JPH03178744A - クランプ具傾斜直動形油圧クランプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、射出成形機・マシニングセンタ等の加工機械
の固定台に金型・ワークバレット等の被固定物を押圧操
作する油圧クランプのうちでも、クランプ具を前下がり
に傾斜した軸心に沿って油圧ピストンで直接駆動する形
式のクランプ具傾斜直動形油圧クランプに関する。

〈従来の技術〉 この種のクランプ具傾斜直動形油圧クランプには、従来
では、特開昭５６−１６３８５４号公報に記載されたも
のがある。

これは、第９図と第１０図に示すように、その基本的な
構造が次のようになっている。

即ち、油圧クランプ１０４のハウジング１０５内にシリ
ンダ穴１０８を前下り傾斜状に形成し、シリンダ穴１０
８にピストン１０９を前進・後退移動自在に油密状に挿
入し、 ピストン１０９の前進側にクランプ具１１２を位置させ
るとともに、クランプ具１１２をピストン１０９に同行
移動可能に連動連結し、シリンダ穴１０８内でピストン
１０９の後面に臨ませてクランプ駆動油室１１４を形成
し、ピストン１０９が後退した状態では、クランプ具１
１２が斜め後ろ上側のアンクランプ位置に後退したアン
クランプ状態になるのに対して、ピストン１０９がクラ
ンプ駆動油室１１４の油圧力で前進駆動させられた状態
では、クランプ具１１．２が、ピストン１０９で斜め前
え下側のクランプ位置Ｘに前進させられて、ハウジング
１０５の前側の金型１０２（被固定物Ｄ）の被固定部１
０２ａを上から押圧するクランプ状態となるように構成
したものである。

上記の基本構造において、従来では、シリンダ穴１０８
の前下側にそのシリンダ穴１０８よりも小径のガイド孔
１１０が同軸状に貫通形成されていた。このガイド孔１
１０にピストンロッド１１１を挿入し、ピストンロッド
１１１の後部をピストン１０９に固定するとともに、ピ
ストンロッド１１１の前部にクランプ具１１２を設けて
いた。

（発明が解決しようとする課題〉 上記の従来技術では次の問題がある。

（ａ）加工機械の加工精度が低い。

ピストンロッド１１１は、外径寸法が小さいうえ断面積
も小さくならざるを得ないので、曲げ剛性が小さい。従
って、加工機械の固定台ｌＯ１に被固定物りを押圧固定
した状態で、被固定物りに金型引き離し力やワーク加工
反力等の引上げ衝撃力が作用すると、その衝撃力でピス
トンロッドｌｉｔおよびクランプ具１１２が上側へ弾性
変形して、被固定物りが固定台１０１から浮き上がり、
その分だけ加工精度が低下する。

（ｂ）油圧クランプの寿命が短い。

小径・小断面積のピストンロッド１１１は、断面係数が
小さくてクランプ時に作用する曲げ応力が大きいため、
クランプの操作回数の累積で疲労しやすくて疲労強度が
小さい。これに伴い、油圧クランプの寿命が短い。

（Ｃ）被固定物の被固定部が傷みやすい。

小径のピストンロッド１１１にクランプ具１１２を設け
たので、クランプ具１１２のクランプ面は、面積が小さ
くならざるを得ない。このため、被固定物りは、クラン
プ時の面圧が大きくて、被固定部１０２ａが傷みやすい
。

本発明は、加工機械の加工精度を高めること、油圧クラ
ンプの寿命を長くすること、被固定物の傷みを防止する
ことを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記の目的を遠戚するために、前記の基本構
造において、例えば、第１図から第６図、第７図、又は
第８図に示すように、次の改良を加えた。

（請求項１の発明） ソリシダ穴８の周面のうちの少なくとも上周面部分８ａ
は、ハウジング５の前部にまで延びるように形成して、
ハウジング５の前面５ａに開口させ クランプ具１２は、ピストン９の上寄り部からその前進
側へ向けて直接に連出させ、 ピストン９の前面から後ろ向きにバネ収容穴１７を形成
し、バネ収容穴１７にアンクランプ用バネ１８を挿入し
、 バネ受け具２１をピストン９の前進側に位置させてハウ
ジング５に支持させ、アンクランプ用バネ１８のバネ前
端部１８ａをバネ受け具２１に受け止めさせるとともに
、バネ後端部１８ｂをバネ収容穴１７の後ろ奥部のバネ
受け座２３に押圧接当させたものである。

