JPS6310894Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （技術分野） 本考案は、工作機械（金属加工機械または切削
加工機械）に工具または材料（以下、工具等とい
う）を固定するクランパーのうち、クランパーを
工作機械に固定したままで、揺動形のクランプ腕
を前向きのクランプ使用姿勢から横向きの横逃し
姿勢に振り向けることにより、大形の工具等でも
クランプ腕に邪魔されることなく工作機械に簡単
に早く搬入・搬出できるようにする形式のクラン
パーに関する。

本考案は、その前提構造として、例えば第１図
及び第２図（本考案の実施例）、第８図及び第９
図（従来例）、または第１０図及び第１１図（先
行考案）に示すように、固定台２の前後方向の中
間部から支軸９を、後部から油圧シリンダ６のピ
ストンロツド２０をそれぞれ上向きに突設し、ク
ランプ腕５の前後方向の中間部に支点部１７を、
後部に力点部５ａを、前部に作用点部５ｂをおの
おの設け、支点部１７を支軸９の頭部１４の下面
１５に部分球面を介して上下揺動及び左右旋回自
在に枢支することにより、固定台２に対してクラ
ンプ腕５を平面視で平行になるクランプ使用姿勢
Ａとこれに直交する横逃し姿勢Ｂとに切換自在に
構成するとともに、クランプ腕５をクランプ使用
姿勢Ａにした状態においては、ピストンロツド２
０が力点部５ａを押上げることにより、クランプ
腕５を作用力点５ｂが押下げられるクランプ姿勢
Ｘに駆動可能に構成し、クランプ腕５と固定台２
との間に戻しバネ１８を設けて、戻しバネ１８で
クランプ腕５をアンクランプ姿勢Ｙへ押上げ弾圧
して構成した工作機械のクランパーにおいて、ク
ランプ腕５をクランプ使用姿勢Ａと横逃し姿勢Ｂ
とのどちらの姿勢においても正確に位置決めする
ためのクランプ腕姿勢位置決め構造に関する。

（従来例） 上記クランプ腕姿勢位置決め構造の従来例とし
ては、実開昭49−98869号公報及び実開昭52−
63288号公報に記載された技術を組合せることに
より、第８図及び第９図に示すものが考えられ
る。

即ち、戻しバネ１８は支軸９に外遊嵌する状態
に設けて、クランプ腕５を水平姿勢のまま上向き
に弾圧する。固定台２の前右部にクランプ使用姿
勢受止めピン５１を立設するとともに、固定台２
の左後ろ部に横逃し姿勢受止めピン５２を立設す
る。

その使い方を説明すると、クランプ腕５は左に
回せばクランプ使用姿勢受止めピン５１で受止め
られて、実線図の前向きのクランプ使用姿勢Ａに
なり、右に回せば横逃し姿勢受止めピン５２で受
止められて、仮想線図の横逃し姿勢Ｂになる。

しかし、この構造では、次の欠点がある。

(イ) クランプ腕５は、クランプ使用姿勢Ａまたは
横逃し姿勢Ｂにされた状態から、他物が軽く接
触するだけで容易に水平揺動して、各姿勢A.B
から外れ出してしまい、工具等を正しくクラン
プできなかつたり、工具等の搬入・搬出の障害
になつたりする。

(ロ) クランプ使用姿勢受止めピン５１は、横逃し
姿勢Ｂのクランプ腕５との干渉を避けるため
に、横逃し姿勢Ｂのクランプ腕５より前方に位
置させる必要がある。このため、そのピン５１
を固定する固定台２の前縁２ａが、横逃し姿勢
Ｂのクランプ腕の横側縁よりも前方に大きく出
張つてしまう。

そのうえ、ピン５１が前方に出張る寸法だ
け、支軸９から作用点部５ｂまでの腕の長さが
長くなる。これに伴い支軸９から作用点部５ｂ
までと力点部５ａまでの腕比を一定の値にする
ために、支軸９から作用点部５ｂまでの腕の長
さも長くなつてしまう。

従つて、クランパーは、全長の長い大形のも
のになり、工作機械における工具等を取付ける
作業面を狭める寸法が大きくなつてしまうた
め、工作機械に大形の工具等を使用できなくな
る。

