JPH0442021Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はクランプ装置に関し、プレス機械や射
出成形機等における金型などを固定するのに用い
るクランプ装置に関するものである。

〔従来技術〕

上記金型等をクランプするクランプ装置とし
て、種々の型式のものが実用化されているが、本
願出願人は第５図・第６図に示すような構造のク
ランプ装置１０１を実用化している。

このクランプ装置１０１の構造について説明す
るとハウジング１０２の前部の収容部１０２ｃに
クランプ部材１０５を配設し、その支点部１０５
ｃをピン部材１１０に枢支し、力点部１０５ａを
クランプシリンダ１０４のピストンロツド１０３
ｂ先端の楔状締付部１０３ｃで押圧することによ
り、クランプ部材１０５の作用点部１０５ｂで金
型等をクランプするように構成し、往動油室１０
８の油圧リーク時にはピストン部材１０３前方へ
付勢するバツクアツプスプリング１０７の弾性付
勢力と、楔状締付部１０３ｃの上下両面に作用す
る摩擦力とでクランプ力が低下しないように構成
してある。

上部締付部１０３ｃの上半部は、第６図に示す
ようにピストンロツド１０３ｂと同様の円筒面に
形成されていて、締付部１０３ｃの上面側の一部
分でハウジング１０２の円筒面状の反力支持部１
０２ｆに接触するようになつている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

上記クランプ装置１０１では、締付部１０３ｃ
の上面側が円筒面状に形成され、反力支持部１０
２ｆも円筒面状になつているので、クランプ時締
付部１０３ｃと反力支持部１０２ｆ間に作用する
面圧は第６図の面圧分布Ａのように締付部１０３
ｃの全幅に亙つて均一化されず、幅方向中央部で
著しく高い面圧となる。

更に、締付部１０３ｃはピストンロツド１０３
ｂの先端部に一体的に形成されているので、締付
部１０３ｃの弾性変形により締付部１０３ｃと反
力支持部１０２ｆ間に作用する面圧は第５図の面
圧分布Ｂに示すように長さ方向にも等分布化され
ず局部的に著しく高い面圧となる。

上記のように、面圧分布が幅方向にも長さ方向
にも等分布化されず局的に高い面圧となるので、
その高面圧部の弾性変形（但し、圧縮変形も起
る）が大きくなること及び締付部１０３ｃと反力
支持部１０２ｆ間に作用する摩擦力も大きくなる
ことなどの理由により、クランプ解除の際に復動
油室１０９に油圧を供給してもピストン部材１０
３が後方へ解除作動しなくなるという問題があ
る。

更に、上記のようなクランプ解除不能が起らな
いようにする為には、反力支持部１０２ｆの付近
のハウジング１０２の壁厚を大きくして剛性を高
くしなければならないので、クランプ装置が大型
化し重くなる。

しかも、復動油室１０９の油圧力を増大させる
ことも必要となり、油圧を高めるか或いはピスト
ンロツドを小径化するなどの対策も必要となる。

更に、前記クランプ装置では、クランプ状態に
おいて油圧のリークが発生すると、クランプ力が
低下して金型やクランプ装置が破損するという欠
点もあり、また、クランプ解除時にクランプ部材
がクランプ前の原位置に復帰しないため、人手に
よりクランプ部材を退入させる必要があるという
欠点もある。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案に係るクランプ装置は、ハウジングと、
ハウジングの前側部分に枢支ピンを介して揺動自
在に枢着されたクランプ部材と、クランプ部材を
クランプ駆動するクランプシリンダとを備えたク
ランプ装置において、上記クランプ部材の後端部
の下部を枢支ピンを介してハウジングに枢着する
とともに、クランプ部材の上端部に緩傾斜湾曲面
状の力点部をまたクランプ部材の前端下部に作用
点部を夫々形成し、上記クランプシリンダのピス
トンロツドの先端部に、クランプ状態において上
記力点部とこれに対向するハウジングの反力支持
部間に嵌入される楔状の締付部材を一体又は別体
に設け、上記クランプシリンダの往動油室内にク
ランプ状態においてピストンロツドをバツクアツ
プするバツクアツプスプリングを設け、上記ハウ
ジングの下部内に、クランプ部材を退入方向へ付
勢するリトラクタ機構を設け、上記締付部材と反
力支持部の接触面を平面状に形成したものであ
る。