（請求項２の発明） これは、請求項１の構成において、バネ収容穴１７の軸
心Ｂをピストン９の軸心Ａよりも下側に変位させた。

（請求項３の発明） これは、請求項１又は２の構成に、さらに次の構成を加
えた。即ち、バネ受け具２１を、クランプ具１２および
バネ収容穴１７を横断させてハウジング５の両側壁６・
６に支持し、クランプ具１２の両横側部にバネ受け具２
１との干渉を避ける左右一対の遊動溝２６・２６を前面
開口状に形成し、各遊動溝２６は欠き溝２７とガイド溝
２８とを前後に連らねて構成した。

（作用） 本発明は次のように作用する。

（請求項１の発明） ピストン９から直接に連出させたクランプ具１２は、ピ
ストン９とほぼ同寸法の大径のものに造れるうえ、断面
積も大きくなるので、曲げ剛性が大きい。

従って、加工機械の固定台１に被固定物りを押圧固定し
た状態で、被固定物りに金型引き離し力やワーク加工反
力等の引上げ衝撃力が作用した場合でも、クランプ具１
２の上側への弾性変形量が小さくてすむ。

その結果、被固定物りは、固定台１からの浮き上がりが
防止され、加工精度が高まる。

また、大径・大断面積のクランプ具１２は、断面係数が
大きくクランプ時に作用する曲げ応力が小さくてすむた
め、クランプの操作回数が累積しても疲労しにくく、疲
労強度が大きい。これに伴って、油圧クランプの寿命が
長くなる。

さらに、大断面積のクランプ具１２は、クランプ面１２
ａを大面積に造れるので、被固定物りの被固定部２ａの
クランプ時の面圧が小さくてすみ、被固定部２ａの傷み
を防止できる。

（請求項２の発明） バネ収容穴の軸心Ｂを下側に変位させることにより、次
のように作用する。

クランプ具１２の断面積がさらに大きくなるので、上記
の請求項１の発明の各長所がさらに高まる。また、ピス
トン９のガイド長さを一定の寸法に保ちながらも、バネ
受け具２１を後下側＝位置させることができるので、そ
の分だけ／％ウジング５の前後方向の長さが短くなり、
油圧クランプの全長を短縮できる。さらに、ピストン軸
ＩＣＩＡと穴軸心Ｂとの偏心により、ピストン９は、ノ
クネ収容穴１７に対して、アンクランプ用ノくネ１８の
接当摩擦力で回転が拘束される。このため、クランプ具
１２は、クランプ駆動時に回り止めされ、被固定物りへ
の片当たりを防止できる。その結果、片当たりによる被
固定物りのズレ動きや傷み力く防止される。

（請求項３の発明〉 クランプ具１２は、クランプ駆動時（こ〕くネ受Ｃす具
２１で回り止めされるので、被固定物りへの片当たりを
防止できる。その結果、片当たりによる被固定物りのズ
レ動きや傷みがさら↓と確実；こ防止される。

（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。

（請求項１の発明） （ａ）加工機械の加工精度が高まる。

ピストンから直接に連出させたクランプ具は、大径のも
のに造れるうえ断面積も大きいので、曲げ剛性が大きい
。このため、被固定物に引上げ衝撃力が作用した場合で
も、クランプ具の上側への弾性変形量が小さくてすみ、
被固定物の浮き上がりを防止して、加工精度を高めるこ
とができる。