(ハ) クランプ腕５は、上記のように腕の長いもの
となるため、その曲げ強度を確保するために、
その高さ方向の肉厚を厚くする必要がある。こ
のため、クランパーが全高の高いものになつて
上に出張るため、プレス機械に使用する場合に
は上金型のクランパーと下金型のクランパーと
の干渉を避けるために、また、切削機械に使用
する場合にはクランパーと刃物との干渉を避け
るため、工作機械に薄形の金型又は材料を使用
できない。

(ニ) クランプ腕５は、クランプ使用姿勢Ａと横逃
し姿勢Ｂとの間で水平に切換旋回することの障
害にならないようにするために、戻しバネ１８
で水平姿勢に押上げられているため、厚目の工
具等をクランプするときに、クランプ腕５を横
逃し姿勢Ｂから作業者が手で戻しバネ１８に打
勝つ力で作用点部５ｂが高くなる傾斜姿勢にし
ながらクランプ使用姿勢Ａに回していくという
複合操作をしなければならず、力と時間と手間
がかかる。

(ホ) 作業者が手でクランプ腕５をつかんで、クラ
ンプ使用姿勢Ａと横逃し姿勢Ｂとの間で姿勢を
切換えるときに、クランプ腕５と各ピン５１，
５２との間に手の指を詰めてけがをする危険が
ある。

(ヘ) 横逃し姿勢受止めピン５２は、クランプ使用
姿勢Ａのクランプ腕５との干渉を避けるため
に、クランプ使用姿勢Ａのクランプ腕５より横
外方に位置させる必要がある。このため、その
ピン５２を固定する固定台２の横側縁２ｂが、
クランプ使用姿勢Ａのクランプ腕５の横側縁よ
りも横外方に大きく出張り、クランパーの横幅
が大きくなる。

従つて、クランパーは、上記のように横幅が
大きくなるうえ、上記(ロ)で述べたように全長も
長くなり、さらに(ハ)で述べたように全高も高く
なるので、全体が非常に大形・大重量のものに
なる。

このため、製造コストが高くつくうえ、取扱
いにくいものになる。

（先行考案） 本考案者は、上記従来例の諸欠点を解消するた
めに、本考案に先立つて、第１０図乃至第１２図
に示すものを先行考案として考えた。

即ち、支軸９の前側で固定台２の上面に受孔２
６を設け、受孔２６に戻しバネ１８を挿入する。
戻しバネ１８の上端部に接当具２８を支持させ、
接当具２８を受孔２６で上下方向に案内するとと
もに水平方向に遊動不能に拘束する。

クランプ腕５の下端面２９のうち、支軸９の前
側で接当具２８の上側に位置する箇所にクランプ
使用姿勢保持用旋回止め嵌合面３１を形成すると
ともに、この嵌合面３１から支軸９を中心として
て90゜回転した箇所に横逃し姿勢保持用旋回止め
嵌合面３２を形成する。

そして、クランプ腕５がクランプ使用姿勢Ａに
された状態には、接当具２８がクランプ姿勢保持
用旋回止め嵌合面３１に戻しバネ１８の押上げ力
で嵌合することにより、クランプ腕５をクランプ
使用姿勢Ａに保持する。また、クランプ腕５が横
逃し姿勢Ｂに切換えられた状態では、接当具２８
が横逃し姿勢保持用旋回止め嵌合面３２に戻しバ
ネ１８の押上げ力で嵌合することにより、クラン
プ腕５を横逃し姿勢Ｂに保持するものである。

この構造のクランパーを、実際に製造して実験
してみたところ、クランプ腕５は第１２図に示す
ように実線図の正規の姿勢Ｃから仮想線図のずれ
回るうえ横倒れに傾斜した姿勢Ｄに遊動してしま
い、クランプ使用状態Ａでは正しくクランプでき
なかつたり、横逃し姿勢Ｂでは工具等の搬入・搬
出を邪魔したりする問題が出てきた。

