(57)【要約】  ガイド部材(１６)の頂壁(１７)及び周壁(１８)が、ハウジング(１)よりも上方へ突出されると共に、ワーク(２０)の孔(２１)に挿入される。そのガイド部材(１６)は、下方へ移動されるロックストロークの領域内で、当該ガイド部材(１６)を上方へ押す進出手段(２６)に抗して下方へ移動可能な状態で上記ハウジング(１)に挿入される。上記の周壁(１８)に複数のガイド溝(２３)が周方向へ所定の間隔をあけて形成される。各ガイド溝(２３)に挿入されたロック部材(２４)が、薄肉で環状の弾性体(５０)によって半径方向の内方へ付勢される。クランプロッド(３２)は、上記の各ロック部材(２４)に上側から係合する楔面(３５)を有し、ピストン(５)によって下方へクランプ駆動されると共に上方へアンクランプ駆動される。
2012073723.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング(１)よりも先端側へ突出されると共に被固定物(２０)の孔(２１)に挿入される頂壁(１７)及び周壁(１８)を有するガイド部材(１６)であって、そのガイド部材(１６)が基端側へ移動されるロックストロークの領域内では当該ガイド部材(１６)を先端側へ押す進出手段(２６)に抗して基端側へ移動可能な状態で上記ハウジング(１)に挿入されたガイド部材(１６)と、
上記ガイド部材(１６)の上記周壁(１８)に周方向へ所定の間隔をあけて形成されると共に半径方向へ貫通された複数のガイド溝(２３)と、
上記の各ガイド溝(２３)に半径方向へ移動可能に挿入されると共に弾性体(５０，５２)によって上記の半径方向の内方へ付勢されるロック部材(２４)であって、上記の被固定物(２０)の上記孔(２１)の内周面に押付けられる係合部(４５)を有するロック部材(２４)と、
上記の各ロック部材(２４)に先端側から係合する楔面(３５)を有するクランプロッド(３２)であって、上記ガイド部材(１６)に挿入された状態で駆動手段(Ｄ)によって基端側へクランプ駆動されると共に先端側へアンクランプ駆動されるクランプロッド(３２)と、
を備える、ことを特徴とするクランプ装置。
【請求項２】
請求項１のクランプ装置において、
前記ガイド部材(１６)の前記頂壁(１７)及び前記周壁(１８)を継ぎ目なしで一体に形成し、前記クランプロッド(３２)を、上記周壁(１８)の前記の基端側から上記ガイド部材(１６)内に挿入可能に構成した、
ことを特徴とするクランプ装置。
【請求項３】
請求項１のクランプ装置において、
前記ガイド部材(１６)の前記周壁(１８)は、前記被固定物(２０)の前記孔(２１)に挿入される案内部(４０)と、その案内部(４０)よりも大径に形成されると共に前記ハウジング(１)に挿入されたガイドベース部(４１)とを備え、
上記ガイド部材(１６)の上記ガイドベース部(４１)と、当該ガイド部材(１６)に同行して軸心方向へ移動する連動部材(２７)とのいずれかに、前記ロック部材(２４)の基端面(２４ａ)を半径方向へ移動可能に支持した、
ことを特徴とするクランプ装置。
【請求項４】
請求項３のクランプ装置において、
前記の各ガイド溝(２３)を、前記ガイド部材(１６)の前記案内部(４０)と前記ガイドベース部(４１)とに連ねて形成し、
前記ロック部材(２４)を、先端側に設けた前記係合部(４５)と、その係合部(４５)よりも基端側で当該係合部(４５)よりも半径方向の外方へ厚肉に突出されたロックベース部(４６)とによって構成した、
ことを特徴とするクランプ装置。
【請求項５】
請求項３のクランプ装置において、
前記クランプロッド(３２)がアンクランプ駆動されたアンクランプ状態では、前記ロック部材(２４)の前記係合部(４５)の外周面を、前記周壁(１８)の前記案内部(４０)の外周面よりも半径方向の内方へ位置させた、
ことを特徴とするクランプ装置。
【請求項６】
請求項４のクランプ装置において、
前記ガイドベース部(４１)の外周面と前記ロックベース部(４６)の外周面とに、環状に形成した前記弾性体(５０)を装着した、
ことを特徴とするクランプ装置。
【請求項７】
請求項６のクランプ装置において、
