特許 5935733 被固定部材のクランプ装置及びクランプ機構

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5935733

(24)【登録日】2016年5月20日

(45)【発行日】2016年6月15日

(54)【発明の名称】被固定部材のクランプ装置及びクランプ機構

(51)【国際特許分類】

   B22C 23/00 20060101AFI20160602BHJP

   B22C 21/08 20060101ALI20160602BHJP

   B29C 45/64 20060101ALI20160602BHJP

【ＦＩ】

   B22C23/00 F

   B22C21/08 Z

   B29C45/64

【請求項の数】4

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2013-55925(P2013-55925)

(22)【出願日】2013年3月19日

(65)【公開番号】特開2014-180679(P2014-180679A)

(43)【公開日】2014年9月29日

【審査請求日】2015年3月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003137

【氏名又は名称】マツダ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101454

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 卓二

(74)【代理人】

【識別番号】100081422

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 光雄

(74)【代理人】

【識別番号】100083013

【弁理士】

【氏名又は名称】福岡 正明

(72)【発明者】

【氏名】國松 大知

(72)【発明者】

【氏名】藤屋 順三

(72)【発明者】

【氏名】西 昇一

【審査官】 池ノ谷 秀行

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−１５２３８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−０８２９１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−２３０８５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６３−１１１２５２（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２２Ｃ ３／００−２５／００

Ｂ２９Ｃ ４５／６４−４５／７０

Ｂ２２Ｄ １７／００−１７／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被固定部材を支持プレートに取り付ける被固定部材のクランプ装置であって、
前記被固定部材に対して水平方向に移動可能なロッドを有し、支持部材に取り付けられたシリンダと、
前記被固定部材の前記ロッド側に設けられた前記ロッド側に向かうにつれて下方に傾斜する傾斜面部と面接触する前記被固定部材側に向かうにつれて上方に傾斜する傾斜面部を有する上側突出部と、前記被固定部材の傾斜面部の下方に設けられた縦壁面部と面接触する前記上側突出部の傾斜面部の下方に設けられた縦壁面部を有する下側突出部と備え、前記ロッドに連結される断面略コ字状のクランプ部材と、
前記ロッドの先端部に固定されると共に前記クランプ部材を遊嵌状態で保持し、前記ロッドと前記クランプ部材を連結する連結部材と、
前記支持プレートに取り付けられると共に前記クランプ部材の上方に延びる部分を備え、前記クランプ部材の上方に延びる部分の下面部が前記クランプ部材の上面と係合することにより前記クランプ部材の上方への移動を規制する規制部材と、
を備え、
前記ロッドは、前記被固定部材側に移動して前記ロッドの先端部によって前記クランプ部材を前記被固定部材側に押圧するとき、前記ロッドの先端部が前記クランプ部材の反被固定部材側において前記上側突出部側を押圧し、
前記クランプ部材は、前記ロッドの先端部によって前記被固定部材側に押圧されることにより、前記規制部材によって前記クランプ部材の上方への移動が規制された状態で前記クランプ部材の縦壁面部が前記被固定部材の縦壁面部と面接触すると共に前記クランプ部材の傾斜面部が前記被固定部材の傾斜面部と面接触して、前記被固定部材を前記支持プレートに取り付ける、
ことを特徴とする被固定部材のクランプ装置。

【請求項2】

前記被固定部材は、鋳型造型金型の下型である、
ことを特徴とする請求項１に記載の被固定部材のクランプ装置。

【請求項3】

前記クランプ部材は、該クランプ部材が保持される前記連結部材の前記被固定部材側に配置される縦面部を備えて前記連結部材に前記クランプ部材が保持される部分を前記被固定部材側から覆う異物侵入防止部材を備えている、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の被固定部材のクランプ装置。

【請求項4】

被固定部材を支持プレートに取り付ける被固定部材のクランプ機構であって、
前記被固定部材に対して水平方向に移動可能なロッドを有するシリンダを支持部材に取り付け、
前記被固定部材の前記ロッド側に設けられた前記ロッド側に向かうにつれて下方に傾斜する傾斜面部と面接触する前記被固定部材側に向かうにつれて上方に傾斜する傾斜面部を有する上側突出部と、前記被固定部材の傾斜面部の下方に設けられた縦壁面部と面接触する前記上側突出部の傾斜面部の下方に設けられた縦壁面部を有する下側突出部と備えた断面略コ字状のクランプ部材を前記ロッドに連結させ、
前記ロッドと前記クランプ部材を連結する連結部材を前記ロッドの先端部に固定させると共に前記連結部材に前記クランプ部材を遊嵌状態で保持させ、
前記クランプ部材の上方に延びる部分を備えて前記クランプ部材の上方に延びる部分の下面部が前記クランプ部材の上面と係合することにより前記クランプ部材の上方への移動を規制する規制部材を前記支持プレートに取り付け、
前記ロッドは、前記被固定部材側に移動して前記ロッドの先端部によって前記クランプ部材を前記被固定部材側に押圧するとき、前記ロッドの先端部が前記クランプ部材の反被固定部材側において前記上側突出部側を押圧し、
前記クランプ部材は、前記ロッドの先端部によって前記被固定部材側に押圧されることにより、前記規制部材によって前記クランプ部材の上方への移動が規制された状態で前記クランプ部材の縦壁面部を前記被固定部材の縦壁面部と面接触させると共に前記クランプ部材の傾斜面部を前記被固定部材の傾斜面部と面接触させて、前記被固定部材を前記支持プレートに取り付けるように構成した、
ことを特徴とする被固定部材のクランプ機構。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、被固定部材のクランプ装置及びクランプ機構に関する。

【背景技術】

【0002】

鋳造用砂中子などの鋳型を造型する場合、上型と下型とでなる１対の金型を支持プレートに取り付けた状態で鋳型造型装置に組み込み、上型と下型とを合わせてキャビティに鋳物砂を所定圧力で充填することにより鋳型を造型することが一般に行われている。