このため、この構造は実用化できなかつた。

クランプ腕５がずれ回り姿勢Ｄに遊動する原因
を追及した所、次の理由によることが解つた。

即ち、クランプ腕５は、支軸頭部１９の球状下
面１５の球心点ｅと接当具２８の球心点ｆとの２
点のみで拘束され、この点ｅ・ｆを通る軸線ｇを
回転軸心としてクランプ腕５が自由に回転してし
まう。このため、力点部５ａ及び作用点部５ｂが
左右にずれ動くとともに、水平線ｈに対して傾斜
角θをもつて傾いてしまうのである。

（本考案） 本考案は、上記先行考案にさらに加良を加え
て、この先行考案におけるクランプ腕の正規姿勢
Ｃからずれ回り傾斜姿勢Ｄへのずれ動きを無くす
ことにより、上記従来例の諸欠点(イ)〜(ヘ)の全てを
解消するクランパーを実現できるようにすること
を目的とする。

本考案は、このための構造として、前述の前提
構造において、上記先行考案の構造にさらに次の
改良構造を加えて、例えば第１図乃至第７図に示
すようにしたものである。

即ち、支軸９の後側で固定台２の上面に受孔３
６を設け、受孔３６に姿勢規正バネ３５を挿入す
る。姿勢規正バネ３５の上端部に姿勢規正具３８
を支持させ、姿勢規正具３８を受孔３６で上下方
向に案内するとともに水平方向に遊動不能に拘束
する。

クランプ腕５の下端面２９のうち、支軸９の後
側で姿勢規正具３８の上側に位置する箇所にクラ
ンプ使用姿勢規正嵌合面３９を形成するととも
に、この嵌合面３９から支軸９を中心として90゜
回転した箇所であつて横逃し姿勢保持用旋回止め
嵌合面３２と反対側の箇所に横逃し姿勢規正嵌合
面４０を形成する。姿勢規正バネ３５の張力を戻
しバネ１８の張力よりも弱く設定する。

そして、クランプ腕５がクランプ使用状態Ａに
された状態では、接当具２８がクランプ姿勢保持
用旋回止め嵌合面３１に戻しバネ１８の押上げ力
で嵌合するとともに、姿勢規正具３８がクランプ
使用姿勢規正嵌合面３９に姿勢規正バネ３５の押
上げ力で嵌合して、クランプ腕５をクランプ使用
姿勢Ａに強制的に保持するとともにアンクランプ
姿勢Ｙに向けて弾圧する状態となる。

また、クランプ腕５が横逃し姿勢Ｂに切換えら
れた状態では、接当具２８が横逃し姿勢保持用旋
回止め嵌合面３２に戻しバネ１８の押上げ力で嵌
合するとともに、姿勢規正具３８が横逃し姿勢規
正嵌合面４０に姿勢規正バネ３５の押上げ力で嵌
合して、クランプ腕５を横逃し姿勢Ｂに強制的に
保持する状態となるように構成した事を特徴とす
るものである。

これにより、クランプ腕５は第７図に示すよう
に、支軸頭部１４の球状下面１５の球心点ｅと、
接当具２８の球心点ｆと、姿勢規制具３８の球心
点ｉとの３点で拘束され、このうちの前者２点
ｅ・ｆを通る軸線ｇを回転軸心として回転するこ
とを後者１点での拘束により防止され、第１２図
に示すずれ回り傾斜姿勢Ｄにずれ動く事が無くな
り、正規姿勢Ｃに確実に保持される。

これにより、本考案は次の作用効果を奏する。

(イ) クランプ腕５は支軸頭部１４の球状下面１
５、接当具２８及び姿勢規制具３８の２箇所で
の嵌合による拘束により、クランプ使用姿勢Ａ
または横逃し姿勢Ｂに確りと保持され、他物が
接触してもその姿勢A.Bから外れ出すことがな
い。これにより、常に工具等を正しくクランプ
でき、かつ、工具等の搬出入の障害になること
がない。

(ロ) クランプ腕５を各姿勢A.Bに保持する接当具
２８及び姿勢規制具３８は、例えば第３図に示
すようにどの姿勢A.Bでもクランプ腕５の側縁
よりも内側に位置するので、固定台２の前縁及
び左右両側縁を各姿勢A.Bのクランプ腕５の側
縁から大きく出張らさないですむ。

