JPS5928747Y2 - 工作機械のクランバ− - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、工作機械（金属加工機械又は切削加工機械を
いう）に工具等（工具又は被加工物をいう）を固定する
クランパーに関し、小形にでき、クランプ力を所定値に
正確に簡単に定められ、しかもクランプ後に工具等が離
脱しないようにする事を目的とする。

従来では、クランプ腕を油圧シリンダでクランプ側に押
圧する形式のものがある。

が、これでは、油圧シリンダの圧力が漏洩したときに、
クランプが脱落し、工具等がずれ動いたり落下したりし
て、破損する事故が起こる。

これを無くす為に、クランプ腕をバネでクランプ側に押
圧する事が考えられる。

この場合、例えば４トンのクランプ力を出すために、テ
コの倍力機構（倍力率２倍）を組合せたとしても、バネ
は２トンもの力を出す非常に大きなものを使用しなけれ
ばならず、クランパー全体が大形化し、その製造コスト
が大幅に高くなるうえ、その取付はスペースが大きくな
る分だけ、一定の大きさの取付台に固定することのでき
る工具等の最大寸法が小さく制限される。

これらの欠点をさらに解消する為に、クランプ腕をネジ
の締付力でクランプ側に押圧する事が考えられる。

しかし、例えば２トンもの締上げ力を人力では出す事が
できず、実施不能である。

仮に出せたとしても、重労働であるうえ、所定の２トン
に締上ったかどうかを知る事ができず、線上刃の誤差が
太きい。

本考案は、以上の諸欠点を解消する為に、クランプ腕が
クランプ時に弾性変形することを積極的に活用すべく、
油圧シリンダの押圧力に対してクランプ腕の曲げ剛性を
比較的小さく形成し、クランプ腕の力点部を油圧シリン
ダでクランプ側へ押圧して大きく弾性変形させ、この弾
性変形させた状態でクランプ腕をネジ又はネジで出退す
る楔などの機械式ロック装置で機械式に固持するととも
に、工具等をクランプ腕で弾性的に押圧固定するように
したものである。

以下、本考案の実施例を図面に基き説明する。

図中、符号１はクランプ本体を示し、そのＴ形脚部２が
工作機械（例えば、プレス機械・旋盤・フライス盤）の
工具等３の取付台４のＴ溝５に進退可能に固定される。

６はクランプ腕であり、その中間部に支点孔７、右端下
面に力点面８、左端部に作用点面９、左寄り下面にアン
クランプ受動面１０が形成される。

支点孔７はクランプ本体１の左半上に立設の前後一対の
枢支ブラケット１１に支点ピン１２で昇降揺動自在に枢
支さ札力点面８は単動式油圧シリンダ１３で右上りのク
ランプ側に押上げ駆動され、作用点面９は工具等３に押
下げ圧接させ、アンクランプ受動面１０はアンクランプ
バネ１４でアンクランプ側に押上げ弾圧される。

クランプ本体１の上面の左部にバネ組込室１５が、右半
部にシリンダ組込室１６が背面中央部に油路孔１７が凹
設され、バネ組込室１５にアンクランプバネ１４が、シ
リンダ組込室１６に油圧シリンダ１３が組込まれ、その
シリンダ１３の油圧室１８が油路孔１７を通じて油圧装
置に連通される。

附号１９はネジを利用した機械式ロック装置であり、こ
れは力点面８をシリンダ１３で押上げたクランプ位置に
固持する機能を有し、環状のロックネジ２０がシリンダ
１３のピストンロッド２１に相対摺動自在に外嵌する状
態で、シリンダ１３のシリンダ胴２２の上端壁２３のネ
ジ孔２４に昇降操作自在に螺合されて構成される。

クランプ腕６は、その作用点部９を工具等３に接当させ
、その力点部８を油圧シリンダ１３で押上げてクランプ
位置にされた状態で、大きく弾性変形するように、その
曲げ剛性が油圧力及び作用点部９と力点部８間のスパン
に対して比較的小さく形成される。

なお、符号２５は封止具、２６は摩擦ブレーキ、２７は
ブレーキバネ、２８はブレーキ固定ネジ、２９はアンプ
ランプ力調整ネジである。

次に、その作用を説明する。

クランプ腕６は、アンクランプバネ１４で左上りのアン
クランプ状態に弾圧された状態から、油圧シリンダ１３
を作動させて、右上りのクランプ状態にすると、工具等
３を取付台４に抑圧固定する。

このとき、作用点面９が工具等３を抑圧固定する初期ク
ランプ力を４．５ｔとし、クランプ腕６のテコ比を２：
１とすると、力点面８はシリンダ１３で２．２５ｔで押
上げられ、その４．５ｔと２．２５ｔの和の６．７５ｔ
の反力で支点孔７が押下げられる。

このため、クランプ腕６が弓なりに弾性変形し、実験に
よると第３図に示すように、作用点面９を固定端として
、力点面８が０．８５７ＥＩｔｌ余分に押上げられる。

この状態で、ロックネジ２０を螺進上昇させて、力点面
８に圧接させた後、シリンダ１３の圧力を抜くと、クラ
ンプ腕６の弾性変形量が約１割戻り、残る９割の弾性変
形量０．７５１１ｇＮ強がロックネジ２０の受止めによ
り固持さ札これにより作用点面９の前記クランプ力が４
゜０５ｔに固持される。

第３図に示すクランプ腕６の弾性変形量は、油圧シリン
ダ１３の押圧力及びクランプ腕６の長さとの相関に於い
て、通常の機械部品の弾性変形量の約１０俯視度の変形
量であるが、このようにクランプ腕６の曲げ剛性を小さ
く設定して大きく弾性変形させるのは、次の理由による
。