【0003】

前記鋳型造型装置では、被固定部材である金型を支持プレートに所定位置において取り付けるためにクランプ装置が用いられ、このクランプ装置は、金型メンテナンスや金型交換などを行うために金型を支持プレートに着脱可能に取り付けるように構成されている。

【0004】

鋳型造型装置に用いるクランプ装置として、例えば特許文献１には、ばね部材のばね力によるクランプ部材のクランプ方向の回動により、クランプ部材の係合部を模型定盤に設けられた当接部と係合させて模型定盤をキャリアプレートに締結させると共に、押動装置によってクランプ部材をばね部材のばね力に抗してアンクランプ方向に回動させることにより、クランプ部材の係合部を当接部から離脱させて模型定盤をキャリアプレートから取り外すように構成した固定装置が開示されている。

【0005】

また、金型に形成された傾斜面部と当接する傾斜面部を有するクランプ部材をロッドの先端部に取り付けて該ロッドを金型側へ移動させることにより、クランプ部材の傾斜面部を金型の傾斜面部と当接させて金型を支持プレートに取り付けるように構成したクランプ装置も知られている。

【0006】

図１３は、従来のクランプ装置を説明するための説明図である。図１３に示すクランプ装置１００は、支持プレート１０１に取り付けられたシリンダ１０２と、シリンダ１０２のロッド１０３に固定して取り付けられた傾斜面部１０５ａを有するクランプ部材１０５とを有しており、金型１１１には、側面部１１１ａの切欠部１１１ｂに傾斜面部１１１ｃが設けられている。

【0007】

そして、ロッド１０３を金型１１１に対して矢印Ｘ方向に金型１１１に近づく方向に移動させることにより、クランプ部材１０５の傾斜面部１０５ａが金型１１１の傾斜面部１１１ｃと当接して金型１１１を支持プレート１０１にクランプする。また、ロッド１０３を金型１１１に対して矢印Ｘ方向に金型１１１から離れる方向に移動させることにより、クランプ部材１０５の傾斜面部１０５ａが金型１１１の傾斜面部１１１ｃから離れて金型１１１を支持プレート１０１からアンクランプする。

【0008】

このようにして構成されるクランプ装置１００では、クランプ部材１０５の傾斜面部１０５ａを金型１１１の傾斜面部１１１ｃと当接させて金型１１１を支持プレート１０１にクランプしているが、キャビティに鋳物砂が充填される造型時にクランプ部材１０５が上方へ移動して金型１１１が移動するおそれがある。

【0009】

図１４は、従来の別のクランプ装置を説明するための説明図である。図１４に示すクランプ装置１２０は、図１３に示すクランプ装置１００の支持プレート１０１にクランプ部材１０５の上方への移動を規制する規制部材１２１が取り付けられたものである。このクランプ装置１２０によれば、規制部材１２１によって造型時にクランプ部材１０５が上方へ移動して金型１１１が移動することを抑制することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】特開２００９−１９５９３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

しかしながら、図１４に示すクランプ装置１２０は、クランプ部材１０５の傾斜面部１０５ａを金型１１１の傾斜面部１１１ｃと当接させて金型１１１を支持プレート１０１にクランプすると共に造型時に金型１１１が移動することを抑制することができるものの、例えば鋳物砂がクランプ部材１０５の上面１０５ｂと規制部材１２１の対向面１２１ａとの間に侵入した場合など、クランプ部材１０５が動かなくなって、金型１１１を支持プレート１０１からアンクランプすることができないおそれがある。そのため、砂や粉塵等が飛散する雰囲気に設置される被固定部材としての金型は支持プレートに確実にクランプ及びアンクランプできるクランプ装置、クランプ機構が求められる。

【0012】

本発明は、前記技術的課題に鑑みてなされたものであり、被固定部材を支持プレートに確実にクランプすることができると共に被固定部材が移動することを抑制することができ、且つ被固定部材を支持プレートから確実にアンクランプすることができる被固定部材のクランプ装置及びクランプ機構を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

前記課題を解決するため、本発明は次のように構成したことを特徴とする。

【0014】

まず、本願の請求項１に係る発明は、被固定部材を支持プレートに取り付ける被固定部材のクランプ装置であって、前記被固定部材に対して水平方向に移動可能なロッドを有し、支持部材に取り付けられたシリンダと、前記被固定部材の前記ロッド側に設けられた前記ロッド側に向かうにつれて下方に傾斜する傾斜面部と面接触する前記被固定部材側に向かうにつれて上方に傾斜する傾斜面部を有する上側突出部と、前記被固定部材の傾斜面部の下方に設けられた縦壁面部と面接触する前記上側突出部の傾斜面部の下方に設けられた縦壁面部を有する下側突出部と備え、前記ロッドに連結される断面略コ字状のクランプ部材と、前記ロッドの先端部に固定されると共に前記クランプ部材を遊嵌状態で保持し、前記ロッドと前記クランプ部材を連結する連結部材と、前記支持プレートに取り付けられると共に前記クランプ部材の上方に延びる部分を備え、前記クランプ部材の上方に延びる部分の下面部が前記クランプ部材の上面と係合することにより前記クランプ部材の上方への移動を規制する規制部材と、を備え、前記ロッドは、前記被固定部材側に移動して前記ロッドの先端部によって前記クランプ部材を前記被固定部材側に押圧するとき、前記ロッドの先端部が前記クランプ部材の反被固定部材側において前記上側突出部側を押圧し、前記クランプ部材は、前記ロッドの先端部によって前記被固定部材側に押圧されることにより、前記規制部材によって前記クランプ部材の上方への移動が規制された状態で前記クランプ部材の縦壁面部が前記被固定部材の縦壁面部と面接触すると共に前記クランプ部材の傾斜面部が前記被固定部材の傾斜面部と面接触して、前記被固定部材を前記支持プレートに取り付けることを特徴とする。

【0015】

また、本願の請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記被固定部材は、鋳型造型金型の下型であることを特徴とする。

【0016】

更に、本願の請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に係る発明において、前記クランプ部材は、該クランプ部材が保持される前記連結部材の前記被固定部材側に配置される縦面部を備えて前記連結部材に前記クランプ部材が保持される部分を前記被固定部材側から覆う異物侵入防止部材を備えていることを特徴とする。

