特許 7407453 傾斜シリンダ型クランプ装置

(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】

(24)【登録日】2023-12-21

(45)【発行日】2024-01-04

(54)【発明の名称】傾斜シリンダ型クランプ装置

(51)【国際特許分類】

   B23Q 3/06 20060101AFI20231222BHJP

【ＦＩ】

B23Q3/06 302A

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020541266

(86)(22)【出願日】2019-09-04

(86)【国際出願番号】 JP2019034775

(87)【国際公開番号】W WO2020050316

(87)【国際公開日】2020-03-12

【審査請求日】2022-06-14

(31)【優先権主張番号】P 2018166428

(32)【優先日】2018-09-05

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】596037194

【氏名又は名称】パスカルエンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100134131

【弁理士】

【氏名又は名称】横井 知理

(74)【代理人】

【識別番号】100092738

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 昌司

(72)【発明者】

【氏名】北浦 一郎

(72)【発明者】

【氏名】木村 清二

【審査官】小川 真

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２００９／０７２４４０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平０５－１８５３４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－０５７８７８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｑ ３／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シリンダ本体の前下がり傾斜軸心を有するシリンダ孔にピストンロッドが摺動自在に設けられ、前記ピストンロッドの先端部は前記シリンダ孔より突出して先端部の下面が水平状の押圧面部とされ、ピストンロッドの後端部にピストンが設けられ、前記ピストンロッドが上下方向に回動する回動支点部が設けられた傾斜シリンダ型クランプ装置において、
前記回動支点部は、前記シリンダ孔に設けられたカムブロックと、前記ピストンロッドの上面に形成された円弧溝に嵌合するカムピンとを有し、
前記カムブロックは、前記傾斜軸心と平行な傾斜面を有し、
前記カムピンは、前記傾斜面に摺接する摺接面を有し、
前記カムブロックは、抜け出し防止手段によりシリンダ孔からの抜け出しが防止されている傾斜シリンダ型クランプ装置。

【請求項2】

前記抜け出し防止手段は、前記シリンダ孔と前記カムブロックに形成されたキー溝と、該キー溝に嵌合するキーにより構成されている請求項１記載の傾斜シリンダ型クランプ装置。

【請求項3】

前記抜け出し防止手段は、前記カムブロックを前記シリンダ孔に固定するボルトにより構成されている請求項１記載の傾斜シリンダ型クランプ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、傾斜シリンダ型クランプ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、プレス機械、射出成型機、鍛造機の金型などのクランプ対象物をクランプする装置として、特許文献１（特開平５－１８５３４１号公報）の図１３から図１５に記載の「第７実施例」のものがある。

【0003】

この従来のものは、クランプ対象物の水平状のクランプ面を、上下方向に傾斜して配置されたピストンロッドの先端に形成された水平状の押圧面で押圧してクランプするものであった。

【0004】

ピストンロッドは、ハウジングの孔に傾斜姿勢で摺動自在に収納され、ピストンロッドの先端の押圧面は、ハウジングから出没自在とされていた。ピストンロッドが斜め下方に押し出されて、押圧面がクランプ面を押圧すると、押圧面は、ハウジングの孔に対して上方に揺動し、ピストンロッドの後端は下方に揺動してハウジングの孔に当接する。

【0005】

すなわち、ピストンロッドは、ハウジングの孔に対して所定の隙間を有して嵌合しているため、ピストンロッドは、ハウジングの孔に対してある支点を中心として押圧面が上方に、後端部が下方に回動することになる。この支点は、ハウジングの孔内に位置するものであった。

【0006】

前記第７実施例のものでは、前記支点は次のように構成されていた。すなわち、ハウジングの孔の前部に球面溝が形成され、その溝の上部に、外周面を球状に形成した支持部材がピンによって支持されるものであった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開平５－１８５３４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

前記特許文献１に記載の支点構造は、ハウジングの孔に球面溝を設けなければならず、その球面溝加工は熟練を要するものであった。また、支持部材をピンにより支持する構造は、複雑なものであった。

