JPH0751963A - ネジ係合式クランプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ネジ係合式クランプ装置のクランプ力を大き
くする。 【構成】 上下方向へ延びる貫通孔２をベース１に形成
し、その貫通孔２に金型６のクランプ用メネジ７を下側
から対面させる。上記の貫通孔２に挿入したクランプロ
ッド９に、上記メネジ７に係合するオネジ１０と、押圧
部１１と、被回転部１２とを下から順に設ける。上記ベ
ース１に固定したハウジング３にピストン２１を挿入
し、そのピストン２１から上向きに突設したピストンロ
ッド２４に空圧式インパクトレンチ１４を支持する。ク
ランプ時には、下降駆動室２２に圧縮空気を供給して上
記ピストン２１を下降させるとともに、インパクトレン
チ１４によって前記の被回転部１２を回転させる。する
と、前記クランプロッド９が前記メネジ７に係合して螺
進下降し、前記の押圧部１１が前記ベース１を上側から
押圧する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ネジ係合式のクラン
プ装置に関し、より詳しくいえば、金型等の被固定物に
形成したクランプ用メネジにクランプロッドのオネジを
螺進係合させることによってその被固定物をベースに固
定する形式のクランプ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の装置には、実公昭４９−３６０
５７号公報に記載されたものがある。これは、金型等の
被固定物に連結用メネジを形成すると共に、ベースに昇
降用メネジを形成し、これら両メネジにわたってボルト
を係合させ、上記ベースに固定した電動機によって上記
ボルトを回転させるように構成したものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来装置では次
の問題がある。被固定物とベースとはボルトによって連
結されるが、その被固定物の連結用メネジと上記ボルト
のオネジとの間にネジ隙間が存在するとともに、ベース
の昇降用メネジと上記オネジとの間にもネジ隙間が存在
するので、上記の被固定物とベースとの間には引き寄せ
合う力がほとんど発生しない。従って、この従来装置は、
クランプ装置というよりも連結装置というべきである。

【０００４】また、ベースに対する被固定物の搬入誤差
によって、連結用メネジの軸心と昇降用メネジの軸心と
が心ズレすることがある。この場合、ボルトのオネジが
連結用メネジに係合できなくなるので、これらのネジ山
が損傷してしまう。本発明は、大きなクランプ力を備え
たクランプ装置を提供すること、軸心ズレによるクラン
プ装置の損傷を防止することを目的とする。

【０００５】

【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、ネジ係合式クランプ装置を、例えば、図
１と図２、又は、図３と図４、若しくは、図５と図６に
それぞれ示すように、次のように構成した。

【０００６】ベース１に貫通孔２を形成して、その貫通
孔２の一端側に被固定物６のクランプ用メネジ７を対面
させ、上記の貫通孔２に調心隙間Ｃをあけてクランプロ
ッド９を挿入し、そのクランプロッド９に、上記のクラ
ンプ用メネジ７に係合されるオネジ１０と、上記の貫通
孔２の他端側から上記ベース１を押圧する押圧部１１
と、上記ベース１に支持した回転手段１４によって回転
される被回転部１２とを設け、上記の被固定物６に対し
て上記のクランプロッド９を昇降させる昇降手段２０を
上記ベース１に支持したものである。

【０００７】

【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。図示のクランプ状態では、回転手段１４の
出力部１４ａによってクランプロッド９が時計回りの方
向へ回転されて、そのロッド９のオネジ１０が被固定物
６のクランプ用メネジ７内に螺進されている。これら両
ネジ１０・７のネジ係合力によって、上記の被固定物６
が上記ロッド９を介して上向きに引き寄せられ、そのロ
ッド９に作用する下向きの反力が押圧部１１を介してベ
ース１の上面に受け止められる。これにより、上記の被
固定物６が上記ベース１の下面に強力に固定される。

【０００８】上記クランプ状態を解除する時には、回転
手段１４によって上記クランプロッド９を反時計回りの
方向へ回転させるとともに、昇降手段２０によって同上
ロッド９を上昇させる。すると、前記クランプ用メネジ
７とオネジ１０とのネジ係合に従って上記ロッド９が上
昇され、そのネジ係合が解除されると、同上ロッド９が
昇降手段２０によって被固定物６から離間される。

【０００９】上記アンクランプ状態から図示のクランプ
状態へ切換える時には、上記クランプロッド９を昇降手
段２０によって下降させるとともに、そのロッド９を回
転手段１４によって時計回りの方向へ回転させる。する
と、上記ロッド９が下降し、そのロッド９のオネジ１０
がクランプ用メネジ７に係合し、引き続いて、これら両
ネジ１０・７のネジ係合に従って上記ロッド９が下降す
る。

