JPH069795Y2 - 揺動型クランプ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この考案は、射出成型機やプレス機械の金型を基盤等に
取付ける場合に使用され、クランプ作用するクランプロ
ッドが金型交換時にじゃまにならない待避位置に揺動す
る型式のクランプ装置に関し、特にそのクランプ装置を
設ける部分が場所的に制約を受けてクランプロッドの後
端部側をクランプロッドの軸線の方向に長く形成できな
いような場合に適用できるものに関する。

＜従来の技術＞ 従来の揺動型のクランプ装置には、たとえば実開昭56-6
523号に開示されているものがある。それは、第３図に
示すように、本体１に取り付けられたシリンダ装置２の
ピストンロッド３に、クランプロッド４が軸５を介して
揺動可能に連結されていて、ピストンロッド３が下方へ
後退した状態で図示のように基盤６に対して金型７を締
め付け固定するようになっており、この状態からピスト
ンロッド３が少し上方へ前進するとクランプロッド４が
ピストンロッド３と同じ方向に前進した緩み位置にな
り、さらにピストンロッド３が前進するとクランプロッ
ド４に設けられた転子８が本体１に設けられたガイド９
に接して案内されてクランプロッド４が戻しばね10の引
張力に抗して軸５を中心に角θまで図における左側に揺
動して所定の待避位置に至る。また、ピストンロッド３
が後退するときは、戻しばね10の作用力による戻し作用
力で待避位置から緩み位置に戻り、さらにピストンロッ
ド３が後退することにより転子８が部材11に接して所定
のクランプ位置に案内されクランプロッド４がクランプ
状態となる。

＜考案が解決しようとする課題＞ この従来の装置では、クランプロッド４の軸線方向の進
退と軸５を中心とするクランプロッド４の揺動との駆動
を１つの油圧シリンダを用いたシリンダ装置２で行なっ
ていて、そのストロークがクランプロッドの進退用スト
ロークと揺動用ストロークとの和になっている。このた
め、クランプロッドの駆動部をクランプロッドの軸線の
方向にできるだけ短く形成したい用途では、クランプロ
ッドの進退用ストロークと揺動用ストロークの双方を小
さくすることによってシリンダ装置を短くすることにな
るが、必ずしも十分に短く形成できないために使用でき
ない問題があった。

この考案は、揺動型クランプ装置におけるクランプロッ
ドのクランプ用進退駆動部のクランプロッド進退方向長
さを従来よりも短かく形成することを課題とする。

＜課題を解決するための手段＞ この考案の揺動型クランプ装置は、先端部に金型結合部
を有し後端部に長手方向に直角な方向の貫通孔を有する
クランプロッドと、そのクランプロッドの貫通孔を通り
貫通孔を出た双方の側で夫々固定支持部に軸線の回りに
可動可能にかつ軸線の方向に進退可能に支持されており
貫通孔のクランプロッド後端側内面に対向する面が進退
方向の一方へ傾斜して形成されたくさび状の揺動中心軸
と、その揺動中心軸の一端に結合された進退駆動シリン
ダ装置と、前記クランプロッド又は揺動中心軸に対して
前記クランプロッドを所定角度揺動させるように設けら
れた揺動駆動装置とからなる。

この揺動型クランプ装置において、前記クランプロッド
の後端側の貫通孔内面は、前記揺動中心軸の傾斜面に一
致するように、貫通孔をクランプロッド後端側で横切る
ように円柱状部材を回転可能に設けると共にその円柱状
部材の周面に前記傾斜面に当接する平面を切欠き形成し
てなるものとするのがよい。