【0009】

本発明は構造が簡単な支点構造を有する傾斜シリンダ型クランプ装置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】

【0010】

前記目的を達成するため、本発明は、次の手段を講じた。すなわち、本発明は、シリンダ本体の前下がり傾斜軸心を有するシリンダ孔にピストンロッドが摺動自在に設けられ、前記ピストンロッドの先端部は前記シリンダ孔より突出して先端部の下面が水平状の押圧面部とされ、ピストンロッドの後端部にピストンが設けられ、前記ピストンロッドが上下方向に回動する回動支点部が設けられた傾斜シリンダ型クランプ装置において、前記回動支点部は、前記シリンダ孔に設けられたカムブロックと、前記ピストンロッドの上面に形成された円弧溝に嵌合するカムピンとを有し、前記カムブロックは、前記傾斜軸心と平行な傾斜面を有し、前記カムピンは、前記傾斜面に摺接する摺接面を有する。

【0011】

前記カムブロックは、抜け出し防止手段によりシリンダ孔からの抜け出しが防止されているのが好ましい。

【0012】

前記抜け出し防止手段は、前記シリンダ孔とカムブロックに形成されたキー溝と、該キー溝に嵌合するキーにより構成されているのが好ましい。

【0013】

前記抜け出し防止手段は、前記カムブロックを前記シリンダ孔に固定するボルトにより構成することもできる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、構造が簡単になる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の第１の実施の形態を示す断面図。

【図2】図１のＡ―Ａ線断面図。

【図3】図１のＢ－Ｂ線断面図。

【図4】図１の正面図。

【図5】図４の要部斜視図。

【図6】図４に示す押圧面部の一部断面下面図。

【図7】本発明の第２の実施の形態を示す要部断面図。

【図8】本発明の第３の実施の形態を示す断面図。

【図9】図８の平面図。

【図10】図８の正面図。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。

【0017】

図１～図４において、本発明の第１の実施の形態に係る傾斜シリンダ型クランプ装置１は、プレス機械、射出成型機、鍛造機等の金型などの固定対象物２を、基盤３上に固定するものである。傾斜シリンダ型クランプ装置１は、シリンダ本体４を有する。シリンダ本体４は、基盤３に固定される。シリンダ本体４には、シリンダ孔５を有する。シリンダ孔５は、シリンダ本体４を前後方向に貫通して設けられている。シリンダ孔５は、前下がり傾斜軸心を有する。シリンダ孔５は、前半の小径部５ａと後半の大径部５ｂとが同軸心に設けられている。大径部５ｂの後端開口部は、キャップ６で施蓋されている。

【0018】

シリンダ孔５にピストンロッド７が摺動自在に設けられている。ピストンロッド７の後端にピストン８が設けられている。ピストンロッド７がシリンダ孔５の小径部５ａに摺動自在であり、ピストン８が大径部５ｂに摺動自在である。

【0019】

ピストンロッド７の先端部はシリンダ孔５の小径部５ａより前方に突出している。この先端部の下面が水平状の押圧面部９とされている。この押圧面部９が固定対象物２の水平面を押圧して固定対象物２を基盤に固定する。

【0020】

ピストン８には、樹脂製のウエアリング１０が嵌合し、ウエアリング１０の前側にパッキン１１が嵌合している。これらウエアリング１０及びパッキン１１がシリンダ孔５の大径部５ｂに摺接している。ピストン８の外周面と大径部５ｂの内周面とに若干の隙間が形成されている。

【0021】

ピストンロッド７と小径部５ａとの間にも若干の隙間が形成されている。この隙間を埋めるように、小径部５ａには、前側から後方に向かってダストシール１２、スライドリング１３、及び、ロッドパッキン１４が設けられている。

【0022】

ピストン８の後端面には、有底孔１５が設けられている。この有底孔１５の底面に着座する位置検出ロッド１６が設けられている。位置検出ロッド１６の後端は、キャップ６を貫通してシリンダ本体４の外部に突出している。この位置検出ロッド１６の着座部１７とキャップ６との間に圧縮ばね１８が介在され、ピストン８を前方に向かって押し出している。