【0017】

また更に、本願の請求項４に係る発明は、被固定部材を支持プレートに取り付ける被固定部材のクランプ機構であって、前記被固定部材に対して水平方向に移動可能なロッドを有するシリンダを支持部材に取り付け、前記被固定部材の前記ロッド側に設けられた前記ロッド側に向かうにつれて下方に傾斜する傾斜面部と面接触する前記被固定部材側に向かうにつれて上方に傾斜する傾斜面部を有する上側突出部と、前記被固定部材の傾斜面部の下方に設けられた縦壁面部と面接触する前記上側突出部の傾斜面部の下方に設けられた縦壁面部を有する下側突出部と備えた断面略コ字状のクランプ部材を前記ロッドに連結させ、前記ロッドと前記クランプ部材を連結する連結部材を前記ロッドの先端部に固定させると共に前記連結部材に前記クランプ部材を遊嵌状態で保持させ、前記クランプ部材の上方に延びる部分を備えて前記クランプ部材の上方に延びる部分の下面部が前記クランプ部材の上面と係合することにより前記クランプ部材の上方への移動を規制する規制部材を前記支持プレートに取り付け、前記ロッドは、前記被固定部材側に移動して前記ロッドの先端部によって前記クランプ部材を前記被固定部材側に押圧するとき、前記ロッドの先端部が前記クランプ部材の反被固定部材側において前記上側突出部側を押圧し、前記クランプ部材は、前記ロッドの先端部によって前記被固定部材側に押圧されることにより、前記規制部材によって前記クランプ部材の上方への移動が規制された状態で前記クランプ部材の縦壁面部を前記被固定部材の縦壁面部と面接触させると共に前記クランプ部材の傾斜面部を前記被固定部材の傾斜面部と面接触させて、前記被固定部材を前記支持プレートに取り付けるように構成したことを特徴とする。

【発明の効果】

【0018】

以上の構成により、本願各請求項の発明によれば、次の効果が得られる。

【0019】

まず、本願の請求項１に係る発明によれば、傾斜面部を有する上側突出部と縦壁面部を有する下側突出部と備えてロッドに連結される断面略コ字状のクランプ部材と、ロッドに固定されると共にクランプ部材を遊嵌状態で保持する連結部材と、クランプ部材の上方への移動を規制する規制部材とを備え、クランプ部材は、ロッドによって被固定部材側に押圧されることにより、規制部材によってクランプ部材の上方への移動が規制された状態で縦壁面部が被固定部材の縦壁面部と面接触すると共に傾斜面部が被固定部材の傾斜面部と面接触して、被固定部材を支持プレートに取り付ける。なお、被固定部材とはクランプ部材によって支持プレートに固定して取り付けられる部材をいう。

【0020】

これにより、クランプ部材によって被固定部材を支持プレートに確実にクランプすることができると共に規制部材によって被固定部材が移動することを抑制することができる。また、クランプ部材は遊嵌状態で連結部材に保持されるので、アンクランプするときに規制部材に対してクランプ部材が動かなくなることを抑制することができ、被固定部材を支持プレートから確実にアンクランプすることができる。なお、シリンダを支持する支持部材は、前記支持プレートであってもよく、或いは支持プレートに設けられた開口内に設置された別体の支持部材であってもよい。

【0021】

また、本願の請求項２に係る発明によれば、被固定部材は、鋳型造型金型の下型であることにより、金型メンテナンスや金型交換などの頻度が比較的多くなり得る鋳型造型において、前記効果を有効に得ることができる。特に、鋳型造型金型の下型は、鋳物砂が堆積し易く、クランプ部材と金型との間やクランプ部材と規制部材との間に鋳物砂が侵入するおそれがあることから、前記効果を有効に得ることができる。

【0022】

更に、本願の請求項３に係る発明によれば、クランプ部材は、連結部材の被固定部材側に配置される縦面部を備えて連結部材にクランプ部材が保持される部分を被固定部材側から覆う異物侵入防止部材を備えていることにより、前記効果をより有効に奏することができる。

【0023】

また更に、本願の請求項４に係る発明によれば、傾斜面部を有する上側突出部と縦壁面部を有する下側突出部と備えた断面略コ字状のクランプ部材をロッドに連結させ、連結部材をロッドに固定させると共に連結部材にクランプ部材を遊嵌状態で保持させ、クランプ部材の上方への移動を規制する規制部材を支持プレートに取り付け、クランプ部材は、ロッドによって被固定部材側に押圧されることにより、規制部材によって上方への移動が規制された状態で縦壁面部を被固定部材の縦壁面部と面接触させると共に傾斜面部を被固定部材の傾斜面部と面接触させて、被固定部材を支持プレートに取り付けるように構成する。

【0024】

これにより、クランプ部材によって被固定部材を支持プレートに確実にクランプすることができると共に規制部材によって被固定部材が移動することを抑制することができる。また、クランプ部材は遊嵌状態で連結部材に保持されるので、アンクランプするときに規制部材に対してクランプ部材が動かなくなることを抑制することができ、被固定部材を支持プレートから確実にアンクランプすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明の実施形態に係るクランプ装置を含む金型（被固定部材）構造を概略的に示す側面図である。

【図2】図１におけるＡ方向から見た金型構造を示す図である。

【図3】図２におけるＢ部を拡大して示す金型構造の斜視図である。

【図4】本発明の実施形態に係るクランプ装置を示す斜視図である。

【図5】図４に示すクランプ装置の上面図である。

【図6】図５におけるＹ６−Ｙ６線に沿ったクランプ装置の断面図である。

【図7】図５におけるＹ７−Ｙ７線に沿ったクランプ装置の断面図である。

【図8】図５におけるＣ方向から見たクランプ装置の正面図である。

【図9】図６におけるＤ部を拡大して示す要部拡大図である。

【図10】図４に示すクランプ装置の動作を説明するための説明図である。

【図11】図１０（ｃ）におけるＹ１１−Ｙ１１線に沿った断面図である。

【図12】図２におけるＹ１２−Ｙ１２線に沿った断面図である。

【図13】従来のクランプ装置を説明するための説明図である。

【図14】従来の別のクランプ装置を説明するための説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るクランプ装置を含む金型（被固定部材）構造を概略的に示す側面図である。図２は、図１におけるＡ方向から見た金型構造を示す図である。図３は、図２におけるＢ部を拡大して示す金型構造の斜視図である。なお、図１では、鋳型造型装置に組み込んだ状態の金型構造を、鋳物砂を収容するブローヘッドと共に示している。