前記ガイドベース部(４１)の前記外周面と前記ロックベース部(４６)の前記外周面とに、周方向の装着溝(４８)(４９)をそれぞれ形成し、上記装着溝(４８)(４９)に、薄肉で帯状に形成した前記の弾性体(５０)を装着した、
ことを特徴とするクランプ装置。
【請求項８】
請求項４のクランプ装置において、
前記ハウジング(１)と前記ガイドベース部(４１)との間の環状空間に、前記ガイド部材(１６)と前記ロック部材(２４)との少なくとも一方を半径方向の内方へ付勢するように前記の弾性体(５２)を配置した、
ことを特徴とするクランプ装置。
【請求項９】
請求項８のクランプ装置において、
前記ハウジング(１)と前記ガイドベース部(４１)との間に配置した前記の弾性体(５２)をダストシールによって構成し、前記ガイドベース部(４１)の外周面と前記ロックベース部(４６)の外周面とに装着した前記弾性体(５０)の外周面に、上記ダストシールの内周部を接当させた、
ことを特徴とするクランプ装置。
【請求項１０】
請求項４から９のいずれかのクランプ装置において、
前記ロックベース部(４６)の半径方向の内側面の基端部が半径方向の内方へ移動するのを阻止する受止め部(５４，５５)を、前記クランプロッド(３２)の外周に設けた、
ことを特徴とするクランプ装置。
【請求項１１】
請求項４から９のいずれかのクランプ装置において、
前記ロック部材(２４)の半径方向の内側面に複数の受け面(３４)を軸心方向に並べて設け、前記クランプロッド(３２)に、上記複数の受け面(３４)に先端側から係合する楔面(３５)(３５)を軸心方向に並べて設けた、
ことを特徴とするクランプ装置。
【請求項１２】
請求項１から３のいずれかのクランプ装置において、
前記ガイド部材(１６)の外周面と前記の複数のロック部材(２４)の外周面とに、環状に形成した前記弾性体(５０)を装着した、
ことを特徴とするクランプ装置。
【請求項１３】
請求項１２のクランプ装置において、
前記ガイド部材(１６)の前記外周面と前記の複数のロック部材(２４)の前記外周面とに、周方向の装着溝(４８)(４９)をそれぞれ形成し、上記装着溝(４８)(４９)に、薄肉で帯状に形成した前記の弾性体(５０)を装着した、
ことを特徴とするクランプ装置。
【請求項１４】
請求項１から３のいずれかのクランプ装置において、
前記ハウジング(１)に、前記の被固定物(２０)を受け止める着座面(５８)を設け、その着座面(５８)に、着座センサ用の加圧エアの噴出孔(５９)を開口させ、
前記進出手段(２６)が前記ガイド部材(１６)を先端側へ進出させたときに上記着座面(５８)よりも先端側の位置で上記の被固定物(２０)を支持する搭載面(６１)を、前記ガイド部材(１６)に設けた、
ことを特徴とするクランプ装置。
【請求項１５】
請求項１から３のいずれかのクランプ装置において、
前記ハウジング(１)に対して前記ガイド部材(１６)及び前記クランプロッド(３２)を半径方向へ移動可能に配置した、
ことを特徴とするクランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ワークや金型などの被固定物に設けた孔にロック部材を係合させると共に上記ロック部材を介して上記の被固定物を引っ張って固定する型式のクランプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のクランプ装置には、従来では、特許文献１(日本国・特許第４２９７５１１号公報)に記載されたものがある。その従来技術は、次のように構成されている。
クランプロッドの上部に４つのグリップ部材を周方向へ所定の隙間をあけて外嵌し、上記複数のグリップ部材を、ゴム製のＯリングによって半径方向の内方へ付勢すると共に、油圧式の進出手段によって上方へ押し上げたものである。クランプ駆動時には、まず、上記進出手段の所定の力によって上昇位置に保持された複数のグリップ部材を、クランプロッドのテーパ面が半径方向の外方へ押し出し、そのグリップ部材の外周部をワークの孔に係合させる。次いで、ワークに係合した状態のグリップ部材をクランプロッドが進出手段に抗して下降させる。これにより、クランプロッドが上記グリップ部材を介してワークを下向きに引っ張り、そのワークをハウジングの上面に固定するのである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４２９７５１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の従来技術は次の問題がある。
