２の径方向に拡縮移動可能とされる。即
ち、環状に並ぶ複数のクランプ爪８ａの外周に亘
つて拡縮移動案内用周溝２８が形成される。ま
た、ピストン１２の左面とピストン復帰ばね１８
との間に拡縮移動案内用リング２９が載置され、
この拡縮移動案内用リング２９に各クランプ爪８
ａの拡縮移動案内用周溝２８が摺動自在に嵌合さ
れる。さらに、互いに隣接するクランプ爪８ａ，
８ａには接線方向へ延びるばね挿入穴３８，３８
が向かい合わせに形成され、ばね挿入穴３８，３
８同士に位置決めピン３９が挿入される。この位
置決めピン３９の軸方向中央部を拡径してばね受
座４０が形成される。このばね受座４０と各ばね
挿入穴３８の底壁との間には、圧縮コイルばねか
らなる開きばね４１がそれぞれ装着される。上記
複数の開きばね４１で前記の退避用ばね２３を構
成してある。

前記の進出用傾斜カム２４について、主として
第２図に基づいて説明する。

進出用傾斜カム２４は、円筒状に形成されてお
り、クランプ具８の左側空間に横方向へ移動自在
に挿通され、押圧ばね２５で右向きに弾圧される
とともに、その所定量以上の右向き移動が前記ピ
ストン復帰ばね１８のばね受板１９で阻止されて
いる。上記押圧ばね２５のばね力は、ピストン復
帰ばね１８のばね力よりも小さい値に設定されて
おり、押圧ばね２５の弾圧力によつて、進出用傾
斜カム２４の右部に形成した先広がり状のカム面
４３が、各クランプ爪８ａの左部外周面に形成し
たカム係合面４４に接当される。

そして、シリンダ本体９内のクランプ作動油室
１４に給排油孔１７から圧油を供給することによ
り、その油圧力でピストン１２がピストン復帰ば
ね１８の弾圧力に抗して左側の基端部９ｂ側へ駆
動され、これに伴つて、ピストン出力部１２ａが
クランプ具８をシリンダ本体９の基端壁９ｂ側へ
押圧していく。これにより、油圧クランプ具３
は、第１図ａで示すアンクランプ状態から第１図
ｂで示す切換え過渡状態を経て第１図ｃで示すク
ランプ状態に切換わるのである。

上記シリンダ本体９内でのピストン１２の左右
方向の許容ストロークＬは、クランプ作動用リフ
トＭにクランプ具押出し用リフトＮを加えた以上
の寸法に設定されている。そして、ａ図からｂ図
に切換わる間のクランプ具押出し作動状態におい
ては、ピストン１２が先端壁９ａ側からクランプ
具押出し用リフトＮの区間を下降する。これに伴
つて、クランプ具８が、進出用傾斜カム２４で退
避用ばね２３に抗して前記の拡縮移動案内用リン
グ２９に沿つて径方向内側へ押し出され、クラン
プ不能退避位置Ｙからクランプ可能進出位置Ｘへ
切り換えられる。さらに、同上ｂ図からｃ図に切
換わる間のクランプ作動状態においては、ピスト
ン１２がクランプ具押出し用リフトＮの下側のク
ランプ作動用リフトＭの区間を下降する。これに
伴つてピストン出力部１２ａがクランプ具８を押
圧していき、クランプ具出力部２６がシリンダヘ
ツド２の鍔部２ｂをスクリユーシリンダ１に押圧
固定するのである。

これに対して、上記ｃ図のクランプ状態からａ
図のアンクランプ状態への切換えは、クランプ作
動油室１４内から圧油を排出してピストン復帰ば
ね１８の弾圧力でピストン１２を先端壁９ａ側に
復帰させることによりなされる。この場合、ピス
トン１２の右側移動に伴つて、ピストン復帰ばね
１８の弾圧力で拡縮移動案内用リング２９が同行
移動し、この拡縮移動案内用リング２９を介して
各クランプ爪８ａが進出用傾斜カム２４から引き
離され、クランプ具８がクランプ可能進出位置Ｘ
からクランプ不能退避位置Ｙへ切換わるのであ
る。

第７図と第８図は、上記油圧クランプ３の他の
使用例を示し、上記実施例のものと同じ機能の部
材には同一の符号を付けてある。

これは、オートクレーブ５０の固定側部材であ
る胴部５１に、鍔付き被固定側部材である鏡板５
２を油圧クランプ３で着脱自在に取り付けるよう
にしたものである。オートクレーブ５０の胴部５
１には油圧シリンダ７のシリンダ本体９が複数の
固定用ボルト５で固定されている。油圧シリンダ
７の油圧力でピストン１２を油圧駆動することに
より、クランプ具８のクランプ具出力部２６が鏡
板５２の鍔部５３をシリンダ本体９に押圧固定す
るようになつている。