また、この揺動型クランプ装置において、前記貫通孔の
クランプロッド先端側内面と前記揺動中心軸との間には
圧縮ばねを介在させるのがよい。

＜作用＞ この揺動型クランプ装置は、クランプのためにクランプ
ロッドを後方へ駆動する構成が、貫通孔と固定支持部と
の間で作用するくさび状の揺動中心軸を軸方向に移動さ
せてくさび作用により行うものである。クランプロッド
がクランプ状態から前進したアンクランプ状態にあると
き、シリンダ装置が揺動中心軸を一方から他方へ軸方向
に移動させると斜面が貫通孔のクランプロッド後端側内
面を後方へ押してくさび作用によりクランプロッドを後
退させてクランプ状態となり、シリンダ装置が揺動中心
軸を上記と逆に移動させると前記くさび作用が解除され
てクランプロッドが自重その他の作用でアンクランプ状
態に戻る。揺動駆動装置はクランプロッドがアンクラン
プ状態のとき動作して、クランプロッドが揺動中心軸を
中心に所定角度揺動した退避状態と元のアンクランプ状
態とに変更する。退避状態はクランプロッドの係合部が
金型等の被係合部に対向する位置から外れた位置にある
状態であり、この状態で金型等が交換される。揺動駆動
装置はクランプロッドを揺動させるだけの単一機能のも
のであるから、クランプ装置を設ける場所の状態に応じ
て、従来周知のクランプロッドの途中を直接押し引きし
て揺動させるシリンダ型のものや揺動中心軸をピニオン
及びラックとその駆動シリンダで回転させて揺動させる
型のものを使用すれば、クランプ装置のクランプロッド
進退方向の寸法を増大させないでよい。

平面を切欠き形成された円柱状部材を設ける構成は、円
柱状部材が回転して順応するので、揺動中心軸の傾斜面
が貫通孔のクランプロッド後端側に対して確実に面接触
して摩耗し難いものとなることになるから、摩耗による
支障を生じないものとなる点で有利である。すなわち、
特に円柱状部材を設けない場合は貫通孔内面を揺動中心
軸の傾斜面に一致する斜面に形成することが考えられる
が、実際にはわずかな加工誤差によって線又は点接触の
状態となるから、むしろ凸条に形成して線接触するよう
にする方が一般的である。その場合凸条は摩耗し易いか
ら、その摩耗によりクランプロッドの後退限界位置が徐
々に前方へ変化してクランプに支障をきたすようになる
が、前記平面を有する円柱状部材を設けるとこの問題が
解決される。

圧縮ばねを介在させる構成は、この揺動型クランプ装置
の使用においてクランプロッドの先端が上向きになる場
合には自重によって貫通孔と揺動中心軸との余裕分クラ
ンプロッドが後退してしまうから退避状態からアンクラ
ンプ状態に戻る際に戻らないという問題があり、圧縮ば
ねがクランプロッドを押し上げることでこの問題が解決
される。

＜実施例＞ 第１図及び第２図を用いて実施例を説明する。図におい
て、20はクランプロッド、21は揺動中心軸、22はシリン
ダ装置、23は揺動駆動装置である。

クランプロッド20は、図における下方先端に金型のＵ溝
端に係合する拡大した金型係合部25を有し、途中が円柱
状をなし、上方後端部が偏平に形成され、その偏平な面
を直角に貫通した貫通孔26を穿設されている。貫通孔26
は後述する揺動中心軸21のくさび部21aが挿通される大
きさであり、幅寸法はくさび部の幅に対応し、上下方向
寸法はくさび部21aの最大上下寸法よりも十分に大き
い。そして、貫通孔26のクランプロッド後端側内面（図
における上側内面）が、くさび部21aの傾斜面38の当接
する当接面に形成されている。その当接面は円周の一部
に切欠平面27を有する小円柱状部材28をクランプロッド
20の前記偏平な部分を偏平な面に沿う方向に、つまり貫
通孔26と交叉する方向に穿設した円孔29に回転可能に挿
入して、切欠平面27を貫通孔26の内側へ向けたものであ
る。貫通孔26のクランプロッド先端側内面（図における
下側内面）には円孔30を穿設し、これにキャップ31を被
せられた圧縮状態のコイルばね32を収容し、キャップ31
が貫通孔26の内面に突出するようにしてある。