クランプ駆動時には、上記複数のグリップ部材が半径方向の外方へ押し出されるので、隣り合うグリップ部材同士の間に大きな隙間が形成される。その隙間に切粉や塵埃等の異物が噛み込むと、上記グリップ部材は、半径方向の内方へ復帰できず、その半径方向の外方位置に保持されてしまう。この状態で、ワークの孔を上記複数のグリップ部材に嵌合させようとすると、その孔の周壁の下部が上記グリップ部材の上端に衝突して、そのグリップ部材が破損する。
また、上記の従来技術では、クランプロッドのテーパ面と上記グリップ部材のテーパ面との嵌合部が上向きに露出している。このため、そのテーパ嵌合部に上記の異物が噛み込んで、上記テーパ面を損傷させるおそれがある。
以上の理由により、上記の従来技術のクランプ装置は、故障の頻度が高くてメンテナンスに手間がかかる。
本発明の目的は、メンテナンスに手間がかからないクランプ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するため、本発明は、例えば、図１Ａから図２Ｂ、又は、図３から図６の各図に示すように、クランプ装置を次のように構成した。
ガイド部材１６は頂壁１７及び周壁１８を有し、上記頂壁１７及び周壁１８がハウジング１よりも先端側へ突出されると共に被固定物２０の孔２１に挿入される。上記ガイド部材１６は、基端側へ移動されるロックストロークの領域内で、当該ガイド部材１６を先端側へ押す進出手段２６に抗して基端側へ移動可能な状態で上記ハウジング１に挿入される。上記ガイド部材１６の上記周壁１８に複数のガイド溝２３が周方向へ所定の間隔をあけて形成されると共に、その周壁１８に各ガイド溝２３が半径方向へ貫通される。上記の各ガイド溝２３に半径方向へ移動可能に挿入されたロック部材２４が弾性体５０(又は５２)によって上記の半径方向の内方へ付勢される。各ロック部材２４は、上記の被固定物２０の上記孔２１の内周面に押付けられる係合部４５を有する。クランプロッド３２は、上記の各ロック部材２４に先端側から係合する楔面３５を有し、上記ガイド部材１６に挿入された状態で駆動手段Ｄによって基端側へクランプ駆動されると共に先端側へアンクランプ駆動される。【０００６】
本発明は、次の作用効果を奏する。
アンクランプ状態では、ガイド部材および複数のロック部材が進出手段の所定の力によって上昇位置に保持されている。クランプ駆動時には、まず、クランプロッドが、上記の所定の力で上昇位置に保持されたロック部材を、ガイド部材の周壁に形成されたガイド溝に沿って半径方向の外方へ押し出し、そのロック部材に設けた係合部をワークの孔に係合させる。引き続いて、クランプロッドが、ワークに係合した状態のロック部材と上記ガイド部材を進出手段に抗して下降させる。これにより、クランプロッドが上記係合部を介してワークを下向きに引っ張り、そのワークをハウジングの上面に固定する。
ここで、ガイド部材の周壁に形成された前記ガイド溝と上記ロック部材との間には、当該ロック部材の半径方向への移動を許容するための微小隙間を形成するだけでよい。このため、本発明は、前記の従来技術とは異なり、ロック部材に切粉や塵埃等の異物が噛み込むのを防止でき、前記弾性体が上記ロック部材を半径方向の内方へ円滑に復帰させる。従って、ロック部材に対してワークの孔を円滑に着脱でき、上記ロック部材が破損するのを防止できる。
また、クランプロッドの楔面とロック部材との嵌合部は、上記ガイド部材の頂壁と周壁によって囲まれた空間に収容されるので、その嵌合部に上記の異物が噛み込むことも防止できる。
以上の理由により、本発明のクランプ装置は、故障を防止でき、メンテナンスに手間がかからない。【０００７】
本発明は、前記ガイド部材１６の前記頂壁１７及び前記周壁１８を継ぎ目なしで一体に形成し、前記クランプロッド３２を、上記周壁１８の前記の基端側から上記ガイド部材１６内に挿入可能に構成することが好ましい。