これにより、固定台２の長さを短かく、横幅
を狭くすることができる。

しかも、固定台２の前縁が大きく出張らない
ですむ寸法分だけ、クランプ腕５の支点部１７
から作用点部５ｂまでの腕の長さを短かくでき
る。これに伴い、支軸９から作用点部５ｂまで
と力点部５ａまでとの腕比を一定値に保つて油
圧シリンダ６を大形化することなく、支点部１
７から作用点部５ｂまでの腕の長さをも短かく
できる。

従つて、クランパーは、全長の短かい小形の
ものにして、工作機械における工具等を取付け
る作業面を狭める寸法を小さくできるので、工
作機械に大形の工具を使用できるようになる。

(ハ) クランプ腕５は、上記のように腕の短かいも
のにできるから、曲げ強度を低下させることな
く、その高さ方向の肉厚を薄くできる。

このため、クランパーは、全高の低いものに
なつて上にあまり出張らなくなるので、プレス
機械に使用する場合の上下金型固定用の上下の
両クランパー同士の干渉を避け、また、切削機
械に使用する場合のクランパーと刃物との干渉
を避けながら、薄形の金型または材料を使用す
ることができる。

(ニ) クランプ腕５は、姿勢規正バネ３５よりも力
の強い戻しバネ１８で前上りに傾斜したアンク
ランプ姿勢に押上げられていて、作用点部５ｂ
が高く持上げられているので、厚目の工具等を
クランプするときでも、クランプ腕５を横逃し
姿勢Ｂからクランプ作用姿勢Ａへ単に振り向け
るだけでよく、クランプ腕５を前上りに傾斜さ
せながら横に振り向けるという従来例の複合操
作を省略できるので、力と時間と手間をかけず
に容易にクランプできる。

(ホ) クランプ腕５をクランプ使用姿勢Ａまたは横
逃し姿勢Ｂに保持する接当具２８及び姿勢規制
具３８は、クランプ腕の下面下にかくれてクラ
ンプ腕５の旋回領域内に突入しないものである
から、作業者が手でクランプ腕５をつかんでク
ランプ使用姿勢Ａと横逃し姿勢Ｂとの間で姿勢
を切換えるときに、従来例のクランプ腕５と各
ピン５１，５２との間に指を詰めてけがをする
事故を完全に無くせる。

(ヘ) クランパーは上記作用効果(ロ)で述べたように
長さを短かくし、横幅を狭くし、しかも(ハ)で述
べたように高さを低くすることができるので、
全体を格段に小形化し軽量化することができ
る。

このため、製造コストを大幅に引下げられる
うえ、取扱い易いものになる。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基き説明する。

図面は工作機械のクランパー１を示し、これは
固定台２がプレス機械のベツド３にボルト４で固
定され、クランプ腕５が油圧シリンダ６で揺動さ
せられて、ダイプレート７をベツド３上に固定す
るものである。また、クランプ腕５は旋回でき、
第２図実線図の前向きクランプ使用姿勢Ａと仮想
線図の横逃し姿勢Ｂとに切換えられる。

固定台２の前半部の支持孔８にボルト製の支軸
９が貫通する。支軸９の脚部１０のネジ部１１が
固定台２下に突出して、ベツド３のネジ穴１２に
螺締する。支軸９の胴部は固定台２に止ネジ１３
で固定される。支軸９の頭部１４の下面１５にク
ランプ腕５の支軸孔１６の段落ち上向き係止面
（支点部）１７が下に凸の部分球面接当面として
接当する。これにより、クランプ腕５は、前記前
向きクランプ使用姿勢Ａと横逃し姿勢Ｂとに切換
旋回でき、かつ、前向きクランプ使用姿勢Ａで
は、油圧シリンダ６で第１図実線図のクランプ姿
勢Ｘに揺動駆動され、戻しバネ１８で第１図仮想
線図のアンクランプ姿勢Ｙに弾圧される。

油圧シリンダ６は単動式バネオフセツト形であ
り、固定台後半部の組込孔１９に組込まれる。こ
のピストンロツド２０はクランプ腕５の力点部５
ａに下から接当し、ピストン２１はバネ２２で下
向きに弾圧され、油圧室２３の圧油で押上げられ
る。油圧室２３の下壁及びベツド３の肉壁内に圧
油給排孔２４，２５が明けられる。