揺動中心軸21は、第２図に示すように、クランプロッド
20の後端部の偏平な部分の両側に位置する軸受状の固定
支持部33、34を有する本体35に対して、固定支持部33、
34の夫々の円孔36、37及びクランプロッド20の貫通孔26
に挿通されてクランプロッドを支持しているくさび状の
ものである。揺動中心軸21は、円孔36、37の双方に跨っ
て摺動自在に嵌合する円柱状のものを、図の右方から左
方へ下降傾斜する傾斜面38を形成するように切除すると
共に両側面も貫通孔26の幅に対応する所定幅になるよう
に切除してくさび部21aを形成されたものである。傾斜
面38は円柱状部材28の切欠平面27に面接触し、反対側の
円周面はキャップ31に当接している。この状態は、揺動
中心軸21の両端部が固定支持部33、34の円孔36、37に支
持されて回動可能であり、中間部分が非円形の貫通孔26
に嵌合しているから、揺動中心軸21がクランプロッド20
と共に回動可能な状態である。ばね32は貫通孔26のクラ
ンプロッド後端側内面を、つまり切欠平面27を常に傾斜
面38に当接させる作用をしている。

シリンダ装置22は、揺動中心軸21をその中心軸線の方向
に進退駆動するもので、第２図において揺動中心軸21の
右端に連続して一体に形成されたピストンロッド部39、
このロッド部39に摺動自在に嵌合した環状ピストン40、
ピストン40を収容し本体35に固定されたシリンダ41で構
成されている。ピストンロッド部39の右端はピストン40
の抜け止め部42を有している。このシリンダ装置22はピ
ストン40に対する一方の室43に圧油を供給し他方の室44
から排出すると、ことのときはピストンロッド部39の断
面積が有効受圧面積であり、これに作用する油圧で揺動
中心軸21を図示のように左方へ駆動する。また室44に圧
油を供給して室43から排出するときは、環状ピストン40
の断面積が有効受圧面積であり、これに作用する油圧で
揺動中心軸21を図の右方へ駆動する。この有効受圧面積
は右行用の方が左行用の1.5倍であり、くさびを抜く方
向の作用力が大きくなるようにしてある。

揺動駆動装置23は、クランプロッド20を揺動中心軸21の
回りに揺動させるためのもので、クランプロッド20にピ
ストンロッド45を連結ピン46で連結されたエヤシリンダ
47で構成されている。第１図に示すように、エヤシリン
ダ47は本体35から揺動中心軸21に直角に外方へ穿設され
たアーム48に一端を軸49で揺動するように支持されてい
る。エヤシリンダ47の収縮動作でクランプロッド20は仮
想線で示すように角θ揺動し、伸張動作で元の位置に戻
る。なお、図において、60、61、62は揺動中心軸21の端
部位置を検知する近接スイッチであり、夫々、空クラン
プ、クランプ、アンクランプを検知するようになってい
る。

この揺動型クランプ装置は、例えばプレス機械のスライ
ド50に金型５１を取付ける用途の場合、図示のようにク
ランプロッド20の先端側を下向きにして本体35をボルト
52でスライド50に固定して用いる。図中53、54はスライ
ド50及び金型51に設けたＵ溝である。図に実線で示すク
ランプロッド20の状態がクランプ状態である。このクラ
ンプ状態では、エヤシリンダ47が伸張動作しており、ク
ランプロッド20がＵ溝53、54内に位置して先端の金型係
合部25が金型51のＵ溝54の下端に係合しており、揺動中
心軸21がシリンダ装置22によって第２図のように左方へ
駆動されていてくさび部21aのくさび作用によってクラ
ンプロッド20を上方へ引き寄せている。このクランプ状
態から、シリンダ装置22を動作させて揺動中心軸21を第
２図における右方へ移動させると、くさび作用が解除さ
れてその分クランプロッド20は下降し、アンクランプ状
態となる。次に揺動駆動装置23のエヤシリンダ47を収縮
動作させるとクランプロッド20が退避状態となるから、
この状態で金型51を交換する。交換された金型をクラン
プするときはエヤシリンダ47を伸張動作させてクランプ
ロッド20をアンクランプ状態とし、続いてシリンダ装置
22により揺動中心軸21を第２図で左方へ移動させるとク
ランプ状態となる。

