JPH0727063Y2 - 加工機械のクランパー - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は金属加工プレス、ダイカスト鋳造機、射出成形
機および工作機械などの加工機械において、金型や被加
工物を加工機械に固定するためのクランパーに関する。

〔従来の技術〕

加工機械のクランパーは、金型等を簡単に交換できる構
造であるとともに、加工作業中においては確実に金型等
をクランプした状態を維持できる、安全なものでなけれ
ばならない。この加工機械のクランパーとしては以下の
ものが公知である。

実公昭59−40984号公報には、第６図に示すような加工
機械のクランパーに関する考案が開示されている。第６
図に基づいて従来の加工機械のクランパーを説明する
と、クランパーＣのクランパー本体31の脚部31aがボル
スタB₀に装着され、クランプ爪32で金型D₁をボルスタB₀
に押圧固定する構成である。この従来のクランパーのク
ランプ機構は以下のようなものである。

ボルスタ上面に平行な摺動案内穴33がクランパー本体31
に透設され、この案内穴33に摺動自在に作動軸34が挿嵌
され、該作動軸34には駆動バネ35のバネ力が付勢されて
いる。36は圧油が供給される油室であり、この油室36に
圧油が供給されることによって駆動バネ35のバネ力に抗
して作動軸34を金型D₁上面より退行させて、金型D₁を交
換するものである。また、油室36の圧油を逃がすことに
より、駆動バネ35のバネ力によって作動軸34が金型D₁上
面に進出し、クランプ爪32の係止部32aがストッパー37
に係止され、駆動バネ35のバネ力がくさび作用で拡大さ
れて発生する力でクランプ爪32が金型D₁をクランプす
る。

〔考案が解決しようとする課題〕

加工作業中にクランプ力を確実に維持できる構造である
ことは、本考案のクランパーにおいては工作作業上およ
び安全上の必須事項である。特に、上金型をクランプし
ている場合などに何らかの原因でクランプ力を保持でき
なくなると、金型が移動し、また落下し、大変に危険で
ある。

しかるに、従来のクランパーのクランプ力は駆動バネ35
のバネ力に依存するものであるため、長年に渡る使用の
結果、バネ力が疲弊し、そのクランプ力に100％の信頼
がおけなくなる。

本考案は従来の技術の有するこのような問題点に鑑みて
なされたものであり、その目的は、加工作業中において
金型や被加工物を確実に保持することができるととも
に、スムーズに加工作業を遂行できる加工機械のクラン
パーを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために本考案の要旨は、クランパー
本体１内に摺動自在に配設したピストン３をヘッドカバ
ー５で覆い、上記ピストン３の移動方向に平行な長孔８
をクランパー本体１に形成し、ピストン３先端に当接す
るクランプ爪７を上記長孔８内に摺動自在に嵌挿した支
持ピン９により回転可能に支持し、クランパー本体１に
クランプ油供給口15とアンクランプ油供給口16とを形成
した加工機械のクランパーにおいて、上記ヘッドカバー
５で覆われる部分に配した保持ばね６によりピストン３
をクランプ方向に押圧付勢し、上記クランプ爪７に形成
した凹部13にピストン３の力点部3aよりやや上方に位置
するように配設した爪もどしばね12と上記ピストン３に
よりクランプ爪７を挟持することを特徴とする加工機械
のクランパーにある。

保持ばね単独で所定のクランプ力を保持し、アンクラン
プ状態ではクランプ爪がクランパー本体内に収納され得
るようにするためには、保持ばねのばね力は流体圧によ
るクランプ力の８〜15％が好ましい。

〔作用〕

保持ばね６とクランパー本体１に供給された圧力流体に
よりピストン３を介してクランプ爪７を押圧し、このク
ランプ爪７を支持する支持ピン９が長孔８に沿って摺動
し、長孔８端部に達した時点でなおもピストン３がクラ
ンプ爪７を押圧すると、クランプ爪７は支持ピン９を中
心として回転し、金型等をクランプする。