この場合、上記ガイド部材は、簡素な構成で容易に製作できるうえ耐久性が高い。また、上記クランプロッドの組み込み及び取り外しが容易になるので、この点からもメンテナンスに手間がかからない。【０００８】
また、本発明には、次の構成を加えることが好ましい。
前記ガイド部材１６の前記周壁１８は、前記被固定物２０の前記孔２１に挿入される案内部４０と、その案内部４０よりも大径に形成されると共に前記ハウジング１に挿入されたガイドベース部４１とを備える。上記ガイド部材１６の上記ガイドベース部４１と、当該ガイド部材１６に同行して軸心方向へ移動する連動部材２７とのいずれかに、前記ロック部材２４の基端面２４ａを半径方向へ移動可能に支持する。
この場合、大径のガイドベース部または連動部材にロック部材の基端面を支持できるので、前記クランプ駆動時にロック部材が傾くのを防止でき、そのロック部材が円滑に移動する。【０００９】
さらに、本発明は、前記の各ガイド溝２３を、前記ガイド部材１６の前記案内部４０と前記ガイドベース部４１とに連ねて形成し、前記ロック部材２４を、先端側に設けた前記係合部４５と、その係合部４５よりも基端側で当該係合部４５よりも半径方向の外方へ厚肉に突出されたロックベース部４６とによって構成することが好ましい。
この場合、上記ガイド溝に挿入されるロック部材の背丈を高くできるうえ、そのロック部材の大径のロックベース部を前記の大径のガイドベース部または連動部材によって案内できるので、前記クランプ駆動時にロック部材が傾くのを確実に防止でき、そのロック部材がさらに円滑に移動する。【００１０】
また、前記クランプロッド３２がアンクランプ駆動されたアンクランプ状態では、前記ロック部材２４の前記係合部４５の外周面を、前記周壁１８の前記案内部４０の外周面よりも半径方向の内方へ位置させることが好ましい。
この場合、ワークの搬入時に上記ワークの孔をガイド部材に外嵌するときに、その孔の周壁がロック部材に衝突するのをガイド部材によって防止できるので、ロック部材を長期間にわたって良好に使用できる。【００１１】
前記の弾性体５０は、環状に形成して、前記ガイドベース部４１の外周面と前記ロックベース部４６の外周面とに装着することが好ましい。【００１２】
さらには、前記ガイドベース部４１の前記外周面と前記ロックベース部４６の前記外周面とに、周方向の装着溝４８，４９をそれぞれ形成し、上記装着溝４８，４９に、薄肉で帯状に形成した前記の弾性体５０を装着することが好ましい。
この場合、ガイド部材の周壁において、前記の案内部よりも厚肉に形成したガイドベース部に装着溝を形成することになるので、その案内部に装着溝を形成する場合と比べて、ガイド部材の強度が大きくなる。【００１３】
前記の弾性体５２は、前記ハウジング１と前記ガイドベース部４１との間の環状空間に、前記ガイド部材１６と前記ロック部材２４との少なくとも一方を半径方向の内方へ付勢するように配置してもよい。【００１４】
また、前記ハウジング１と前記ガイドベース部４１との間に配置した前記の弾性体５２をダストシールによって構成し、前記ガイドベース部４１の外周面と前記ロックベース部４６の外周面とに装着した前記弾性体５０の外周面に、上記ダストシールの内周部を接当させることが好ましい。
これにより、ハウジング内に切粉や塵埃等の異物が侵入するのを確実に防止できる。【００１５】
例えば、図１Ａから図２Ｂに示すように、前記クランプロッド３２の外周には、前記ロックベース部４６の半径方向の内側面の基端部が半径方向の内方へ移動するのを阻止する受止め部５４，５５を設けることが、さらに好ましい。
これにより、前記クランプ駆動時にロック部材が傾くのを確実に防止でき、そのロック部材がさらに円滑に移動する。【００１６】
また、前記クランプ駆動時にロック部材２４が傾くのを確実に防止するため、例えば図５に示すように、前記ロック部材２４の半径方向の内側面に複数の受け面３４を軸心方向に並べて設け、前記クランプロッド３２に、上記複数の受け面３４に先端側から係合する楔面３５を軸心方向に並べて設けてもよい。【００１７】