【0027】

本発明の実施形態に係るクランプ装置は、鋳造用砂中子などの鋳型を造型するための鋳型造型装置に用いられる鋳型造型金型（被固定部材）を支持プレートに取り付けるためのものであり、本実施形態に係るクランプ装置が適用される鋳型造型金型１は、図１から図３に示すように、上型１０と下型２０とを備えている。

【0028】

鋳型造型金型１は、上型１０と下型２０とがそれぞれ支持プレート１５、２５に取り付けられた状態で鋳型造型装置（不図示）に組み込まれる。前記鋳型造型装置では、図１の矢印Ｚ方向に下方へ支持プレート１５を移動して上型１０と下型２０とを合わせた後に、支持プレート１５の上側に取り付けられたブローヘッド２から連通孔（不図示）を通じてキャビティに鋳物砂を所定圧力で充填することにより鋳物が造型される。

【0029】

図２に示すように、下型２０は、水平方向に分割された４つの分割型、すなわち第１分割型２１、第２分割型２２、第３分割型２３及び第４分割型２４から構成されている。第１、第２、第３及び第４分割型２１、２２、２３、２４はそれぞれ、平面視で略四角形状に形成され、鋳型を造型するためのキャビティ２１ａ、２２ａ、２３ａ、２４ａが上面から凹状に窪んで形成されている。

【0030】

第１分割型２１には、上型１０と下型２０とを位置合わせするための２つの位置決め用突部２１ｄが上面から突出して形成されており、２つの位置決め用突部２１ｄは、図２に示すように対角線方向に設けられている。第２、第３及び第４分割型２２、２３、２４についても同様に、第２、第３及び第４分割型２２、２３、２４にはそれぞれ、上面から突出する２つの位置決め用突部２２ｄ、２３ｄ、２４ｄが対角線方向に形成されている。

【0031】

下型２０では、第１分割型２１と第２分割型２２とが対向するように配置され、第３分割型２３と第４分割型２４とが第１分割型２１と第２分割型２２とを挟んで対向するように配置され、第１、第２、第３及び第４分割型２１、２２、２３、２４は環状に配置されている。

【0032】

第１分割型２１と第２分割型２２はそれぞれ、対向する側面部においてＸ方向の中央側からＹ方向に突出する突出部２１ｃ、２２ｃを備えており、第１分割型２１の突出部２１ｃと第２分割型２２の突出部２２ｃとが対向するように設けられている。

【0033】

第１、第２、第３及び第４分割型２１、２２、２３、２４が支持プレート２５において所定位置に位置付けられると、後述する第１クランプ装置３０及び第２クランプ装置４０を作動させて第１、第２、第３及び第４分割型２１、２２、２３、２４が支持プレート２５に取り付けられる。

【0034】

上型１０についても同様に、上型１０は、水平方向に分割された４つの分割型、すなわち第１、第２、第３及び第４分割型から構成され、第１、第２、第３及び第４分割型はそれぞれ平面視で略四角形状に形成され、鋳型を造型するためのキャビティが上面から凹状に窪んで形成されている。

【0035】

上型１０についても、第１分割型と第２分割型とが対向するように配置され、第３分割型と第４分割型とが第１分割型と第２分割型とを挟んで対向するように配置され、第１、第２、第３及び第４分割型は環状に配置されている。また、第１分割型と第２分割型はそれぞれ、対向する側面部においてＸ方向の中央側からＹ方向に突出する突出部を備えており、第１分割型の突出部と第２分割型の突出部とが対向するように設けられている。

【0036】

上型１０の第１、第２、第３及び第４分割型にはそれぞれ、下型２０の第１、第２、第３及び第４分割型２１、２２、２３、２４の位置決め用突部２１ｄ、２２ｄ、２３ｄ、２４ｄに対応して、上型１０と下型２０とを位置合わせするための２つの位置決め用穴部が上面から窪んで形成され、２つの位置決め用穴部は対角線方向に設けられている。

【0037】

鋳型造型金型１では、前記鋳型造型装置に組み込まれて上型１０と下型２０とが合わせられるとき、上型１０の位置決め用穴部が下型２０の位置決め用突部２１ｄ、２２ｄ、２３ｄ、２４ｄと嵌合し、上型１０の第１、第２、第３及び第４分割型と下型２０の第１、第２、第３及び第４分割型２１、２２、２３、２４とがそれぞれ合わせられる。

【0038】

上型１０と下型２０とが合わせられると、第１分割型２１どうしによるキャビティ２１ａと、第２分割型２２どうしによるキャビティ２２ａと、第３分割型２３どうしによるキャビティ２３ａと、第４分割型２４どうしによるキャビティ２４ａとによって４つのキャビティが形成される。なお、鋳型造型装置１において、上型１０と下型２０とを合わせたときに１つのキャビティや２つ以上のキャビティを形成するようにしてもよい。

【0039】

前述したように、下型２０は、支持プレート２５上の所定位置に位置付けられると第１クランプ装置３０及び第２クランプ装置３０を作動させて第１、第２、第３及び第４分割型２１、２２、２３、２４が支持プレート２５に取り付けられるようになっているが、上型１０については、上型１０の位置決め用穴部を下型２０の位置決め用突部２１ｄ、２２ｄ、２３ｄ、２４ｄと嵌合させることにより、下型２０に対して位置決めされ、その後に第１クランプ装置３０及び第２クランプ装置４０を作動させて支持プレート１５に取り付けられる。