この揺動型クランプ装置は、クランプロッド20の側方へ
クランプ用のシリンダ装置22を設けた構成であるので、
クランプロッド20のクランプ用進退駆動部のクランプロ
ッド進退方向長さH₁が、従来の第３図に示したものより
も非常に短い。従って第１図に示すように取付部の高さ
寸法Ｈが小さい場合に有効である。また、くさび作用を
利用しているためクランプ状態が、クランプ用油圧の低
下に対して影響されないで維持される。

上記実施例において、揺動中心軸21とシリンダ装置22の
ピストンロッド39とを一体に形成したものを示したが、
第２図において右側に余裕空間がある場合は各別に形成
して相互に回転可能に連結してもよい。

＜考案の効果＞ この考案の揺動型クランプ装置は、クランプロッドのク
ランプ用進退駆動部のクランプロッド進退方向長さを短
くできるので、従来クランプ装置を設けることができな
かった場所に設置できる効果が得られると共にくさび作
用を利用しているからクランプ用油圧の低下があっても
クランプ作用が低下しない効果が得られる。

また、請求項(2)に記載の構成によれば、くさびの傾斜
面及びこれに当接するクランプロッドの貫通孔内面の摩
耗による支障が生じ難いものとなる効果が得られる。

また、請求項(3)に記載の構成によれば、クランプロッ
ドの先端側を上向きにして使用できるようになる効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の１実施例を示す正面図、第２図は同
実施例の部分縦断側面図、第３図は従来の揺動型クラン
プ装置の１例を示す部分縦断正面図である。 20……クランプロッド、21……揺動中心軸、21a……く
さび部、22……シリンダ装置、23……揺動駆動装置、25
……金型係合部、26……貫通孔、27……切欠平面、28…
…小円柱状部材、29……円孔、32……圧縮状態のコイル
ばね、33、34……固定支持部、36、37……円孔、38……
傾斜面。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ１６Ｂ 2/14 Ｃ 7403−3Ｊ

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】先端部に金型係合部を有し後端部に長手方
   向に直角な方向の貫通孔を有するクランプロッドと、そ
   のクランプロッドの貫通孔を通り貫通孔を出た双方の側
   で夫々固定支持部に軸線の回りに回動可能にかつ軸線の
   方向に進退可能に支持されており貫通孔のクランプロッ
   ド後端側内面に対向する面が進退方向の一方へ傾斜して
   形成されたくさび状の揺動中心軸と、その揺動中心軸の
   一端に結合された進退駆動シリンダ装置と、前記クラン
   プロッド又は揺動中心軸に対して前記クランプロッドを
   所定角度揺動させるように設けられた揺動駆動装置とか
   らなる揺動型クランプ装置。
2. 【請求項２】請求項(1)に記載の揺動型クランプ装置に
   おいて、前記クランプロッド後端側の貫通孔内面が、前
   記揺動中心軸の傾斜面に一致するように、貫通孔をクラ
   ンプロッド後端側で横切るように円柱状部材を回転可能
   に設けると共にその円柱状部材の周面に前記傾斜面に当
   接する平面を切欠き形成してなるものであることを特徴
   とする揺動型クランプ装置。
3. 【請求項３】請求項(1)又は(2)に記載の揺動型クランプ
   装置において、前記貫通孔のクランプロッド先端側内面
   と前記揺動中心軸との間に圧縮ばねを介在させたことを
   特徴とする揺動型クランプ装置。