また、例えば図１Ａに示すように、前記ハウジング１に、前記の被固定物２０を受け止める着座面５８を設け、その着座面５８に、着座センサ用の加圧エアの噴出孔５９を開口させ、前記進出手段２６が前記ガイド部材１６を先端側へ進出させたときに上記着座面５８よりも先端側の位置で上記の被固定物２０を支持する搭載面６１を、前記ガイド部材１６に設けてもよい。【００１８】
さらには、前記ハウジング１に対して前記ガイド部材１６及び前記クランプロッド３２を半径方向へ移動可能に配置してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１Ａは、本発明の第１実施形態を示し、クランプ装置のアンクランプ状態の立面視の断面図である。  図１Ｂは、上記の図１Ａ中の１Ｂ−１Ｂ線の矢視断面図である。  図１Ｃは、上記の図１Ａ中の１Ｃ−１Ｃ線の矢視断面図である。
【図２】図２Ａは、上記クランプ装置のクランプ状態の立面視の断面図である。  図２Ｂは、上記の図２Ａ中の２Ｂ−２Ｂ線の矢視断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態を示し、前記の図１Ａに類似する部分図である。
【図４】本発明の第３実施形態を示し、前記の図１Ａに類似する部分図である。
【図５】本発明の第４実施形態を示し、前記の図１Ａに類似する部分図である。
【図６】本発明の第５実施形態を示し、前記の図２Ａのクランプ状態に類似する部分図である。
【符号の説明】
【００２０】
１：ハウジング，１６：ガイド部材，１７：頂壁，１８：周壁，２０：被固定物(ワーク)，２１：孔，２３：ガイド溝，２４：ロック部材，２４ａ：基端面，２６：進出手段，２７：連動部材，３２：クランプロッド，３４：受け面，３５：楔面，４０：案内部，４１：ガイドベース部，４５：係合部，４６：ロックベース部，４８・４９：装着溝，５０：弾性体，５２：弾性体(ダストシール)，５４：受止め部(第１受止め部)，５５：受止め部(第２受止め部)，５８：着座面，５９：噴出孔，６１：搭載面，Ｄ：駆動手段．
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１Ａから図２Ｂは、本発明の第１実施形態を示している。この第１実施形態のクランプ装置は、被固定物としてのワークを固定するのに利用される。まず、主として図１Ａから図１Ｃによってクランプ装置の構成を説明する。
【００２２】
テーブル等の固定台Ｔにハウジング１が取り付けられる。そのハウジング１は、上ハウジング２と下ハウジング３とを備える。これら上下のハウジング２，３が複数のボルト(図示せず)によって締結されている。上ハウジング２には、大径孔２ａと中径孔２ｂと小径孔２ｃとが下から順に形成される。また、下ハウジング３にも、大径シリンダ孔３ａと小径シリンダ孔３ｂと中径の上孔３ｃとが下から順に形成される。
【００２３】
上記の大径シリンダ孔３ａにピストン５のピストン本体６が保密状に挿入されると共に、小径シリンダ孔３ｂにピストンロッド７が保密状に挿入される。ピストン本体６の上側に形成したクランプ室１０に給排ポート１１を介して圧油が供給および排出される。また、ピストン本体６の下側に形成したアンクランプ室１２に別の給排ポート１３を介して圧油が供給および排出される。
上記ピストン５とクランプ室１０とアンクランプ室１２とが、後述するクランプロッド３２の駆動手段Ｄを構成している。
【００２４】
上ハウジング２にガイド部材１６が上下方向(軸心方向)へ移動可能に挿入される。そのガイド部材１６は、ガイド面１７ａを有する頂壁１７と周壁１８とを備える。これらの頂壁１７と周壁１８とは、継ぎ目なしで一体に形成されており、上ハウジング２の上端(先端)よりも上側(先端側)へ突出されると共にワーク２０の孔２１に挿入可能になっている。
上記周壁１８に３つのガイド溝２３が周方向へ所定の間隔をあけて形成されると共に半径方向へ貫通される。上記の各ガイド溝２３にロック部材２４が半径方向へ移動可能に挿入される。
【００２５】