【００１０】上記の係合開始時において、ベース１に対
する被固定物６の搬入誤差等によって前記の貫通孔２の
軸心とクランプ用メネジ７の軸心とが心ズレしている場
合には、その心ズレによる係合抵抗よって上記ロッド９
が貫通孔２内で半径方向へ移動される。これにより、上
記の心ズレが自動的に修正され、オネジ１０とクランプ
用メネジ７との係合がスムーズに行われる。

【００１１】

【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。ベースに貫通孔と昇降手
段を設けるとともにクランプロッドに押圧部を設けたの
で、そのロッドのオネジと被固定物のクランプ用メネジ
との螺進移動を上記の押圧部によって受け止めることが
可能となる。これにより、上記オネジとクランプ用メネ
ジとのネジ隙間を無くして、大きなクランプ力を確保で
きる。

【００１２】しかも、上記の貫通孔の軸心とクランプ用
メネジの軸心とが心ズレしている場合でも、上記の貫通
孔とクランプロッドとの間に調心隙間を設けたので、そ
のロッドとクランプ用メネジとの心ズレを自動的に修正
できる。このため、そのオネジとクランプ用メネジとの
係合ミスを防止して、クランプ装置の損傷を防止でき
る。

【００１３】

【実施例】

(第１実施例)図１と図２は、第１実施例を示している。
図１は縦断面図で、図２は、上記の図１のII−II線矢視
断面図である。ベース１に上下方向へ延びる貫通孔２が
形成される。そのベース１の上面に、クランプ用筒状ハ
ウジング３が複数のボルト４によって固定される。上記
ベース１の下面に、被固定物である金型６が配置され
る。その金型６に形成したクランプ用メネジ７が前記の
貫通孔２の下端に下側から対面される。

【００１４】クランプロッド９は、上記の貫通孔２に調
心隙間Ｃをあけて挿入される。そのクランプロッド９
に、上記クランプ用メネジ７に係合されるオネジ１０
と、上記ベース１を上側から押圧する押圧部１１と、回
転手段である空圧式インパクトレンチ１４によって回転
される被回転部１２とが下から順に設けられる。その被
回転部１２は四角穴によって構成されている。上記イン
パクトレンチ１４は、圧縮空気を利用して上記クランプ
ロッド９を衝撃的に締め付けるためのものである。

【００１５】上記のオネジ１０の先端に先細りのリード
部１６が設けられる。そのリード部１６の外径ｄは、上
記クランプ用メネジ７の内径Ｄよりも小さい値に設定さ
れている。上記の押圧部１１と上記ベース１との間には
スラストリング１８が挿入されている。このリング１８
によって上記の押圧部１１の摩耗が防止される。

【００１６】上記の金型６及び上記ベース１に対して上
記クランプロッド９を昇降させる昇降手段２０が設けら
れる。この昇降手段２０は、単動バネ復帰式の空圧シリ
ンダからなり、次のように構成されている。

【００１７】上記ハウジング３のシリンダ孔３ａにピス
トン２１が挿入される。そのピストン２１の上側に形成
した下降駆動室２２に圧縮空気の給排口２３が連通さ
れ、同上ピストン２１から上向きに突設したピストンロ
ッド２４の上端に取付けプレート２５が止め輪２６によ
って固定される。上記の取付けプレート２５に複数の支
持ゴム２８を介して前記インパクトレンチ１４が支持さ
れる。前記クランプロッド９の被回転部１２と上記イン
パクトレンチ１４の出力部１４ａとの嵌合隙間、及び上
記の複数の支持ゴム２８とによって、心ズレ許容機構２
９が構成される。上記インパクトレンチ１４の支持リン
グ３１と上記の取付けプレート２５と前記ハウジング３
とにわたって回り止めピン３２が挿入される。

【００１８】前記クランプロッド９の上フランジ９ａに
支持したバネ受け３３と前記ベース１の上面との間に上
昇バネ３４が装着される。上記の取付けプレート２５か
ら検出ロッド３５が下向きに突設され、その検出ロッド
３５に設けた上下２つの操作部３６・３７にクランプ状
態検出用の第１リミットスイッチ３８とアンクランプ状
態検出用の第２リミットスイッチ３９とが対面される。

【００１９】上記クランプ装置は次のように作動する。
図１に示すクランプ状態では、クランプロッド９のオネ
ジ１０と金型６のクランプ用メネジ７とのネジ係合力に
よって、その金型６が上記ロッド９を介して上向きに引
き寄せられてベース１の下面に固定されている。