上記のようにしてクランプすることができるが、保持ば
ね６のばね力と流体圧の両方でクランプする構造だか
ら、圧力流体の供給が断たれたときでも保持ばね６のば
ね力によりクランプ力を保持できる。

また、クランプ爪７は、ピストン３と爪もどしばね12に
よって挟持され、且つ、爪もどしばね12はピストン３の
力点部3aよりやや上方に配設されており、爪もどしばね
12によってクランプ爪７はピストン３側に押圧保持され
ているので、クランプ爪７の移動中にクランプ爪７先端
が垂れることはなく、クランプ−アンクランプ作業をス
ムーズに行うことができる。

さらに、アンクランプ時には、爪もどしばね12のばね力
によりクランプ爪７をクランパー本体１内に収納するこ
とができるので、被加工物および工具の着脱が阻害され
ることはない。

〔実施例〕

本考案の第１実施例を第１図および第２図に基づいて説
明する。

１はクランパー本体で、このクランパー本体１には案内
面2aおよび2bからなる段付状のガイド穴が穿設されて
る。

３は大径部（径がＤの部分）と小径部（径がｄの部分）
からなる段付状に形成された部分を有するピストンで、
大径部、小径部は、それぞれ上記案内面2a、2bに沿って
摺動自在である。これら、ピストン３の大径部、ピスト
ン３の小径部、案内面2aおよびクランパー本体１の突出
部1aとで囲まれた部分がシリンダ前室４を形成する。

５はヘッドカバーで、ピストン３をヘッドカバー５で覆
う部分にシリンダ後室４′が形成され、このシリンダ後
室４′には保持ばね６が配設されており、この保持ばね
６はピストン３を左方向（クランプ方向）に押圧付勢し
ている。上記ピストン３の先端の力点部3aは略逆Ｌ字形
断面のクランプ爪７に当接している。

クランパー本体１を貫通してピストン３の移動方向に平
行な長穴８が形成され、この長穴８に支持ピン９が摺動
自在に嵌挿され、支持ピン９によりクランプ爪７が支持
されており、支持ピン９が長穴８に沿って往復動するこ
とによりクランプ爪７はクランプ状態（Ｃの位置）とア
ンクランプ状態（Ｕの位置）を繰り返す。

上記Ｃの位置においては、支持ピン９の突出部9aは制御
用マイクロスイッチ10のローラー10aと接触し、Ｕの位
置においては、支持ピン９の突出部9bは制御用マイクロ
スイッチ11のローラー11aと接触する。（第３図参照） 上記ピストン３とともにクランプ爪７を挟持する爪もど
しばね12が、ピストン３の力点部3aよりやや上方に配設
されており、クランプ爪７にはこの爪もどしばね12を収
容可能な凹部13が形成されている。14は爪もどしばね12
を押さえるばね押さえである。

15、16はそれぞれ、クランパー本体１に凹設されたクラ
ンプ油供給口、アンクランプ油供給口である。クランプ
油供給口15はシリンダ後室４′に通じ、アンクランプ油
供給口16はシリンダ前室４に通じている。

D₂は金型、Ｂは定盤である。

第４図に基づいて油圧回路を説明する。17は油圧ポン
プ、18はノンリーク油圧切換バルブで、油圧ポンプ17は
配管19aによりシリンダ前室４と通じており、配管19aの
途中から分岐した配管19bはノンリーク油圧切換バルブ1
8と通じており、さらにノンリーク油圧切換バルブ18は
配管19cによりシリンダ後室４′と通じている。20は油
タンクである。

上記のように構成される本考案のクランプ、アンクラン
プの機構について以下に説明する。

まず、油圧ポンプ17の運転を開始すると、シリンダ後室
４′に供給された圧油および保持ばね６のばね力により
ピストンの力点部3aがクランプ爪７を押圧してクランプ
爪７を支持ピン９とともに左方に移動させる。そして、
支持ピン９が長穴８の端部に達した時点でさらにピスト
ン３がクランプ爪７を押圧すると、クランプ爪７は支持
ピン９を中心として左方向に回転し、金型D₂を定盤Ｂ上
に強固にクランプする。このとき何等かの原因で油圧源
が断たれても保持ばね６のばね力により、金型D₂はクラ
ンプした状態を保持する。（クランプ状態Ｃ参照） なお、本実施例においては、保持ばね６のばね力は油圧
によるクランプ力の８％とした。