上記ガイド部材１６を所定の力で上方へ押す進出手段２６が設けられる。その進出手段２６は、上ハウジング２の大径孔２ａに挿入されると共にガイド部材１６に同行して上下方向へ移動される筒状の連動部材２７と、その連動部材２７を上方へ付勢する複数枚の皿バネ２８とを備える。その連動部材２７の上方移動は、大径孔２ａと中径孔２ｂとの間に設けた段部３０によって阻止される。なお、上記皿バネ２８は、下ハウジング３の前記の上孔３ｃに装着されている。
【００２６】
上記ガイド部材１６内にクランプロッド３２が上記周壁１８の下側(基端側)から挿入可能になっている。そのクランプロッド３２の下部がピストンロッド７に半径方向へ移動可能に連結される。また、クランプロッド３２の上部には、上記の各ロック部材２４の内側面に形成した受け面３４に上側から係合する楔面３５が設けられる。上記受け面３４と楔面３５は、下方へ向かうにつれてクランプロッド３２の軸心へ近づくように傾斜されており、ここでは平面によって構成されている。
また、上記クランプロッド３２の外周面と前記の連動部材２７との間に形成された環状隙間に、Ｕ字状のパッキン３７が装着される。そのパッキン３７は、切削油等の異物が駆動手段Ｄ内に侵入するのを防止すると共に、上記クランプロッド３２を半径方向の内方へ付勢している
【００２７】
次に、上記ガイド部材１６とロック部材２４とクランプロッド３２について、より詳しく説明する。
ガイド部材１６の前記周壁１８は、ワーク２０の前記孔２１に挿入される案内部４０と、その案内部４０よりも大径に形成されると共に前記の上ハウジング２に挿入されるガイドベース部４１とを備える。そのガイドベース部４１の下部から半径方向の外方へフランジ４２が突出され、そのフランジ４２が前記の中径孔２ｂに半径方向へ移動可能に挿入される。
これにより、上記ガイド部材１６及び前記クランプロッド３２がハウジング１に対して半径方向へ移動可能に配置される。
【００２８】
前記の各ガイド溝２３は、上記ガイド部材１６の案内部４０とガイドベース部４１とに上下方向へ連ねて形成される。
また、上記ガイド溝２３に挿入される前記ロック部材２４は、ワーク２０の上記孔２１の内周面に押付けられる係合部４５と、その係合部４５よりも下側に形成されたロックベース部４６とによって構成される。そのロックベース部４６は、上記係合部４５よりも半径方向の外方へ突出されて厚肉に形成されている。上記ロック部材２４の下端面(基端面)２４ａとしてのロックベース部４６の下面が、ガイドベース部４１の上記フランジ４２の上面に半径方向へ移動可能に支持される。
【００２９】
上記ガイドベース部４１の外周面に装着溝４８が周方向へ形成される。また、上記ロックベース部４６の外周面にも装着溝４９が周方向へ形成される。上記装着溝４８，４９に、ゴムや合成樹脂によって薄肉で帯状に形成した弾性体５０が装着される。これにより、上記弾性体５０がロック部材２４を半径方向の内方へ付勢している。
さらに、上ハウジング２の前記の小径孔２ｃと前記ガイドベース部４１との間に形成された環状空間に、ガイド部材１６を半径方向の内方へ付勢するダストシール(弾性体)５２が配置される。そのダストシール５２は、合成樹脂等によって構成されており、その内周部が前記弾性体５０の外周面に接当されている。これにより、上記ダストシール５２がロック部材２４及びガイド部材１６を半径方向の内方へ付勢する。
【００３０】
また、ロック部材２４の前記ロックベース部４６の半径方向の内側面の下端部が半径方向の内方へ移動するのを阻止するため、第１と第２の２つの受止め部５４，５５が、前記クランプロッド３２の外周に設けられる。即ち、図１Ａのアンクランプ状態から図２Ａのクランプ状態へ切り換えるクランプ駆動の初期には、図１Ａと図１Ｂに示すように、第１受止め部５４が、ロックベース部４６の内側面の下端部に接当している。また、上記クランプ駆動の中期から終期には、図２Ｂに示すように、第２受止め部５５が、ロックベース部４６の内側面の下端部に接当している。これら２つの受止め部５４，５５は上下方向に連続して形成することが好ましい。
【００３１】