（ｂ）７！ｌＩ３圧クランプの寿命が長くなる。

大断面積のクランプ具は、クランプ時の曲げ応力が小さ
くてすみ、疲労強度が大きい。このため、油圧クランプ
の寿命が長くなる。

＜ｃ＞被固定物の傷みを防止できる。

クランプ具のクランプ面を大面積に造れるので、被固定
物の被固定部の面圧が小さくてすみ、被固定部の傷みを
防止できる。

（請求項２の発明） （ｄ）クランプ具の断面積がさらに大きくなるので、上
記の（ａ）から（Ｃ）の効果をさらに高めることができ
る。

（ｅ）油圧クランプの全長を短くできる。

バネ受け具を後下側に位置させることにより、その分だ
けハウジングの前後方向の長さを短くできるので、油圧
クランプの全長が短くなる。

（ｆ）クランプ駆動時にクランプ具が回り止めされるの
で、被固定物へのクランプ具の片当たりを防止でき、そ
の片当たりによる被固定物のズレ動きや傷みが防止され
る。

（請求項３の発明） （ｇ）クランプ駆動時にクランプ具がノくネ受け具から
も回り止めされるので、被固定物へのクランプ具の片当
たりをさらに確実に防止できる。その結果、上記（ｆ）
の効果がさらに高められる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面で説明する。

（第１実施例） 第１図から第６図は第１実施例で、回転テーブル式の射
出成形機の金型を油圧クランプで固定する装置を示して
いる。

第２図の全体図と第３図の平面図で示すよう（こ、射出
成形機の固定台である円形の回転テーブル枠１には、被
固定物りである第一金型２と第二金型３がそれぞれ油圧
クランプ４・４で固定される。

各油圧クランプ４は、その）＼ウジフグ５の両０ｉｌｎ
６・６がボルト７・７で回転テーブル枠１１こ固定され
ており、ノ＼ウジング５から進出させた各クランプ具１
２が各金型２・３の上下の被固定部２ａ・３ａを押圧す
るようになっている。

これら油圧クランプ４は、回転テーブル枠１の外周面１
ａ内に装着可能にするため、被固定物りに対して傾斜し
た方向ヘクランブ具１２を進退移動させるように構成さ
れている。

即ち、第１図の縦断面図と第３図の平面図シとボすよう
に、油圧クランプ４のノ＼ウジング５内（ごシリンダ穴
８が前下り傾斜状に形成される。シＩＪンダ穴８の傾斜
角度Ｏは、本実施例１こ示すよう（こ油圧クランプ４を
バネ復帰式に構成する場合に（±、２５５１：から４５
度の範囲が好ましく、］＼ウジンク゛５をコンパクトに
造るうえで約３５度１こ設定することが最も好ましい。

上記シリンダ穴８にピストン９がバノ牛ン１０を介して
前進・後退移動自在に油密状に挿入される。シリンダ穴
８内でピストン９の後面に臨ませてクランプ駆動油室１
４が形成される。クランプ駆動油室１４に給排油口１５
が連通されている。また、シリンダ穴８の周面のうちの
少なくとも上周面部分８ａが、ハウジング５の前部にま
で真っすぐに延設されて、ハウジング５の前面５ａに開
口される。前記クランプ具１２は、ピストン９の上寄り
部からその前進側へ向けて直接に連出されており、シリ
ンダ８の上周面部分８ａで案内される。

また、ピストン９の前面から後ろ向きにバネ収容穴１７
が形成される。このバネ収容穴１７の軸心Ｂは、ピスト
ン９の軸心Ａよりも下側に変位される。バネ収容穴１７
には、圧縮コイルバネからなるアンクランプ用バネ１８
が挿入される。

即ち、同上第１図と第３図、および第４図に示すように
、ハウジング５の両側壁６・６の前下部にピン挿入孔２
０・２０が横断状に形成される。

また、ビンからなるバネ受け具２１が、クランプ具１２
およびバネ収容穴１７を横断し、その両端部２１ｂ・２
１ｂが両ビン挿入孔２０・２０に支持される。このバネ
受け具２１は、ボルト７・７で抜は止めがなされている
。そして、アンクランプ用バネ１８のバネ前端部１８ａ
がバネ受け具２１の腹部２１ａで受け止められ、バネ後
端部１８ｂがバネ収容穴１７の後ろ奥部のバネ受け座２
３に受け止められる。さらに、クランプ具１２の両横側
部に、バネ受け具２１との干渉を避ける左右一対の遊動
溝２６・２６が前面開口状に形成される。各遊動ａ２６
は、クランプ具１２の下向きクランプ面１２ａ（第５図
及び第１図参照）よりも上側に形成した欠き溝２７と、
ピストン９の軸心Ａに沿って形成したガイド溝２８とを
前後に連らねて構成されている。