〔作用〕

本考案に係るクランプ装置においては、クラン
プシリンダを駆動させてそのピストンロツドを伸
長させ、楔状の締付部材をクランプ部材の力点部
とハウジングの反力支持部間に押入させると、ク
ランプ部材が前方へ揺動してクランプ状態とな
る。上記楔状の締付部材と反力支持部との接触面
が平面状に形成されているので、上記両者間の面
圧が等分布化されて、反力支持部の局部的弾性変
化も大幅に緩和され、且つ締付部材と反力支持部
間に作用する摩擦力も小さくなるので、クランプ
解除に要する解除力が小さくなる。

特に、締付部材をピストンロツドと別体に構成
する場合には、前記面圧の等分布化が一層促進さ
れるため、一層好ましい。

一方、クランプ状態において、油圧のリークが
発生しても、ピストンロツドがバツクアツプスプ
リングでバツクアツプされているため、締付部材
が弛み出すことがなく、クランプ状態が維持され
る。

しかも、クランプ解除時に、クランプシリンダ
のピストンロツドを退入させると、タトラクタ機
構によりクランプ部材が退入方向へ自動的に引き
込まれるため、人手によりクランプ部材を退入さ
せる必要がない。

〔考案の効果〕

本考案に係るクランプ装置によれば、以上説明
したように、締付部材と反力支持部との接触面を
平面状に形成するという簡単な構成により、両者
間の面圧を等分布化し、クランプ解除に要する解
除力を小さくし、ハウジングを軽量化することが
出来る。

また、クランプ油圧のリーク時にもバツクアツ
プスプリングによりクランプ状態を維持でき、ま
た、クランプ解除時にはクランプ部材を自動的に
退入させることも出来る。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。

第１図は、クランプ装置１全体の機械的構造を
示したもので、このクランプ装置１は、直方体状
のハウジングと、ハウジング２の前部の収容部２
ｃに配設されたクランプ部材５を油圧力でクラン
プ駆動するクランプシリンダ４と、ハウジング２
の下部内に設けられクランプ開放時にクランプ部
材５を収容部２ｃ内へ引き込むリトラクタ機構６
とを備えている。

上記ハウジング２の前部下部内にはクランプ部
材５を収容するための収容部２ｃが形成され、ハ
ウジング２の上半部の中央部には、クランプシリ
ンダ４のシリンダ部２ａが前後方向に向けて形成
され、その後端はハウジング後壁部２ｂで封止さ
れている。さらに、上記クランプ部材５後方にお
いて、シリンダ部２ａの下方のハウジング２内に
は、リトラクタ機構６を配設するリンク収容部２
ｄとスプリング収容部２ｅが形成されている。

上記クランプ部材５は、その後端側下部の支点
部５ｃにおいて、収容部２ｃの側壁部に枢支ピン
１０を介して揺動自在に枢支され、またクランプ
部材５の前端底面部には、平面状の作用点部５ｄ
が形成され、クランプ部材５の上端部には、クラ
ンプ時前方上りに緩やかに傾斜する緩湾曲面状の
力点部５ａが形成され、作用点部５ｂの力点部５
ａを結ぶ上面側前方端部は、揺動時にハウジング
２各部等と接触しないような円弧状の曲面に形成
されている。