さらに、上ハウジング２には、前記ワーク２０を受け止める着座面５８が設けられ、その着座面５８に、着座センサ(図示せず)用の加圧エアの噴出孔５９が開口される。また、前記ワーク２０を支持する搭載面６１が、ガイド部材１６の前記ガイドベース部４１の上面に設けられる。その搭載面６１は、図１Ａに示すように、進出手段２６がガイド部材１６を上側へ進出させたときに上記着座面５８よりも上側の位置でワーク２０を支持するようになっている。
【００３２】
上記クランプ装置は次のように作動する。
図１Ａから図１Ｃのアンクランプ状態では、クランプ室１０の圧油が排出されると共にアンクランプ室１２に圧油が供給されている。これにより、ピストン５がクランプロッド３２を上方のアンクランプ位置へ移動させ、皿バネ２８が連動部材２７を介してガイド部材１６及びロック部材２４を上方のリリース位置へ移動させ、各ロック部材２４が弾性体５０によって半径方向の内方へ付勢される。このため、ロック部材２４の係合部４５の外周面が、ガイド部材１６の周壁１８の案内部４０の外周面よりも内方に後退されている。これにより、下記のワーク搬入時に、ワーク２０の孔２１の周壁がロック部材２４に衝突するのを上記ガイド部材１６によって防止できる。
【００３３】
上記アンクランプ状態でワーク２０を下降させると、そのワーク２０の孔２１が、ガイド部材１６の周壁１８の案内部４０とロック部材２４の係合部４５に所定の隙間をあけて外嵌されると共に、上記ワーク２０の下面がガイド部材１６の搭載面６１に受け止められる。
このとき、上ハウジング２の着座面５８とワーク２０の下面との間には接当隙間Ｇが形成されているので、前記噴出孔５９から加圧エアが排出され、その噴出孔５９に連通されたエア供給口(図示せず)の圧力が低下する。その圧力低下を圧力スイッチ(着座センサ)が検出することにより、クランプ装置がアンクランプ状態であることを確認できる。
【００３４】
図１Ａのアンクランプ状態から図２Ａのクランプ状態へ切り換えるときには、アンクランプ室１２の圧油を排出すると共にクランプ室１０に圧油を供給し、ピストン５を下降させる。
すると、まず、皿バネ２８の付勢力によって上昇位置に保持されたガイド部材１６及びロック部材２４に対してクランプロッド３２が下降していき、そのクランプロッド３２の楔面３５がロック部材２４を半径方向の外方へ押し出し、各ロック部材２４の係合部４５がワーク２０の孔２１の内周面を塑性変形させたり当該内周面に摩擦接当したりすることにより、上記孔２１に係合する。次いで、その係合状態で、皿バネ２８の付勢力に抗してクランプロッド３２がロック部材２４及びガイド部材１６を下向きにロック駆動する。これにより、上記ロック部材２４がワーク２０を下向きに引っ張り、そのワーク２０の下面が上ハウジング２の着座面５８に固定される。
【００３５】
即ち、上記ガイド部材１６は、そのロックストロークの領域内では、当該ガイド部材１６を上方へ押す皿バネ２８の付勢力に抗して下方へ移動可能な状態で上ハウジング２に挿入されている。
そして、上記ガイド部材１６のロックストロークの初期(クランプ駆動の初期)には、図１Ａと図１Ｂに示すように、第１受止め部５４は、各ロック部材２４のロックベース部４６の内側面の下端部が半径方向の内方へ移動するのを阻止している。また、ロックストロークの中期から終期(クランプ駆動の中期から終期)には、図２Ｂに示すように、第２受止め部５５は、各ロックベース部４６の内側面の下端部が半径方向の内方へ移動するのを阻止している。これにより、クランプロッド３２の楔面３５によって半径方向の外方へ押される各ロック部材２４が傾くことが防止され、上記ロック部材２４が半径方向の外方へ円滑に移動される。
【００３６】
また、上記ガイド部材１６のガイドベース部４１に設けた大径のフランジ４２の上面に、ロック部材２４に設けた厚肉のロックベース部４６の下面を支持したので、各ロック部材２４が水平方向へ円滑かつ確実に移動される。
前述したようにワーク２０の下面が上ハウジング２の着座面５８に固定されたときには、前記噴出孔５９が閉じられるので、その噴出孔５９に連通されたエア供給口(図示せず)の圧力が所定の圧力へ上昇する。その圧力上昇を圧力スイッチ(着座センサ)が検出することにより、ワーク２０が着座状態であることを確認できる。
【００３７】