戻しバネ１８は固定台２の前端至近部の受孔２
６に上から挿入され、このバネ１８に外装のスラ
イダ２７頂部にボール（接当具）２８を全方向回
転自在に挿嵌して上下動自在とし、これに対向す
るクランプ腕５の中心寄り下端面２９に接当させ
る。

また、戻しバネ１８がクランプ腕５をアンクラ
ンプ姿勢Ｙに戻す作用を相殺しない程度にこのバ
ネ１８より小型の姿勢規正バネ３５を支持孔８の
後方至近部の受穴３６に上から挿入し、このバネ
３５に外装のスライダ３７頂部にボール（姿勢規
正具）３８を挿嵌して上下動自在とし、これに対
向のクランプ腕５の下端面２９に接当させる。第
３図に示すように、クランプ腕５の下端面２９に
は、クランプ使用姿勢Ａでボール２８，３８が
各々接当する旋回止め嵌合面３１、姿勢規正嵌合
面３９、横逃し姿勢Ｂでボール２８，３８が各々
接当する旋回止め嵌合面３２、姿勢規正嵌合面４
０とを各々嵌合面３１，３９から支軸９の回りに
90゜旋回した位置に放射溝状に形成する。

クランプ腕５が前向きのクランプ使用姿勢Ａに
あるときは、ボール２８が旋回止め嵌合面３１に
嵌合してクランプ腕５の旋回を防止し、またボー
ル３８と姿勢規正嵌合面３９の嵌合も補助的に旋
回防止に寄与する。クランプ腕５を横逃し姿勢Ｂ
へ旋回させるときには、ボール２８，３８が各々
摺動面３０，４１を転りつつ旋回止め嵌合面３２
と姿勢規正嵌合面４０に嵌合する。横逃し姿勢Ｂ
にあるときは、ボール２８が旋回止め嵌合面３２
にボール３８が姿勢規正嵌合面４０に、各々嵌合
してクランプ腕５を支軸９の両側の二点で回転を
拘束するので、横逃し姿勢Ｂを確実に保持でき
る。

本考案の上記とは別の実施例として、上記実例
の一部を次のように変更する事が考えられる。

(A) 第４図及び第５図に示すように、ベツド３に
対してクランパー１を進退調節させられるよう
にする。即ち、支軸９の脚部１０を逆Ｔ形係止
体として形成し、これをベツド３のＴ形取付溝
３３に摺動可能に挿嵌する。このとき、油圧シ
リンダ６の圧油給排路２４を固定台２の後端面
（又は側面）に開口し、これに油圧ホース３４
を接続する。