【0040】

図２に示すように、鋳型造型金型１では、第１、第２、第３及び第４分割型２１、２２、２３、２４が環状に配置され、第１クランプ装置３０は、鋳型造型金型１の外周側に配設され、第２クランプ装置４０は、鋳型造型金型１の内周側に配設されている。

【0041】

ここで、本発明の実施形態に係るクランプ装置である第２クランプ装置４０について説明する。

【0042】

第２クランプ装置４０は、第１、第２及び第３分割型２１、２２、２３によって囲まれた空間内及び第１、第２及び第４分割型２１、２２、２４によって囲まれた空間内に配設され、第１分割型２１と第２分割型２２とを支持プレート２５に取り付けるように構成されている。

【0043】

なお、第１、第２及び第３分割型２１、２２、２３によって囲まれた空間内に配設される第２クランプ装置４０と、第１、第２及び第４分割型２１、２２、２４によって囲まれた空間内に配設される第２クランプ装置４０とは同様に構成されているので、第１、第２及び第３分割型２１、２２、２３によって囲まれた空間内に配設された第２クランプ装置４０について説明する。

【0044】

図３に示すように、第１分割型２１の突出部２１ｃは、第１分割型２１の上面から突出する上側突出部２１ｅと第１分割型２１の下面から突出する下側突出部２１ｆとを有し、上側突出部２１ｅと下側突出部２１ｆとは、平面視で略同一矩形状に形成されている。

【0045】

上側突出部２１ｅと下側突出部２１ｆとは上下方向に離間して形成され、下側突出部２１ｆには被クランプ部材２６が固定して取り付けられている。被クランプ部材２６は、Ｘ方向に対称に形成され、下側突出部２１ｆのＸ方向両端側の略垂直方向に延びる縦壁面部２１ｇに連続して略垂直方向に延びる縦壁面部２６ａと、縦壁面部２６ａから上方へ所定角度θで傾斜する傾斜面部２６ｂとを備えている。

【0046】

第２分割型２２についても同様に、第２分割型２２の突出部２２ｃは、第２分割型２２の上面から突出する上側突出部２２ｅと第１分割型２２の下面から突出する下側突出部２２ｆを有し、上側突出部２２ｅと下側突出部２２ｆとは、平面視で略同一矩形状に形成されている。

【0047】

上側突出部２２ｅと下側突出部２２ｆとは上下方向に離間して形成され、下側突出部２２ｆには被クランプ部材２７が固定して取り付けられている。被クランプ部材２７は、Ｘ方向に対称に形成され、下側突出部２２ｆのＸ方向両端側の略垂直方向に延びる縦壁面部２２ｇに連続して略垂直方向に延びる縦壁面部２７ａと、該縦壁面部２７ａから上方へ所定角度θで傾斜する傾斜面部２７ｂとを備えている。

【0048】

このようにして、第１分割型２１に傾斜面部２６ｂと該傾斜面部２６ｂの下方に設けられた縦壁面部２１ｇとが形成され、第２分割型２２に傾斜面部２７ｂと該傾斜面部２７ｂの下方に設けられた縦壁面部２２ｇとが形成されている。第２クランプ装置４０は、第１及び第２分割型２１、２２の傾斜面部２６ｂ、２７ｂと縦壁面部２１ｇ、２２ｇとに当接して第１及び第２分割型２１、２２を支持プレート２５に取り付ける。

【0049】

本実施形態では、第２クランプ装置４０は、第１及び第２分割型２１、２２の傾斜面部２６ｂ、２７ｂと縦壁面部２１ｇ、２２ｇとに当接して第１及び第２分割型２１、２２を支持プレート２５に取り付けているが、第１分割型２１の傾斜面部２６ｂと縦壁面部２１ｇとに当接して第１分割型２１のみを支持プレート２５に取り付けるようにしてもよく、また第２分割型２２の傾斜面部２７ｂと縦壁面部２２ｇとに当接して第２分割型２２のみを支持プレート２５に取り付けるようにしてもよい。

【0050】

また、本実施形態では、第１及び第２分割型２１、２２について、下側突出部２１ｆ、２２ｆに被クランプ部材２６、２７を固定して取り付けることにより傾斜面部２６ｂ、２７ｂと縦壁面部２１ｇ、２２ｇとを有するように形成されているが、被クランプ部材２６、２７と同様の形状を有するように第１及び第２分割型２１、２２を形成するようにしてもよい。

【0051】

図４は、本発明の実施形態に係るクランプ装置を示す斜視図であり、第２クランプ装置４０を示している。図５は、図４に示すクランプ装置の上面図、図６は、図５におけるＹ６−Ｙ６線に沿ったクランプ装置の断面図、図７は、図５におけるＹ７−Ｙ７線に沿ったクランプ装置の断面図、図８は、図５におけるＣ方向から見たクランプ装置の正面図、図９は、図６におけるＤ部を拡大して示す要部拡大図である。なお、図４から図９では、被クランプ部材２６、２７及び支持プレート２５についても示している。

【0052】

図４から図９に示すように、第２クランプ装置４０は、第１及び第２分割型２１、２２に対して水平方向にＸ方向に移動可能なロッド４２を有するシリンダ４１と、ロッド４２に連結されるクランプ部材５０と、ロッド４２とクランプ部材５０とを連結する連結部材４５とを備えている。

【0053】

シリンダ４１は、支持プレート２５に固定して取り付けられ、ロッド４２が水平方向にＸ方向に延びるように配設されている。ロッド４２は、略円柱状に形成され、第１及び第２分割型２１、２２の側へ、具体的には第１及び第２分割型２１、２２の被クランプ部材２６、２７が配設される部分へ移動されるとき、座金４６を介してロッド４２の先端部によってクランプ部材５０を押圧するように形成されている。即ち、ロッド４２が被クランプ部材２６、２７に向かって移動するにつれて次第に座金４６がロッド４２とクランプ部材５０とに当接、密着するようになっている。この形態であれば、クランプ部材５０の回動が可能となり、逆にアンクランプさせる際にはロッド４２を被クランプ部材２６、２７から離間する方向に後退させることでロッド４２とクランプ部材５０との間の座金４６がフリーとなり、連結部材４５が遊嵌状態に戻る。