【００２０】上記クランプ状態からアンクランプ状態へ
の切換時には、インパクトレンチ１４によって上記クラ
ンプロッド９を反時計回りに回転するとともに、下降駆
動室２２から圧縮空気を排出する。すると、クランプ用
メネジ７とオネジ１０との係合に従って上記ロッド９が
上昇していき、これら両ネジ７・１０の係合が解除され
ると、その後は、前記の上昇バネ３４によって上記ロッ
ド９及び前記インパクトレンチ１４が上昇される。この
アンクランプ状態では、前記の検出ロッド３５の下側の
操作部３７が第２リミットスイッチ３９のアーム３９ａ
を押圧することによって、設定時間(数秒間)の経過後
に、上記インパクトレンチ１４へのエアー供給が停止さ
れる。

【００２１】上記アンクランプ状態で、上記ベース１の
下側に前記の金型６が搬入され、クランプ用メネジ７が
前記の貫通孔２に対面される。そのアンクランプ状態か
らクランプ状態へ切り換える時には、上記インパクトレ
ンチ１４によってクランプロッド９を時計回りの方向へ
回転させるとともに、前記の下降駆動室２２へ圧縮空気
を供給する。すると、上記ロッド９が上昇バネ３４に抗
して下降され、次いで、そのロッド９のオネジ１０がクラ
ンプ用メネジ７に螺進係合していく。

【００２２】これら両ネジ１０・７のネジ係合力によっ
て、金型６が上記クランプロッド９を介して上向きに引
き寄せられ、そのロッド９に作用する下向きの反力が前
記の押圧部１１と前記スラストリング１８とを経て上記
ベース１の上面に受け止められる。これにより、上記の
金型６がベース１の下面に固定される。これと同時に、
図２に示すように、前記の検出ロッド３５の上側の操作
部３６が第１リミットスイッチ３８のアーム３８ａを押
圧するので、設定時間(数秒間)の経過後に、インパクト
レンチ１４へのエアー供給が停止される。

【００２３】上記クランプ用メネジ７に上記クランプロ
ッド９のオネジ１０が係合する時には、そのロッド９の
先端の前記リード部１６が上記クランプ用メネジ７の開
口に挿入されることによって上記ロッド９がほぼ直立姿
勢になるので、上記のオネジ１０がスムーズにネジ係合
されていく。

【００２４】また、金型６の搬入誤差等によって、クラ
ンプ用メネジ７の軸心とベース１の貫通孔２の軸心とが
偏心している場合であっても、調心隙間Ｃの存在と、上
記ロッド９の被回転部１２とインパクトレンチ１４の出
力部１４ａとの間の嵌合隙間の存在とによって、前述の
ネジ係合がスムーズになされる。さらに、同上クランプ
用メネジ７の軸心と貫通孔２の軸心とが傾いている場合
であっても、上記の調心隙間Ｃ及び同上の被回転部１２
の嵌合隙間の存在に加えて前記の支持ゴム２８の弾性変
形によってインパクトレンチ１４の軸心の傾斜が許容さ
れるので、同上のネジ係合がスムーズになされる。

【００２５】図３から図６は、別の実施例を示し、上記
の第１実施例とは異なる構成について説明する。なお、
これらの別の実施例においては、上記の第１実施例と同
じ構成の部材には原則として同一の符号を付けてある。

【００２６】(第２実施例)図３と図４とは第２実施例を
示している。図３は縦断面図で、図４は、上記の図３の
IV−IV線矢視断面図である。

【００２７】ハウジング３の外形が正方形に形成され、
そのハウジング周壁３ｂによって前記インパクトレンチ
１４が回り止めされる。昇降手段２０は、上記インパク
トレンチ１４の上側のエンドプレート４１に挿入したピ
ストン２１と、そのピストン２１の上側に設けた下降駆
動室２２と、前記ハウジング３下部と上記インパクトレ
ンチ１４との間に装着した上昇バネ３４とによって構成
される。前記クランプロッド９の上部が、上記インパク
トレンチ１４の出力部１４ａにピン４２によって連結さ
れる。そのピン４２はリング４３によって抜け止めされ
ている。

【００２８】上記ハウジング周壁３ｂと上記インパクト
レンチ１４との間の嵌合隙間と、上記クランプロッド９
と上記の出力部１４ａとの間の遊動隙間とによって、前
記の心ズレ許容機構が構成される。２つのリミットスイ
ッチ３８・３９は上記インパクトレンチ１４から突設し
たアーム４４によって操作される。なお、上記インパク
トレンチ１４へは供給金具４５と排出金具４６によって
圧縮空気が給排される。