図３から図６は、それぞれ、本発明の第２実施形態から第５実施形態を示している。これらの別の実施形態においては、上記の第１実施形態の構成部材と同じ部材(または類似する部材)には原則として同一の参照数字を付けて説明する。
【００３８】
図３の第２実施形態は、前記ガイド部材１６と前記連動部材２７とを一体に形成したものである。
なお、この第２実施形態において、上記連動部材２７の外周面と上ハウジング２の大径孔２ａとの間に環状の隙間を形成してもよい。これにより、ハウジング１に対してガイド部材１６及びクランプロッド３２が半径方向へ移動可能になる。
【００３９】
図４の第３実施形態では、前記ガイド部材１６の周壁１８の下面に前記の複数のガイド溝２３が開口される。上記各ガイド溝２３に前記ロック部材２４が挿入され、そのロック部材２４の前記ロックベース部４６の下部から半径方向の外方へフランジ６５が突出される。そして、上記ガイド部材１６に同行して上下方向へ移動する前記連動部材２７の上面に、上記フランジ６５の下面が半径方向へ移動可能に支持される。これにより、上記ロック部材２４が傾くのを確実に防止できる。
【００４０】
図５の第４実施形態は、前記ロック部材２４の半径方向の内側面に複数(ここでは２つ)の受け面３４を上下方向に並べて設け、前記クランプロッド３２に、上記の各受け面３４に上側から係合する楔面３５を上下方向に並べて設けたものである。
上記構造により、ガイド部材１６のロックストロークの全領域において、下側の楔面３５が、上記ロック部材２４の半径方向の内側面の下端部に接当されるので、そのロック部材２４が傾くのを確実に防止できる。
【００４１】
図６の第５実施形態はクランプ状態を示している。この第５実施形態では、前記ロック部材２４は前記係合部４５だけを備える。そのロック部材２４の下端面２４ａが、前記ガイド部材１６のガイドベース部４１の上端面に支持される。そして、上記ロック部材２４の上下方向の中央部に前記の装着溝４９が形成され、上記ガイド部材１６の案内部４０の上下方向の中央部に前記の装着溝４８が形成される。上記の溝４８，４９に、前記の帯状の弾性体５０が装着されている。
なお、クランプ装置をアンクランプ状態(図示せず)へ切り換えたときには、上記ロック部材２４の外周おび弾性体５０の外周が、案内部４０の外周よりも内方に位置される。
【００４２】
上記の各実施形態は次のように変更可能である。
前記ガイド部材１６の前記頂壁１７及び前記周壁１８は、継ぎ目なしで一体に形成することに代えて、その周壁１８に頂壁１７をネジ止めしたものであってもよい。
前記進出手段２６は、例示の皿バネ２８を代えて、圧縮コイルバネやゴム等の弾性体を利用可能であり、また、その弾性体を利用する構造に代えて、圧油を利用した構造であってもよく(例えば、前述の従来技術としての特許第４２９７５１１号公報を参照)、さらには、圧油に代えて圧縮空気等を利用した構造であってもよい。
【００４３】
ロック部材２４を半径方向の内方へ付勢する前記弾性体５０は、ゴムや合成樹脂で構成することに代えて、帯状金属からなる板バネで構成してもよい。
なお、上記の弾性体５０を省略して、前記ロック部材２４を前記ダストシール(弾性体)５２だけによって半径方向の内方へ付勢してもよい。また、上記ダストシール５２は本来の異物侵入防止の機能だけを備えるようにして、前記ロック部材２４を前記弾性体５０だけによって半径方向の内方へ付勢してもよい。
前記ガイド溝２３およびロック部材２４の設置数量は、例示した３つが好ましいが、２つ又は４つであってもよく、５つ以上でも可能である。
【００４４】
上記ガイド溝２３やロック部材２４の形状は、側面視で長方形状や楕円状に形成することが考えられる。
上記ロック部材２４の係合部４５の外周面の形状は、例示した鋸刃状に代えて、平面や球面等であってもよい。
前記クランプロッド３２の楔面３５の形状は、例示した平面に代えて円弧面などであってもよい。
その他に、当業者が想定できる範囲で種々の変更を行えることは勿論である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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