【0023】

ピストン８の後端面とキャップ６の前端面間の大径部５ｂが押出しシリンダ室１９とされ、ピストン８の前端面と大径部５ｂとの間は戻しシリンダ室２０とされ、両シリンダ室１９，２０に流体圧力媒体が供給、排出されるよう構成されている。

【0024】

ピストンロッド７には、回動支点部２１が設けられている。回動支点部２１は、ピストンロッド７が前方に最大限突出した位置において、シリンダ孔５の小径部５ａの前端部近傍に位置している。

【0025】

回動支点部２１は、シリンダ孔５に設けられたカムブロック２２と、ピストンロッド７の上面に形成された円弧溝２３に嵌合するカムピン２４とを有する。

【0026】

シリンダ本体４の前端面から、シリンダ孔５の小径部５ａに至るカムブロック収納凹部２５が形成されている。この収納凹部２５は、水平面の天井面２６と垂直面の左右の側面２７とを有する。この収納凹部２５にカムブロック２２が収納されている

【0027】

カムブロック２２は、収納凹部２５の天井面２６に当接する水平面２８と、収納凹部２５の側面２７に当接する側面２９とを有し、下面は、シリンダ孔５の傾斜軸心と平行な傾斜面３０を有する。

【0028】

カムブロック２２にはシリンダ孔５から前方への抜け出しを防止する抜け出し防止手段３１が設けられている。

【0029】

この抜け出し防止手段３１は、カムブロック収納凹部２５の天井面２６に左右方向に形成されたキー溝３２と、このキー溝３２に対向配置してカムブロック２２の水平面２８に左右方向に形成されたキー溝３３と、この両キー溝３２，３３に嵌合するキー３４とにより構成されている。このキー３４は、シリンダ本体の左右両側面より挿入されたピン３５と、このピン３５の抜け出しを防止する止めネジ３６により、左右方向の移動が防止されている。

【0030】

なお、キー３４の左右方向移動防止は、ピン３５と止めネジ３６に限らず、ボルトで行っても良い。

【0031】

前記ピストンロッド７の上面に形成された円弧溝２３は、左右方向の軸心を有して形成されている。カムピン２４は、下面が円弧溝２３に摺動自在に嵌合する円弧面３７とされ、上面は、カムブロック２２の傾斜面３０に摺接する平坦な摺接面３８とされている。この摺接面３８は、ピストンロッド７の外周面よりもわずかばかり突出している。カムピン２４の長さは、カムブロック２２の左右方向の長さと同じとされている。

【0032】

図５、図６に示すものは、前記押圧面部９の詳細である。ピストンロッド７の先端の押圧面部９が、クランププレート３９で構成されている。このクランププレート３９は、ピストンロッド７の先端部の下面に形成されたアリ溝４０に前後方向摺動自在に設けられている。したがって、クランププレート３９の左右側面は、アリ溝４０に嵌合して摺接するよう傾斜面に形成されている。

【0033】

クランププレート３９には、前後方向に長い長孔４１が左右一対設けられている。この長孔４１に挿通されるボルト４２がピストンロッド７のアリ溝４０内にねじ止めされている。このボルト４２により、クランププレート３９は、アリ溝４０から前方への抜け出しが防止されている。

【0034】

クランププレート３９の後端面とアリ溝４０の後端面との間に圧縮バネ４３がバネ受座４４を介して介在されている。クランププレート３９は、圧縮バネ４３によって前方に付勢され、後方への押圧力により、圧縮バネ４３に抗して後方にスライドするよう構成されている。

【0035】

なおクランププレート３９の前方への抜け出し防止は、長孔４１とボルト４２に限られず、ピストンロッド７の前端面に固定されるプレートにより行うこともできる。

【0036】

上記構成の傾斜シリンダ型クランプ装置１は、ピストンロッド７の先端部が、図１の突出状態からシリンダ孔５内に没入した状態にされている。このとき、戻しシリンダ室２０内にエアーまたは油圧の流体圧力媒体が供給され、押出しシリンダ室１９内の流体圧力媒体は排出されている。