次いで、ノンリーク油圧切換バルブ18を切り替えて、シ
リンダ後室４′の油を抜いて油タンク20に戻すと、ピス
トン３には、油圧の大きさをｐとして、π（D²−d²）p/
4の大きさの力（ピストン戻し力ともいう）が右方向に
働く。なお、本実施例においては、保持ばねのばね力を
ｓとすれば、上記ピストン戻し力はばね力ｓを上回るよ
うにＤ、ｄ、ｐ、ｓの値は設定されており、その結果、
ピストン３は保持ばね６のばね力に抗して右方に移動す
る。このようにピストン３によるクランプ力が開放され
た結果、クランプ爪７は爪もどしばね12により右方に移
動し、クランパー本体１内に収納される。（アンクラン
プ状態Ｕ参照） なお、クランプ爪７は爪もどしばね12とピストン３に挟
持されているので、クランプ爪７の移動中にその先端7a
が垂れることはない。

第５図は第２実施例を示す図で、この場合、ピストン21
の内部は空洞22になっており、この空洞22内に保持ばね
23が配設されてヘッドカバー24により密閉されている。
また、本実施例ではクランプ油供給口25、アンクランプ
油供給口26はクランパー本体１の側部に設けられてい
る。全体の動作は第１実施例と同様であるので説明は省
略するが、本実施例の場合も金型をクランプして機械加
工中に油圧源が断たれても保持ばね23のばね力により所
定のクランプ力は保持される。

〔考案の効果〕 油圧力および保持ばねのばね力により金型を強固に
クランプし、油圧源が断たれても、保持ばねのばね力に
よりクランプ爪が金型を確実にクランプし続けるので、
金型や加工品などが脱落して機器が損傷するとか人身事
故が発生する虞はなく、安全に機械加工を続けることが
できる。

爪もどしばねの作用によりアンクランプ時にはクラ
ンプ爪をクランパー本体内に収納することができるの
で、クランパーを装着した状態で金型や加工品の脱着を
安全に行うことができる。

クランプ爪はピストンと爪もどしばねによって挟持
され、且つ、爪もどしばねはピストンの力点部よりやや
上方に配設されており、爪もどしばねによってクランプ
爪はピストン側に押圧保持されているので、クランプ爪
の移動中にクランプ爪の先端が垂れることはなく、クラ
ンプ爪によって加工品は損傷されず、クランプ−アンク
ランプ作業をスムーズに行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る加工機械のクランパーの平面図、
第２図は第１図をＥ−Ｅ線で切断した縦断面図、第３図
は支持ピンと制御用マイクロスイッチの接触状態を示す
図、第４図は油圧回路の概略構成図、第５図は本考案の
他の実施例を示す縦断面図、第６図は従来のクランパー
の縦断面図である。 １……クランパー本体、３……ピストン、５……ヘッド
カバー、６……保持ばね、７……クランプ爪、８……長
孔、９……支持ピン、12……爪もどしばね、13……凹
部、15……クランプ油供給口、16……アンクランプ油供
給口

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】クランパー本体１内に摺動自在に配設した
   ピストン３をヘッドカバー５で覆い、上記ピストン３の
   移動方向に平行な長孔８をクランパー本体１に形成し、
   ピストン３先端に当接するクランプ爪７を上記長孔８内
   に摺動自在に嵌挿した支持ピン９により回転可能に支持
   し、クランパー本体１にクランプ油供給口15とアンクラ
   ンプ油供給口16とを形成した加工機械のクランパーにお
   いて、 上記ヘッドカバー５で覆われる部分に配した保持ばね６
   によりピストン３をクランプ方向に押圧付勢し、上記ク
   ランプ爪７に形成した凹部13にピストン３の力点部3aよ
   りやや上方に位置するように配設した爪もどしばね12と
   上記ピストン３によりクランプ爪７を挟持することを特
   徴とする加工機械のクランパー。