(B) 第６図に示すように、ベツド３に対してクラ
ンパー１を進退調節不能に固定したまま、圧油
給排路２４を固定台２の後端面（又は側面）に
開口する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第７図は本考案の実施例を示し、第
１図は縦断側面図、第２図は平面図、第３図は要
部横断底面図、第４図は別実施例の側面図、第５
図は第４図の背面図、第６図は更に別実施例の背
面図、第７図はクランプ腕をクランプ使用姿勢ま
たは横逃し姿勢に正しく保持する作用を機構的に
表現した斜視図である。第８図は従来例の要部縦
断側面図、第９図は第８図の平面図である。第１
０図乃至第１２図は本考案者が本考案に先立つて
考案した先行考案を示し、第１０図は縦断側面
図、第１１図は要部横断底面図、第１２図はクラ
ンプ腕の姿勢保持作用を機構的に表現した斜視図
である。 １……クランパー、２……固定台、５……クラ
ンプ腕、５ａ……力点部、５ｂ……作用点部、６
……油圧シリンダ、９……支軸、１４……支軸の
頭部、１５……頭部の下面、１７……支点部、１
８……戻しバネ、２０……ピストンロツド、２６
……受孔、２８……接当具、２９……下端面、３
１……クランプ使用姿勢保持用旋回止め嵌合面、
３２……横逃し姿勢保持用旋回止め嵌合面、３５
……姿勢規正バネ、３６……受孔、３８……姿勢
規正具、３９……クランプ使用姿勢規正嵌合面、
４０……横逃し姿勢規正嵌合面、Ａ……クランプ
使用姿勢、Ｂ……横逃し姿勢、Ｘ……クランプ姿
勢、Ｙ……アンクランプ姿勢。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 固定台２の前後方向の中間部から支軸９を、後
   部から油圧シリンダ６のピストンロツド２０をそ
   れぞれ上向きに突設し、クランプ腕５の前後方向
   の中間部に支点部１７を、後部に力点部５ａを、
   前部に作用点部５ｂをおのおの設け、支点部１７
   を支軸９の頭部１４の下面１５に部分球面を介し
   て上下揺動及び左右旋回自在に枢支することによ
   り、固定台２に対してクランプ腕５を平面視で平
   行になるクランプ使用姿勢Ａとこれに直交する横
   逃し姿勢Ｂとに切換自在に構成するとともに、ク
   ランプ腕５をクランプ使用姿勢Ａにした状態にお
   いては、ピストンロツド２０が力点部５ａを押上
   げることにより、クランプ腕５を作用点部５ｂが
   押下げられるクランプ姿勢Ｘに駆動可能に構成
   し、クランプ腕５と固定台２との間に戻しバネ１
   ８を設けて、戻しバネ１８でクランプ腕５をアン
   クランプ姿勢Ｙへ押上げ弾圧して構成した工作機
   械のクランパーにおいて、クランプ腕５をクラン
   プ使用姿勢Ａと横逃し姿勢Ｂとのどちらの姿勢に
   おいても正確に位置決めするためのクランプ腕姿
   勢位置決め構造として、支軸９の前側で固定台２
   の上面に受孔２６を設け、受孔２６に戻しバネ１
   ８を挿入し、戻しバネ１８の上端部に接当具２８
   を支持させ、接当具２８を受孔２６で上下方向に
   案内するとともに水平方向に遊動不能に拘束し、
   クランプ腕５の下端面２９のうち、支軸９の前側
   で接当具２８の上側に位置する箇所にクランプ使
   用姿勢保持用旋回止め嵌合面３１を形成するとと
   もに、この嵌合面３１から支軸９を中心として
   90゜回転した箇所に横逃し姿勢保持用旋回止め嵌
   合面３２を形成し、さらに、支軸９の後側で固定
   台２の上面に受孔３６を設け、受孔３６に姿勢規
   正バネ３５を挿入し、姿勢規正バネ３５の上端部
   に姿勢規正具３８を支持させ、姿勢規正具３８を
   受孔３６で上下方向に案内するとともに水平方向
   に遊動不能に拘束し、クランプ腕５の下端面２９
   のうち、支軸９の後側で姿勢規正具３８の上側に
   位置する箇所にクランプ使用姿勢規正嵌合面３９
   を形成するとともに、この嵌合面３９から支軸９
   を中心として90゜回転した箇所であつて、横逃し
   姿勢保持用旋回止め嵌合面３２と反対側の箇所に
   横逃し姿勢規正嵌合面４０を形成し、姿勢規正バ
   ネ３５の張力を戻しバネ１８の張力よりも弱く設
   定し、クランプ腕５がクランプ使用姿勢Ａにされ
   た状態では、接当具２８がクランプ姿勢保持用旋
   回止め嵌合面３１に戻しバネ１８の押上げ力で嵌
   合するとともに、姿勢規正具３８がクランプ使用
   姿勢規正嵌合面３９に姿勢規正バネ３５の押上げ
   力で嵌合して、クランプ腕５をクランプ使用姿勢
   Ａに強制的に保持するとともにアンクランプ姿勢
   Ｙに向けて弾圧する状態となり、また、クランプ
   腕５が横逃し姿勢Ｂに切換えられた状態では、接
   当具２８が横逃し姿勢保持用旋回止め嵌合面３２
   に戻しバネ１８の押上げ力で嵌合するとともに、
   姿勢規正具３８が横逃し姿勢規正嵌合面４０に姿
   勢規正バネ３５の押上げ力で嵌合して、クランプ
   腕５を横逃し姿勢Ｂに強制的に保持する状態とな
   るように構成した事を特徴とする工作機械のクラ
   ンパー。