前記ハウジング２のシリンダ部２ａには、油圧
によつて前後方向に往復駆動されるピストン部材
３が装着されていて、そのピストン３ａの後側に
は往動油室８がまた前側には復動油室９が形成さ
れ、ピストン３ａから一体的に前方へ延びたピス
トンロツド３ｂの先端部には、楔状締付部３ｃが
前方に突出するように一体形成されている。上記
楔状締付部３ｃは、ハウジング２の反力支持部２
ｆに等分布面圧が加わるようにするために、その
上面部を水平な平面に形成され、またその下面部
は前方上りの傾斜平面をなしている。さらに、締
付部３ｃの上面部は、これと平面接触で摺接する
ようにした水平平面状の反力支持部２ｆに、また
その下面部はクランプ部材５の緩湾曲面状の力点
部５ａに夫々当接するようになつている。

上記ピストン３ａと、シリンダ部２ａによつて
形成された往動油室８と復動油室９は夫々ハウジ
ング２に形成された油孔８ａ・９ａを介して外部
の油圧供給装置に接続される。

上記ピストン部材３には、ピストン３ａの後端
からピストンロツド３ｂの前端近くに亙つてバネ
収容穴７ａが同心状に凹設され、またハウジング
後壁部２ｂの内面側にもバネ収容穴７ａに対応す
るバネ受け穴７ｂが形成され、バネ収容穴７ａに
装着された強力な圧縮コイルバネからなるバツク
アツプスプリング７の後端部はバネ受け穴７ｂで
受けとめられている。

一方、上記リンク収容部２ｄとスプリング収容
部２ｅには、リンク６ａとロツド６ｂとリトラク
タスプリング６ｃとバネ係止具６ｄとから構成さ
れたリトラクタ機構６が設けられている。

リンク６ａの前端部は、クランプ部材５の支点
部５ｃの上方の部分に回動自在に連結され、その
後端ロツド６ｂの前端部にリンク収容部２ｄ内で
同様に連結されている。このロツド６ｂはリンク
収容部２ｄからバネ受部６ｅを挿通し後方のスプ
リング収容部２ｅへ水平に延びていて、その後端
側部分にはスプリング収容部２ｅ内に、前後方向
に摺動可能に配設されたバネ係止具６ｄが螺着さ
れ、バネ受部６ｅとバネ係止具６ｄとの間にはロ
ツド６ｂに圧縮コイルバネからなるリトラクタス
プリング６ｃが外装されている。

次に、以上説明したクランプ装置１の作動につ
いて説明する。

クランプ装置１でクランプ対象物である金型等
をクランプしていない状態では、往動油室８の油
圧が排出されるとともに復動油室９内へ油圧が供
給されるので、ピストン部材３は第１図に仮想線
で図示のように後方限界まで退入する。この退入
動作と平行してクランプ部材５はリトラクター機
構６で後方へ引き付けられるのでクランプ部材５
は仮想線で図示のように後方へ揺動して収容部２
ｃ内へ収容され、その作用点部５ｂがハウジング
２の前端外へ突出しなくなる。

上記状態から金型等を作用点部５ｂでクランプ
する場合、復動油室９の圧油を排出しつつ往動油
室８に圧油を供給していくと、ピストン部材３が
前方へ移動して楔状締付部３ｃによりクランプ部
材５の力点部５ａが前方へ押動されるので、クラ
ンプ部材５が前方へ揺動し作用点部５ｂが金型に
接触し始め、引き続いて楔状締付部３ｃが力点部
５ａと反力支持部２ｆとの間に押入されていくの
で、その楔効果により力点部５ａは強力に下方に
締め付けられ、作用点部５ｂには下向きの強力な
クランプ力が発生する。

上記クランプ状態において、油圧のリークによ
り往動油室８の油圧が低下しても、力点部５ａと
楔状締付部３ｃの下面及び楔状締付部３ｃの上面
と反力支持部２ｆ間には大きな摩擦力が作用し、
またピストン部材３はバツクアツプススリング７
により前方へ強力に付勢されているので、ピスト
ン部材３が後退することはなくクランプ力が保持
されることになる。

次に、クランプを解除する場合、往動油室８の
圧油を排出しつつ復動油室９に圧油を供給する
と、復動油室９の油圧力が上記摩擦力とバツクア
ツプスプリング７のバネ力に打ち勝つてピストン
部材３が後方へ動かされ、クランプ解除がなされ
ることになる。