第９図と第１０図は、それぞれ、油圧クランプ
の変形例を示している。

第９図は第２図相当図で、進出用傾斜カム２４
をピストン１２の左面から突設して構成し、この
進出用傾斜カム２４の左側空間にクランプ具８を
装着したものである。クランプ具８の拡縮移動案
内用リング２９とシリンダ本体９の基端壁９ｂと
の間にピストン復帰ばね１８が装着される。ま
た、同上リング２９とピストン１２との間に、カ
ム切離し用の押圧ばね２５が装着されている。

第１０図のものは、上記第９図のものをさらに
次のように変形したものである。即ち、固定側部
材である固定台６１に中実のシリンダ本体９が固
定され、その外周側にクランプ具８・ピストン１
２・進出用傾斜カム２４が装着されている。そし
て、シリンダ本体９の外周側に被固定側部材６２
を挿入し、その内鍔部６２ｂをクランプ具出力部
２６で押圧固定するようになつている。

なお、前記実施例や変形例において、ピストン
１２は円筒形に構成したが、これは角筒形であつ
てもよい。また、クランプ具８は環状に並ぶ複数
のクランプ爪８ａで構成するようにしたが、これ
は、進出用傾斜カム２４でピストン１２の径方向
に位置切換えがなされるものであればよく、クラ
ンプ具８を一体もので形成してもよい。さらに、
退避用ばね２３を複数の開きばね４１で構成する
としたが、これは、クランプ具８を径方向外側へ
弾圧して退避させるものであればよく、例えば、
クランプ具８の材料自体が具備する弾性復元力で
退避用ばね２３を構成してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図から第６図は本発明の実施例を示してい
る。第１図は作動説明図で、第１図ａはアンクラ
ンプ状態を示す図、第１図ｂは切換え過渡状態を
示す図、第１図ｃはクランプ状態を示す図、第２
図は油圧クランプの使用状態を示す縦断面図、第
３図は第１図ａの−線矢視部分図、第４図は
第３図の−線矢視断面図、第５図は第１図ｂ
の−線矢視部分図、第６図は第５図の−
線矢視断面図である。第７図と第８図は油圧クラ
ンプの他の使用例を示し、第７図はオートクレー
ブの外形視部分図で、第８図は第７図の−線
矢視断面図である。第９図は、油圧クランプの変
形例を示す第２図相当図である。第１０図は、油
圧クランプの別の変形例を示す第２図相当図であ
る。第１１図から第１５図は従来例を示してい
る。第１１図は、従来例１を示す第２図相当図で
ある。第１２図から第１４図は従来例２を示し、
第１２図は第１１図相当の外形図、第１３図は第
１２図の右側面図で、第１４図は油圧クランプの
縦断面図である。第１５図は、従来例３を示す第
７図相当図である。 ７…油圧シリンダ、８…クランプ具、９…シリ
ンダ本体、９ａ…先端壁、９ｂ…基端壁、９ｃ…
胴部、１２…ピストン、１２ａ…ピストン出力
部、１４…クランプ作動油室、２３…退避用ば
ね、２４…進出用傾斜カム、２６…クランプ具出
力部、Ｌ…ピストン１２の許容ストローク、Ｍ…
クランプ作動用リフト、Ｎ…クランプ具押出し用
リフト、Ｘ…クランプ可能進出位置、Ｙ…クラン
プ不能退避位置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 油圧シリンダ７のシリンダ本体９の先端壁９
   ａから基端壁９ｂまでの間に、クランプ作動油室
   １４・ピストン１２及びクランプ具８を順に設
   け、クランプ具８は少なくとも基端壁９ｂ側のク
   ランプ具出力部２６が、シリンダ本体９の胴部９
   ｃから径方向に離れたクランプ可能進出位置Ｘ
   と、胴部９ｃに径方向に近づいたクランプ不能退
   避位置Ｙとに切換え可能に構成し、 クランプ具８を退避用ばね２３でクランプ不能
   退避位置Ｙ側へ弾圧するのに対し、進出用傾斜カ
   ム２４でクランプ可能進出位置Ｘへ押出し可能に
   構成し、 シリンダ本体９内でのピストン１２の許容スト
   ロークＬは、クランプ作動用リフトＭにクランプ
   具押出し用リフトＮを加えた以上の寸法を設定
   し、 ピストン１２が、シリンダ本体９の先端壁９ａ
   側からクランプ具押出し用リフトＮの区間を基端
   壁９ｂ側へ駆動されるクランプ具押出し作動状態
   では、クランプ具８の進出用傾斜カム２４で退避
   用ばね２３に抗してクランプ不能退避位置Ｙから
   クランプ可能進出位置Ｘへ押し出され、 ピストン１２が、クランプ具押出し用リフトＮ
   よりも基端壁９ｂ側のクランプ作動用リフトＭの
   区間を基端壁９ｂ側へ駆動されるクランプ作動状
   態では、ピストン１２に設けたピストン出力部１
   ２ａがクランプ具８を基端壁９ｂ側へ押圧してい
   くように構成したことを特徴とする鍔付部用油圧
   クランプ。