上記の油圧クランプ４は次のように作動する。

第６図のアンクランプ状態では、クランプ駆動油室１４
内から圧油を排出してピストン９がアンクランプ用バネ
１８の弾圧力で後退されている。

この状態では、クランプ具１２が斜め後ろ上側のアンク
ランプ位置Ｙに後退し、そのクランプ面１２ａがハウジ
ング５の前面５ａ内に退入する。そして、遊動溝２６の
各ガイド溝２８がバネ受け具２１の外周面からピストン
９の軸心Ａに沿っ−ｃ後ろ側に離間している。

これに対して、上記第６図のアンクランプ状態から第１
図のクランプ状態へ切換えるときには、クランプ駆動油
室１４内へ圧油を供給する。すると、その油圧力でピス
トン９が前進駆動させられて、クランプ具１２が、ハウ
ジング５の前面５ａ外で斜め前え下側のクランプ位置Ｘ
に前進させられる。これにより、クランプ具１２のクラ
ンプ面１２ａが金型２の被固定部２ａを回転テーブル枠
１に上から抑圧固定する。上記のようにクランプ具１２
をクランプ位置Ｘへ駆動させる前進駆動の終期には、バ
ネ受け具２１の両側部２１ｂ・２１ｂの各外周面で両ガ
イド溝２８・２８を介してクランプ具１２が軸心Ａ回り
の回転を拘束した状態に案内される。また、ピストン９
の所定量以上の前進駆動は、バネ受け具２１の両端寄り
部のピストン受け部２１ｃで阻止されている。

なお、被固定物りの被固定部２ａの高さ寸法が高くなっ
てクランプ厚さが大きくなる場合には、ハウジング５の
下面と回転テーブル枠１との間に高さ調節用アダプタプ
レート（図示せず）を順次挿入することにより、そのク
ランプ厚さの変化に容易に対応できる。

第７図と第８図は、それぞれ、別の実施例を示す第１図
相当図で、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、各実施例では、第１実施例と同じ構成の
要素には同一の符号を付けである。

（第２実施例） 第７図は第２実施例を示している。

この場合、シリンダ穴８の前寄り部分がわずかに縮径さ
れるとともに、ピストン９の外径寸法よりもクランプ具
１２の外径寸法が小さい値に形成される。そして、クラ
ンプ駆動時には、シリンダ穴８の段落ち部３１にピスト
ン９の肩部３２が受け止め可能とされる。なお、クラン
プ駆動油室１４の後端壁は、ハウジング５にネジ止め固
定した油室蓋３３で構成されている。

上記の構成によれば、油圧クランプ４の組立て時におい
て、ハウジング５内にアンクランプ用バネ１８およびピ
ストン９を装着した状態で油室蓋３３をハウジング５に
ネジ嵌合させるだけですむので、組立て操作が容易であ
る。

（第３実施例） 第８図は、第３実施例を示している。

この場合、シリンダ穴８の前寄り部分がわずかに拡径さ
れるとともに、ピストン９の外径寸法よりもクランプ具
１２の外径寸法が大きく形成される。そして、アンクラ
ンプ時には、シリンダ穴８の段上り部３５にピストン９
の肩部３６が受け止め可能とされる。