ところで、上記楔状締付部３ｃの下面側が傾斜
平面状に形成され、且つ楔状締付部３ｃの上面及
び是に接触する反力支持部２ｆが平面状に形成さ
れているので、楔状締付部３ｃと反力支持部２ｆ
間に作用する面圧は第２図の面圧分布A₁に示し
たように幅方向（紙面直交方向）に等分布化さ
れ、ハウジング２の弾性変形が緩和され、そこに
作用する摩擦力が緩和され、復動油室９の油圧力
により確実にクランプ解除することが可能とな
る。

上記実施例の変形例について第３図により説明
する。

このクランプ装置１Ａにおいては、前記楔状締
付部３ｃに代えてピストンロツド３ｂの先端から
分離された楔状締付部３Ｃが設けられ、その上面
面は平面状の反力支持部２Ｆに面接触する平面状
に形成され、またその後端面はピストンロツド３
ｂの前端面に当接する平面状に形成されている。

そして、締付部部材３Ｃの下側においてピスト
ンロツド３ｂの前端部には前方へ係合部３Ｄが突
設され、係合部３Ｄの係合フツク３Ｅが締付部材
３Ｃの下面側の係合凹部３Ｆに係合されている。

第３図に示す変形例において、楔状締付部材３
Ｃの上面とこれに接触する反力支持部２Ｆとが平
面状に形成されているだけでなく、楔状締付部材
３Ｃがピストンロツド３ｂの先端から分断されて
いるので、クランプ時反力支持部２Ｆで楔状締付
部材３Ｃを受け止める反力は、楔状締付部材３Ｃ
の上面の全域に一様に分布し、その面圧は第３図
の面圧分布A₂と第４図の面圧分布B₂に示すよう
に幅方向にも前後方向にも等分布化し、それだけ
面圧が小さくなるので、ハウジング２の弾性変形
も緩和され、楔状締付部材３Ｃと反力支持部２Ｆ
間に作用する摩擦力も小さくなるから、復動油圧
９の油圧力で確実にクランプ解除することが出来
る。

上記のように、楔状締付部材３Ｃの反力支持部
２Ｆ間に作用する面圧を下げることにより、クラ
ンプ作動時及びクランプ解除時の作動確実性を確
保できること、反力支持部２Ｆの付近のハウジン
グ２の壁厚小さくして軽量化することが出来る。

【図面の簡単な説明】

図面の第１図〜第４図は本考案の実施例を示す
もので、第１図はクランプ装置の縦断がほ面図、
第２図は第１図−線断面図、第３図は変形例
に係る第１相当部分図、第４図は第３図−線
断面図、第５図は従来のクランプ装置の縦断側面
図、第６図は第５図−線断面図である。 ２……ハウジング、２ｆ・２Ｆ……反力支持
部、３……クランプシリンダ、３ｃ……楔状締付
部、３Ｃ……楔状締付部材、５……クランプ部
材、５ａ……力点部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ハウジングと、ハウジングの前側部分に枢支ピ
   ンを介して揺動自在に枢着されたクランプ部材
   と、クランプ部材をクランプ駆動するクランプシ
   リンダとを備えたクランプ装置において、 上記クランプ部材の後端部の下部を枢支ピンを
   介してハウジングに枢着するとともに、クランプ
   部材の上端部に緩傾斜湾曲面状の力点部をまたク
   ランプ部材の前端下部に作用点部を夫々形成し、 上記クランプシリンダのピストンロツドの先端
   部に、クランプ状態において上記力点部とこれに
   対向するハウジングの反力支持部間に嵌入される
   楔状の締付部材を一体又は別体に設け、 上記クランプシリンダの往動油室内にクランプ
   状態においてピストンロツドをバツクアツプする
   バツクアツプスプリングを設け、 上記ハウジングの下部内に、クランプ部材を退
   入方向へ付勢するリトラクタ機構を設け、 上記締付部材と反力支持部の接触面を平面状に
   形成したことを特徴とするクランプ装置。