【0037】

固定対象物２が基盤３上に載置される。戻しシリンダ室２０の流体圧力媒体が排出され、押出しシリンダ室１９に流体圧力媒体が供給される。ピストン８は、押出しシリンダ室１９の流体圧力媒体と圧縮ばね１８とにより前方に押し出される。シリンダ孔５の前端より突出したピストンロッド７の先端押圧面部９は、前下がり傾斜状に前進して、固定対象物２の水平状のロック面に当接する。このピストンロッド７の前進移動の時、カムピン２４の摺接面３８とカムブロック２２の傾斜面３０は摺動する。

【0038】

さらにピストン８が押されて、押圧面部９が固定対象物２のロック面を押圧すると、押圧面部９のクランププレート３９とアリ溝４０とに相対移動が生じる。そして、さらにピストン８が押されると、回動支点部２１のカムピン２４の円弧面３７とピストンロッド７の円弧溝２３との間で相対回動が生じ、シリンダ孔５とピストンロッド７及びピストン８との隙間の範囲内に於いて、ピストンロッド７の前端は上方に、ピストン８は下方に回動して、ピストン８の軸心方向押圧力は、押圧面部９の垂直下方向の押圧力になる。

【0039】

このとき、回動支点部２１のカムブロック２２の傾斜面３０には、カムピン２４を介して前方への押し出し力が強力に作用し、カムブロック収納凹部２５から前方に抜け出そうとする。しかし、この抜け出し力は、キー３４により阻止され、カムブロック２２の抜け出しが防止される。

【0040】

前記構成の傾斜シリンダ型クランプ装置１によれば、カムブロック２２とカムピン２４により回動支点部２１を構成したので、構造が簡単になる。

【0041】

図７に示すのは、本発明の第２の他の実施の形態である。

【0042】

この実施の形態では、カムブロック２２の抜出し防止手段３１が、前記キー３４の他に固定ボルト４５により構成されている。この固定ボルト４５は、シリンダ本体４の上面よりカムブロック２２を固定している。その他の構成は、前記実施の形態と同じである。

【0043】

図８～図１０に示すものは、本発明の第３の他の実施の形態である。

【0044】

この実施の形態では、カムブロック２２の抜出し防止手段３１が、縦固定ボルト４６と横固定ボルト４７により構成されている。すなわち、前記実施の形態のようなキーを用いずに、上方からの２本の縦固定ボルト４６と、前方からの２本の横固定ボルト４７により構成されている。その他の構成は、前記実施の形態と同じである。

【0045】

今回開示された実施例の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。例えば、ピストンロッド７とピストン８は一体のものとされているが、別体に構成されたものであっても良い。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。

【符号の説明】

【0046】

１ 傾斜シリンダ型クランプ装置
２ 固定対象物
３ 基盤
４ シリンダ本体
５ シリンダ孔
５ａ 小径部
５ｂ 大径部
６ キャップ
７ ピストンロッド
８ ピストン
９ 押圧面部
１０ ウエアリング
１１ パッキン
１２ ダストシール
１３ スライドリング
１４ ロッドパッキン
１５ 有底孔
１６ 位置検出ロッド
１７ 着座部
１８ 圧縮ばね
１９ 押出しシリンダ室
２０ 戻しシリンダ室
２１ 回動支点部
２２ カムブロック
２３ 円弧溝
２４ カムピン
２５ カムブロック収納凹部
２６ 天井面
２７ 左右側面
２８ 水平面
２９ 側面
３０ 傾斜面
３１ 抜け出し防止手段
３２ キー溝（シリンダ孔側）
３３ キー溝（カムブロック側）
３４ キー
３５ ピン
３６ 止めネジ
３７ 円弧面
３８ 摺接面
３９ クランププレート
４０ アリ溝
４１ 長孔
４２ ボルト
４３ 圧縮バネ
４４ バネ受座
４５ 固定ボルト
４６ 縦固定ボルト
４７ 横固定ボルト

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】