即ち、クランプ腕６を剛に形成する場合には、工具等３
からの衝撃や振動でクランプ腕６の作用点部９や工具等
３の表面が局部的に塑性変形したり破損したりしてクラ
ンプが緩み、工具等３がズレ動き易くなる。

これに対して、クランプ腕６の曲げ剛性を小さく形成す
ると、クランプ腕６がバネ系をなし、工具等３からの衝
撃や振動を吸収するのでクランプ状態が確実に維持でき
る。

上記実施例の変形例として、その一部を次のように変更
する事が考えられる。

（４）第４図及び第５図に示すように、力点面８の肉壁
部の前後両側部にネジ孔３０を明け、各ネジ孔３０に各
クランプロックボルト３１を上から螺合し、クランプロ
ックボルト３１の脚端部をシリンダ胴上端壁２３に接離
操作自在にする。

また、力点面８の内壁部の中央にネジ孔３２を明け、こ
れに調整ネジ３３を螺合して、ロックナツト３４でロッ
クする。

（８）第６図及び第７図に示すように、機械式ロック装
置１９を楔穴にする。

即ち、クランプ本体の右端部上に突設のブラケット３５
に押ネジ３６を螺合し、押ネジ３６の螺進操作で楔３７
をシリンダ胴上端壁２３−力点面８間に咬込ます。

楔３７はクランプ反力で挟圧された状態では、その摩擦
接触力で抜出しを防止される。

（Ｃ） 機械式ロック装置１９と油圧シリンダ１３と
の両方でクランプ状態を維持するように使用する場合に
は、各ネジ２０，３１，３６をロックナツト等でロック
する事が好ましい。

本考案は上記のように構成され、作用するから次の効果
を奏する。

（イ）クランプ腕はネジ又はネジで出退する楔等の機械
式ロック装置で機械式に固持されるから、油圧シリンダ
の圧力が漏洩した場合でも、クランプが脱落する事がな
い。

しかも、油圧シリンダの押圧力に対してクランプ腕の曲
げ剛性を小さく形成することにより、クランプ腕を大き
く弾性変形させた状態で、ロック装置でロックするので
、クランプ腕はバネ系をなして工具等からの衝撃や振動
を吸収し、工具等を確実にクランプ状態に保持できるう
え、クランプや工具等の塑性変形もなく、損傷すること
もない。

しかも、この場合クランプ腕の力点近傍部とクランプ本
体との間に挿入される機械式ロック装置をネジ又はネジ
で出退する楔で形成しているので、一旦ロツク位置にセ
ットするとその位置を人為的に解除するまでは確実に維
持しつづけることができる。

これにより、クランプの脱落による工具等の破損事故を
無くす事ができる。

（ロ） クランプ開始時のクランプ力は油圧シリンダで
出し、油圧シリンダは作動油圧を高める事により、小形
高出力にできる。

しかも、機械式ロック装置はネジ又は楔などで小形高耐
力にできる。

従って、クランパー全体を充分に小形にでき、安価に製
造できるうえ、クランパーの取付スペースが小さくて済
む分だけ、工具等の取付台に固定することのできる工具
等の最大寸法を大きくできる。

（ハ） クランプ腕は油圧シリンダにより大きな力で楽
に早く線上げる事ができ、しかも、その作動油圧を圧力
計の視認又は定圧弁の作用により所定圧にする事により
、クランプ力を所定の値に正確に合せる事ができる。

また、このクランプ力を機械式ロック装置で正しく保持
できる。

従って、工具等を所定の力で楽に早く正確に締付は固定
できるうえ、工具等をいつまでも正しく固定しておく事
ができる。

に）クランプ力を機械ロック装置で保持し、油圧シリン
ダでは保持しないように使用する事ができ、この場合に
は、例えばプレスのラムにダイを固定して作業するとき
に、クランパーから油圧ホースを外しておいて、油圧ホ
ースの繰返し昇降による疲労破壊や引掛り破損をなくす
事ができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示し、第１図は縦断正面図、第
２図は第１図ト」線断面図、第３図はクランプ腕の弾性
変形量とクランプ力との関係を示すグラフ、第４図は別
実施例の要部縦断側面図、第５図は第４図の平面図、第
６図は他の実施例の要部縦断正面図、第７図は第６図の
平面図である。 １・・・・・・クランプ本体、６・・・・・・クランプ
腕、７・・・・・・支点部、８・・・・・・力点部、９
・・・・・・作用点部、１３・・・・・・油圧シリンダ
、１９・・・・・・ロック装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. クランプ腕６に支点部７、力点部８、及び作動点部９を
   形成し、その支点部７をクランプ本体１に枢支し、力点
   部８と作用点部９とを支点部７をはさんで振り分は配置
   し、力点部８に油圧シリンダ１３を作用させてクランプ
   腕６をクランプ側に抑圧可能に構成し、油圧シリンダ１
   ３をクランプ本体１に付設し、力点部８を油圧シリンダ
   １３の力で押圧したクランプ位置に固持する機械式ロッ
   ク装置１９を、クランプ腕６の力点部８の近傍部とクラ
   ンプ本体１との間に亘って設け、この機械式ロック装置
   １９はクランプ腕６とクランプ本体１とのいずれか一力
   に螺合したネジ体の操作によりロック状態とロック解除
   状態とに切換可能に構成し、クランプ腕６は、その曲げ
   剛性を油圧シリンダ１３の押圧力に対して比較的小さく
   設定して、大きく弾性変形可能に構成し、クランプ腕６
   の力点部８を油圧シリンダ１３で押上げてクランプ腕６
   を大きく弾性変形させた状態において機械式ロック装置
   １９によりクランプ腕６を弾性変形状態に保持可能に構
   成したことを特徴とする工作機械のクランパー。