【0054】

クランプ部材５０は、図９に示すように、第１及び第２分割型２１、２２の側へ突出する上側突出部５１と下側突出部５２とを備え、断面略コ字状に形成されている。クランプ部材５０では、上側突出部５１は下側突出部５２よりも突出するように形成されている。

【0055】

上側突出部５１の下面には、第１及び第２分割型２１、２２の側へ、具体的には第１及び第２分割型２１、２２の被クランプ部材２６、２７が配設される部分へ向かうにつれて上方へ所定角度θで傾斜する傾斜面部５１ａが設けられている。一方、下側突出部５２の先端には、略垂直方向に延びる縦壁面部５２ａが設けられている。

【0056】

クランプ部材５０は、ロッド４２の先端部によって押圧されて第１及び第２分割型２１、２２を支持プレート２５に取り付けるとき、上側突出部５１の傾斜面部５１ａが第１及び第２分割型２１、２２の傾斜面部２６ｂ、２７ｂと当接し、下側突出部５２の縦壁面部５２ａが第１及び第２分割型２１、２２の縦壁面部２１ｇ、２２ｇと当接する。

【0057】

クランプ部材５０の上側突出部５１の傾斜面部５１ａと下側突出部５２の縦壁面部５２ａとは、第１及び第２分割型２１、２２の傾斜面部２６ｂ、２７ｂと縦壁面部２１ｇ、２２ｇに対応して形成され、クランプ部材５０によって第１及び第２分割型２１、２２をクランプするときに、クランプ部材５０の傾斜面部５１ａと縦壁面部５２ａとがそれぞれ第１及び第２分割型２１、２２の傾斜面部２６ｂ、２７ｂと縦壁面部２１ｇ、２２ｇとに面接触するように形成されている。

【0058】

以上の説明から分かるように、クランプ部材５０の上側突出部５１の傾斜面部５１ａは第１及び第２分割型２１、２２の傾斜面部２６ｂ、２７ｂと当接し、クランプ部材５０の下側突出部５２の縦壁面部５２ａは第１及び第２分割型２１、２２の縦壁面部２１ｇ、２２ｇと当接するとともにクランプ部材５０は縦壁面部２１ｇ、２２ｇと下側突出部５２の当接部を支点として回動し、さらにクランプ部材５０とロッド部材４２とは座金４６を介して当接する。即ち、これらの面部が同時に当接して押圧されることにより、確実に傾斜面部２６ｂ、２７ｂに対して上方からのクランプ力を伝えることができる。

【0059】

連結部材４５は、取付ボルトによって構成され、六角穴部を有する頭部４５ａとネジ部を有する軸部４５ｂとを備えている。連結部材４５の軸部４５ｂは、ロッド４２の先端部より細く形成され、軸部４５ｂの先端部がロッド４２の先端部に形成されたネジ穴部４２ｂに固定して取り付けられる。

【0060】

連結部材４５はまた、クランプ部材５０を遊嵌状態で保持するように構成されている。具体的には、連結部材４５とクランプ部材５０とのクリアランスは０．５ｍｍ〜１．０ｍｍが設定されて遊嵌状態とされている。クランプ部材５０には、連結部材４５を取り付けるための取付穴部５０ａが、クランプ部材５０の上側突出部５１側にＸ方向に貫通して形成されている。

【0061】

クランプ部材５０の取付穴部５０ａは、連結部材４５の頭部４５ａの外径より内径が大きく形成された第１穴部５０ｂと、連結部材４５の軸部４５ｂの外径より内径が大きく形成される第２穴部５０ｃとを有している。第２穴部５０ｃはまた、連結部材４５の頭部４５ａの外径より内径が小さく形成されると共にロッド４２の外径より内径が小さく形成されている。

【0062】

連結部材４５は、図９に示すように、クランプ部材５０の第１穴部５０側から挿入して軸部４５ｂをロッド４２の先端部に取り付けることにより、クランプ部材４５を遊嵌状態で保持することができるように形成されている。連結部材４５とロッド４２との間には座金４６が配設されている。

【0063】

クランプ部材５０にはまた、異物（例えば、鋳砂、粉塵、樹脂等）が侵入することを防止するための異物侵入防止部材５５が備えられている。異物侵入防止部材５５は、クランプ部材５０の取付穴部５０ａに異物が侵入することを防止するためのものであり、水平方向に延びる上面部５５ａと上面部５５ａのＸ方向一端側から下方へ延びる縦面部５５ｂとを備えて形成されている。

【0064】

クランプ部材５０には、異物侵入防止部材５５を挿入するための挿入穴部５０ｄが上側突出部５１を上下方向に貫通するように形成されている。異物侵入防止部材５５は、上面部５５ａが縦面部５５ｂからロッド４２側に延びるようにしてクランプ部材５０の挿入穴部５０ｄに挿入され、連結部材４５が取り付けられた取付穴部５０ａを覆うように形成されている。

【0065】

異物侵入防止部材５５は、上面部５５ａに円弧状の切欠部５５ｃが形成されており、切欠部５５ｃをクランプ部材５０の上面に取り付けられた位置決めボルト５６の頭部５６ａと合わせることにより、クランプ部材５０の所定位置に位置決めされる。

【0066】

異物侵入防止部材５５はまた、クランプ部材５０の所定位置に位置決めされた後に、締結ボルト５７をクランプ部材５０の上面に取り付けることにより、締結ボルト５７の頭部５７ａによって異物侵入防止部材５５の上面部５５ｂが固定されてクランプ部材５０に取り付けられる。

【0067】

第２クランプ装置４０はまた、クランプ部材５０の上方への移動を所定位置において規制する２つの規制部材６０を備えている。規制部材６０は、支持プレート２５に固定して取り付けられ、クランプ部材５０のＹ方向両側に配設されている。２つの規制部材６０は、クランプ部材５０を、例えば０．５ｍｍ程度のクリアランスをもって挟むように対称に形成されている。したがって、上述した連結部材４５とクランプ部材５０とのクリアランスと、２つの規制部材６０とクランプ部材５０とのクリアランスとによってクランプ部材５０の回動が確保されるようになっている。さらに、これらのクリアランスを設けることで砂等の噛み込みが抑制されるメリットも得られる。