【００２９】(第３実施例)図５と図６とは第３実施例を
示している。図５は縦断面図で、図６は、上記の図５の
VI−VI線矢視断面図である。

【００３０】前記インパクトレンチ１４は前記ハウジン
グ３の上部に固定される。そのハウジング３の下部にピ
ストン４７が挿入され、そのピストン４７が前記クラン
プロッド９と一体に形成される。上記ピストン４７の下
側に形成した上昇駆動室４８に、圧縮空気の給排路４９
が連通される。この実施例では、インパクトレンチ１４
を昇降させない構造なので、ピストン４７及び上昇駆動
室４８の外径寸法が小さくなって、圧縮空気の消費量が
少ない。

【００３１】上記ピストン４７から上向きに突設したガ
イド筒５１と上記インパクトレンチ１４との間に下降バ
ネ５２が装着される。上記ガイド筒５１には、前記の被
回転部１２と、リミットスイッチ３８・３９を操作する
カム５３とが設けられる。同上ガイド筒５１には複数の
レンチ孔５４が形成され、そのレンチ孔５４に挿入した
レンチ棒５５によって上記クランプロッド９を手動で回
転可能になっている。

【００３２】前記の心ズレ許容機構２９は次のように構
成される。前記ベース１に複数のボルト５７によってサ
ポート筒５８が固定され、そのサポート筒５８に前記ハ
ウジング３のフランジ６０が複数のバネ６１によって軸
心方向へ弾圧される。上記サポート筒５８は、二つ割り
に構成されている。符号６２はガイドピンである。

【００３３】金型６の搬入誤差等によってクランプ用メ
ネジ７の軸心が上記ベース１の貫通孔２の軸心からズレ
ている場合には、前記リード部１６やオネジ１０が上記
クランプ用メネジ７に挿入され始める時の抵抗力によっ
て、前記ハウジング３が前記のバネ６１に抗して上記ク
ランプ用メネジ７の軸心方向へ移動される。これによ
り、上記オネジ１０がスムーズにネジ係合される。

【００３４】上記の各実施例は次のように変更可能であ
る。回転手段１４は、空圧式インパクトレンチに代え
て、油圧パルス式インパクトレンチ・電動式インパクト
レンチ・空圧モータ・油圧モータ・電動機などであって
もよい。昇降手段２０は、単動バネ復帰式のものに代え
て、複動式であってもよい。前記ハウジング３を省略す
ることが可能であり、この場合、クランプ装置の構成部
材は、ベース１に直接に取り付けられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例のクランプ装置の縦断面図である。

【図２】上記の図１のII−II線矢視断面図である。

【図３】第２実施例のクランプ装置の縦断面図である。

【図４】上記の図３のIV−IV線矢視断面図である。

【図５】第３実施例のクランプ装置の縦断面図である。

【図６】上記の図５のVI−VI線矢視断面図である。

【符号の説明】

１…ベース、２…貫通孔、３…ハウジング、６…被固定
物(金型)、７…クランプ用メネジ、９…クランプロッ
ド、１０…オネジ、１１…押圧部、１２…被回転部、１
４…回転手段(インパクトレンチ)、２０…昇降手段、２
８，６１…弾性部材、Ｃ…調心隙間。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベース(１)に貫通孔(２)を形成して、そ
   の貫通孔(２)の一端側に被固定物(６)のクランプ用メネ
   ジ(７)を対面させ、 上記の貫通孔(２)に調心隙間(Ｃ)をあけてクランプロッ
   ド(９)を挿入し、 そのクランプロッド(９)に、上記のクランプ用メネジ
   (７)に係合されるオネジ(10)と、上記の貫通孔(２)の他
   端側から上記のベース(１)を押圧する押圧部(11)と、上
   記ベース(１)に支持した回転手段(14)によって回転され
   る被回転部(12)とを設け、 上記の被固定物(６)に対して上記のクランプロッド(９)
   を昇降させる昇降手段(20)を上記ベース(１)に支持して
   構成した、ことを特徴とするネジ係合式クランプ装置。
2. 【請求項２】 請求項１のクランプ装置において、 前記のベース(１)の他端側にクランプ用ハウジング(３)
   を取り付け、そのハウジング(３)に前記の回転手段(14)
   を前記クランプロッド(９)とほぼ同軸上に支持し、 上記ベース(１)と上記ハウジング(３)との間と、同上ハ
   ウジング(３)と上記の回転手段(14)との間との、少なく
   とも一方に、弾性部材(28，61)を設けたもの。