この構成によれば、クランプ具１２の断面係数がさらに
大きくなるので、被固定物りである金型２がより強力に
固定される。

【図面の簡単な説明】

第１図から第８図は本発明の実施例を示している。 第１図から第６図は、第１実施例を示し、第１図は、第
２図の１−１線矢視断面図、第２図は、回転テーブル式
射出成形機の金型固定状態を示す立面図、 第３図は、第１図の平面図、 第４図は、第１図のＩＶ−ＩＶ線矢視断面図、第５図は
、第１図の■−Ｖ線矢視断面図、第６図は、油圧クラン
プのアンクランプ状態を示す図である。 第７図は、第２実施例を示し、第１図に相当する図であ
る。 第８図は、第３実施例を示し、同第１図に相当する図で
ある。 第９図と第１０図は従来例を示し、 第９図は第１図に相当する図で、 第１０図は、第９図のＸ−Ｘ線矢視断面図である。 ２（Ｄ）・・・被固定物、２ａ・・・被固定部、４・・
・油圧クランプ、５・・・ハウジング、５ａ・・・前面
、６・・・両側壁、８・・・シリンダ穴、８ａ・・・上
周面部分、９・・・ピストン、１２・・・クランプ具、
１２ａ・・・クランプ面、１４・・・クランプ駆動油室
、１７・・・バネ収容穴、１８・・・アンクランプ用バ
ネ、１８ａ・・・バネ前端部、１８ｂ・・・バネ後端部
、２１・・・バネ受け具、２１ｂ・・・両側部、２３・
・・バネ受け座、２６・・・遊動溝、２７・・・欠き溝
、２８・・・ガイド溝、Ａ・・・ピストン９の軸心、Ｂ
・・・バネ収容穴１７の軸心、Ｘ・・・クランプ位置、
Ｙ・・・アンクランプ位置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、油圧クランプ（４）のハウジング（５）内にシリン
   ダ穴（８）を前下り傾斜状に形成し、シリンダ穴（８）
   にピストン（９）を前進・後退移動自在に油密状に挿入
   し、 ピストン（９）の前進側にクランプ具（１２）を位置さ
   せるとともに、クランプ具（１２）をピストン（９）に
   同行移動可能に連動連結し、シリンダ穴（８）内でピス
   トン（９）の後面に臨ませてクランプ駆動油室（１４）
   を形成し、ピストン（９）が後退した状態では、クラン
   プ具（１２）が斜め後ろ上側のアンクランプ位置（Ｙ）
   に後退したアンクランプ状態になるのに対して、 ピストン（９）がクランプ駆動油室（１４）の油圧力で
   前進駆動させられた状態では、クランプ具（１２）が斜
   め前え下側のクランプ位置（Ｘ）に前進させられて、ハ
   ウジング（５）の前側の被固定物（Ｄ）の被固定部（２
   ａ）を上から押圧するクランプ状態となるように構成し
   た、クランプ具傾斜直動形油圧クランプにおい て、 シリンダ穴（８）の周面のうちの少なくとも上周面部分
   （８ａ）は、ハウジング（５）の前部にまで延びるよう
   に形成して、ハウジング（５）の前面（５ａ）に開口さ
   せ、 クランプ具（１２）は、ピストン（９）の上寄り部から
   その前進側へ向けて直接に連出させ、ピストン（９）の
   前面から後ろ向きにバネ収容穴（１７）を形成し、バネ
   収容穴（１７）にアンクランプ用バネ（１８）を挿入し
   、 バネ受け具（２１）をピストン（９）の前進側に位置さ
   せてハウジング（５）に支持させ、アンクランプ用バネ
   （１８）のバネ前端部（１８ａ）をバネ受け具（２１）
   に受け止めさせるとともに、バネ後端部（１８ｂ）をバ
   ネ収容穴（１７）の後ろ奥部のバネ受け座（２３）に押
   圧接当させた、 ことを特徴とするクランプ具傾斜直動形油 圧クランプ。 ２、バネ収容穴（１７）の軸心（Ｂ）をピストン（９）
   の軸心（Ａ）よりも下側に変位させた、 請求項１に記載のクランプ具傾斜直動形油 圧クランプ。 ３、バネ受け具（２１）を、クランプ具（１２）および
   バネ収容穴（１７）を横断させてハウジング（５）の両
   側壁（６）（６）に支持し、クランプ具（１２）の両横
   側部にバネ受け具（２１）との干渉を避ける左右一対の
   遊動溝（２６）（２６）を前面開口状に形成し、 各遊動溝（２６）は、クランプ具（１２）の下向きクラ
   ンプ面（１２ａ）よりも上側に形成した欠き溝（２７）
   と、ピストン（９）の軸心（Ａ）に沿って形成したガイ
   ド溝（２８）とを前後に連らねてなり、 クランプ具（１２）をアンクランプ位置（Ｙ）に後退さ
   せた状態では、バネ受け具（２１）の外周面から両ガイ
   ド溝（２８）（２８）が離間するのに対して、 クランプ具（１２）をクランプ位置（Ｘ）へ駆動する前
   進駆動の終期には、バネ受け具（２１）の両側部（２１
   ｂ）（２１ｂ）の各外周面で両ガイド溝（２８）（２８
   ）を介してクランプ具（１２）を案内した、 請求項１又は２に記載のクランプ具傾斜直 動形油圧クランプ。