【0068】

規制部材６０は、上側が下側に比してクランプ部材５０側に突出して形成され、クランプ部材５０側に突出した部分の下面部６０ａは、略水平方向に延びるように形成されている。規制部材６０の下面部６０ａは、クランプ部材５０によって第１及び第２分割型２１、２２をクランプするときに、クランプ部材５０のＹ方向の両側面から外方に突出する突出部５８と係合するように形成され、クランプ部材５０の上方への移動を規制するように設けられている。クランプ部材５０の突出部５８は、図７に示すように、上面が略半円形状に形成されている。

【0069】

第２クランプ装置４０では、規制部材６０によってクランプ部材５０の上方への移動が所定位置において規制された状態でクランプ部材５０の縦壁面部５２ａが第１及び第２分割型２１、２２の縦壁面部２１ｇ、２２ｇと当接すると共にクランプ部材５０の傾斜面部５１ａが第１及び第２分割型２１、２２の傾斜面部２６ｂ、２７ｂと当接して、第１及び第２分割型２１、２２を支持プレート２５に取り付ける。

【0070】

図１０は、図４に示すクランプ装置の動作を説明するための説明図であり、第２クランプ装置４０の動作を説明するための説明図である。
第２クランプ装置４０を用いて第１及び第２分割型２１、２２を支持プレート２５に取り付ける際には、図１０（ａ）に示すように、支持プレート２５に第１及び第２分割型２１、２２が所定位置に位置決めされた状態で、クランプ部材５０が連結されたロッド４２を第１及び第２分割型２１、２２の側へ移動させる。

【0071】

クランプ部材５０は、ロッド４２の先端部に固定された連結部材４２に遊嵌状態で保持されているので、上下方向及びＸ方向に移動可能に保持されている。例えば図１０（ａ）に示すように、クランプ部材５０は、上側が下側に比してロッド４２側に傾いた状態で保持される。

【0072】

そして、図１０（ａ）に示す状態から、ロッド４２をＸ方向に第１及び第２分割型２１、２２の側へ移動させると、座金４６を介してロッド４２の先端部によってクランプ部材５０の反第１及び第２分割型２１、２２側が押圧され、図１０（ｂ）に示すように、クランプ部材５０の下側突出部５２の縦壁面部５２ａの一部と第１及び第２分割型２１、２２の縦壁面部２１ｇの一部とが当接する。

【0073】

図１０（ｂ）に示す状態からさらに、ロッド４２をＸ方向に第１及び第２分割型２１、２２の側へ移動させると、座金４６を介してロッド４２の先端部によってクランプ部材５０の反第１及び第２分割型２１、２２側がさらに押圧され、図１０（ｃ）に示すように、図１０（ｂ）においてクランプ部材５０の下側突出部５２の縦壁面部５２ａと第１及び第２分割型２１、２２の縦壁面部２１ｇ、２２ｇとの当接部分を支点としてクランプ部材５０が矢印Ｒ方向に回動され、クランプ部材５０の縦壁面部５２ａが第１及び第２分割型２１、２２の縦壁面部２１ｇ、２２ｇと当接すると共にクランプ部材５０の傾斜面部５１ａが第１及び第２分割型２１、２２の傾斜面部２６ｂ、２７ｂと当接する。

【0074】

図１１は、図１０（ｃ）におけるＹ１１−Ｙ１１線に沿った断面図である。図１１に示すように、クランプ部材５０の縦壁面部５０ａが第１及び第２分割型２１、２２の縦壁面部２１ｇ、２２ｇと当接すると共にクランプ部材５０の傾斜面部５１ａが第１及び第２分割型２１、２２の傾斜面部２６ｂ、２７ｂと当接するときに、規制部材６０の下面部６０ａは、クランプ部材５０の突出部５８と当接する。

【0075】

本実施形態では、規制部材６０によってクランプ部材５０の上方への移動が規制された状態で、クランプ部材５０の縦壁面部５２ａが第１及び第２分割型２１、２２の縦壁面部２１ｇ、２２ｇとが面接触すると共にクランプ部材５０の傾斜面部５１ａが第１及び第２分割型２１、２２の傾斜面部２６ｂ、２７ｂとが面接触する。

【0076】

このようにして、第２クランプ装置４０は、規制部材６０によってクランプ部材５０の上方への移動が所定位置において規制された状態でクランプ部材５０の縦壁面部５２ａが第１及び第２分割型２１、２２の縦壁面部２１ｇ、２２ｇと当接すると共にクランプ部材５０の傾斜面部５１ａが第１及び第２分割型２１、２２の傾斜面部２６ｂ、２７ｂと当接して、第１及び第２分割型２１、２２を支持プレート２５に取り付ける。

【0077】

このように、本実施形態に係るクランプ装置４０は、傾斜面部５１ａを有する上側突出部５１と縦壁面部５２ａを有する下側突出部５２と備えてロッド４２に連結される断面略コ字状のクランプ部材５０と、ロッド４２に固定されると共にクランプ部材５０を遊嵌状態で保持する連結部材４５と、クランプ部材５０の上方への移動を所定位置で規制する規制部材６０とを備え、クランプ部材５０は、ロッド４２によって金型２１、２２側に押圧されることにより、規制部材６０によってクランプ部材５０の上方への移動が所定位置で規制された状態で縦壁面部５１ａが金型２１、２２の縦壁面部２１ｇ、２２ｇと当接すると共に傾斜面部５１ａが金型２１、２２の傾斜面部２６ｂ、２７ｂと当接して、金型２１、２２を支持プレート２５に取り付ける。

【0078】

これにより、クランプ部材５０によって金型２１、２２を支持プレート２５に確実にクランプすることができると共に規制部材６０によって造型時に金型２１、２２が移動することを抑制することができる。また、クランプ部材５０は遊嵌状態で連結部材４５に保持されるので、アンクランプするときに規制部材６０に対してクランプ部材５０が動かなくなることを抑制することができ、金型２１、２２を支持プレート２５から確実にアンクランプすることができる。

【0079】

また、金型２１、２２は、鋳型造型金型１の下型２０であることにより、金型メンテナンスや金型交換などの頻度が比較的多くなり得る鋳型造型において、前記効果を有効に得ることができる。特に、鋳型造型金型１の下型２０は、鋳物砂が堆積し易く、クランプ部材５０と金型２１、２２との間やクランプ部材５０と規制部材６０との間に鋳物砂が侵入するおそれがあることから、前記効果を有効に得ることができる。

【0080】

更に、クランプ部材５０は、異物が侵入することを防止するための異物侵入防止部材５５を備えていることにより、クランプ部材５０と金型２１、２２との間に鋳物砂が侵入することを抑制することができ、前記効果をより有効に奏することができる。

【0081】

一方、第１クランプ装置３０は、水平方向においてＹ方向に移動可能なロッド３２を有するシリンダ３１と、ロッド３２に連結されたＹ方向に延びるクランプ部材３３とを有し、クランプ部材３３は、ロッド３２が水平方向にＹ方向に移動されることによりＹ方向に移動されるようになっている。

【0082】

図１２は、図２におけるＹ１２−Ｙ１２線に沿った断面図である。図１２に示すように、クランプ部材３３は、先端部の下面に第１分割型２１に向かうにつれて上側へ傾斜する傾斜面部３３ａを備え、クランプ部材３３に対向する第１分割型２１の側面部には、クランプ部材３３の傾斜面部３３ａに対応する傾斜面部２１ｂが形成されている。

【0083】

そして、ロッド３２が水平方向にＹ方向に第１分割型２１側に移動されると、クランプ部材３３が第１分割型２１側にＹ方向に移動され、クランプ部材３３の傾斜面部３３ａと第１分割型２１の傾斜面部２１ｂとが当接して第１分割型２１が下側へ押圧され、第１分割型２１が支持プレート２５に取り付けられる。

【0084】

第１、第２、第３及び第４分割型２１、２２、２３、２４が支持プレート２５の所定位置に位置付けられた後に、８つの第１クランプ装置３０によって第１、第２、第３及び第４分割型２１、２２、２３、２４のＹ方向の側面部がそれぞれクランプされることにより、第１、第２、第３及び第４分割型２１、２２、２３、２４が支持プレート２５に固定して取り付けられる。

【0085】

鋳型造型金型１では、前述したように、下型２０は、第１クランプ装置３０及び第２クランプ装置４０を用いて第１、第２、第３及び第４分割型２１、２２、２３、２４が支持プレート２５に取り付けられているが、上型１０についても同様に、第１クランプ装置３０及び第２クランプ装置４０を用いて第１、第２、第３及び第４分割型が支持プレート１５に取り付けられるようになっている。

【0086】

なお、図１及び図２に示す鋳型造型金型１では、第１、第２、第３及び第４分割型２１、２２、２３、２４が平面視で日の字状に配置され、鋳型造型金型１の内周側に第２クランプ装置４０を配設し、鋳型造型装置１の外周側に第１クランプ装置３０を配設しているが、鋳型造型装置１の外周側に配設される第１クランプ装置３０に代えて第２クランプ装置４０を用いることも可能である。

【0087】

以上のように、本実施形態に係るクランプ機構は、傾斜面部５１ａを有する上側突出部５１と縦壁面部５２ａを有する下側突出部５２と備えた断面略コ字状のクランプ部材５０をロッド４２に連結させ、連結部材４５をロッド４２に固定させると共に連結部材４５にクランプ部材５０を遊嵌状態で保持させ、クランプ部材５０の上方への移動を所定位置で規制する規制部材６０を支持プレート２５に取り付け、クランプ部材５０は、ロッド４２によって金型２１、２２側に押圧されることにより、規制部材６０によって上方への移動が所定位置で規制された状態で傾斜面部５１ａを金型２１、２２の傾斜面部２６ｂ、２７ｂと当接させると共に縦壁面部５２ａを金型２１、２２の縦壁面部２１ｇ、２２ｇと当接させて、金型２１、２２を支持プレート２５に取り付けるように構成する。

【0088】

これにより、クランプ部材５０によって金型２１、２２を支持プレート２５に確実にクランプすることができると共に規制部材６０によって造型時に金型２１、２２が移動することを抑制することができる。また、クランプ部材６０は遊嵌状態で連結部材４５に保持されるので、アンクランプするときに規制部材６０に対してクランプ部材５０が動かなくなることを抑制することができ、金型２１、２２を支持プレート２５から確実にアンクランプすることができる。

【産業上の利用可能性】

【0089】

以上のように、本発明によれば、被固定部材を確実にクランプすると共に被固定部材が移動することを抑制し、且つ被固定部材を確実にアンクランプすることが可能となるから、被固定部材をクランプするクランプ装置を用いる所望成形の技術分野において好適に利用される。なお、前記実施の形態では被固定部材として鋳型造型金型を例として示したが、金属粉末やセラミック粉末を成形するプレス成形型、射出成形型、錠剤成形用打錠型等、幅広い分野に適用できる。

【符号の説明】

【0090】

１ 金型（被固定部材）
１０ 上型
１５ 上側の支持プレート
２０ 下型
２１ｇ 第１分割型の縦壁面部
２２ｇ 第２分割型の縦壁面部
２５ 下側の支持プレート
２６、２７ 被クランプ部材
２６ｄ、２７ｄ 被クランプ部材の傾斜面部
３０ 第１クランプ装置
４０ 第２クランプ装置
４１ 第２クランプ装置のシリンダ
４２ 第２クランプ装置のロッド
４５ 連結部材
５０ クランプ部材
５１ 上側突出部
５１ａ クランプ部材の傾斜面部
５２ 下側突出部
５２ａ クランプ部材の縦壁面部
５５ 異物侵入防止部材
６０ 規制部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】