(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状クランプ本体と、この筒状クランプ本体の先端部分の挿通孔を挿通して外側へ延び物品の穴の内周面をグリップ可能なグリップ部材と、このグリップ部材に係合した鉛直方向に延びるクランプロッドと、このクランプロッドを進退駆動可能な進退駆動機構とを有するクランプ装置において、
前記筒状クランプ本体の先端に形成された物品を着座させる着座面と、
前記筒状クランプ本体を進退可能に支持するケース部材と、
前記ケース部材に対して前記筒状クランプ本体を前記クランプロッドの軸心と平行方向に昇降駆動可能な昇降駆動機構と、
前記筒状クランプ本体が摺動自在に挿通し且つ前記ケース部材に支持された筒状部材を有し、この筒状部材を径縮小側へ弾性変形させることにより筒状クランプ本体の外周面をロック可能なロック機構と、
を備えたことを特徴とするクランプ装置。
【請求項２】
前記昇降駆動機構は、前記ケース部材内に設けられた流体圧シリンダを有し、
前記流体圧シリンダは、流体圧が供給される流体圧作動室と、この流体圧作動室の流体圧を受圧して進出側へ駆動されるピストン部材と、このピストン部材を退入側へ付勢するスプリング部材とを有し、
前記ピストン部材は、前記進退駆動機構の環状ピストン部材に挿入されたピストンロッドを有し且つ環状ピストン部材に作動的に連結された鍔状係止部材を前記ピストンロッドの先端部に有することを特徴とする請求項１に記載のクランプ装置。
【請求項３】
前記ロック機構は、前記筒状部材に形成され且つ前記筒状クランプ本体に外嵌された薄肉筒部と、この薄肉筒部の外周側に形成された外周側流体室と、この外周側流体室に流体圧を供給可能な第１流体圧供給通路とを有することを特徴とする請求項２に記載のクランプ装置。
【請求項４】
前記第１流体圧供給通路は、前記外周側流体室と前記流体圧シリンダの流体圧作動室とを連通する通路であることを特徴とする請求項３に記載のクランプ装置。
【請求項５】
前記ロック機構は、前記筒状部材に形成された１又は複数のスリット及びテーパ外周面と、前記筒状部材の外周側に配置されたテーパ内周面を有し且つケース部材に内嵌された環状部材と、この環状部材と筒状部材との間に形成されたテーパ環状隙間と、このテーパ環状隙間に介装された複数の金属製の球体と、前記環状部材の外周側に形成された環状流体室と、この環状流体室に流体圧を供給可能な第２流体圧供給通路と、前記環状部材をロック解除側に付勢する復帰バネとを有することを特徴とする請求項２に記載のクランプ装置。
【請求項６】
前記第２流体圧供給通路は、前記環状流体室と前記流体圧シリンダの流体圧作動室とを連通する通路であることを特徴とする請求項５に記載のクランプ装置。
【請求項７】
前記環状流体室に流体圧が供給された場合に、前記筒状部材が径縮小側に弾性変形するように前記環状部材を前記筒状部材に対して前記クランプロッドの軸心と平行方向へ相対的に移動させることを特徴とする請求項５に記載のクランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワーク等の物品の穴に挿入したグリップ部材を拡径させて穴の内周面をグリップするクランプ装置に関し、特に物品の被支持面の高さ位置に対応してクランプ本体の高さ位置を変更し、その後にクランプ本体を固定可能なサポート機能を備えたクランプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、上記のようにワーク等の物品の穴に挿入したグリップ部材のグリップ爪部をクランプロッドで拡径させることにより穴の内周面にグリップさせてクランプ本体側へ引き付けてクランプするようにした種々のクランプ装置（所謂、ホールクランプ又はエキスパンションクランプ）が、実用に供されている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載のクランプ装置は、クランプ本体、グリップ部材、このグリップ部材を拡径させる為のテーパ軸部を有するクランプロッド、クランプロッドを駆動する油圧シリンダなどを備えている。グリップ部材は４つのグリップ分割体で構成され、グリップ分割体には、クランプロッドの軸心と直交する断面の形状が偏平Ｄ形のグリップ爪部が形成されている。
【０００４】
特許文献２には、クランプ本体、環状の一体品のコレット（グリップ部材）、プルロッド（クランプロッド）、プルロッドを駆動する油圧シリンダなどを備えている。コレットは、１つの縦向きスリットを介して外径拡大側へ弾性変形可能に構成されている。
【０００５】
上記各クランプ装置においては、ワークの穴にグリップ部材とクランプロッドを挿入して、ワークをクランプ本体の着座面に当接し、クランプ駆動開始時に、クランプロッド（プルロッド）が下方に移動されると、クランプロッドによりグリップ部材やコレットが径拡大側へ拡径されてワークの穴の内周面に係合してクランプする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ドイツ特許第４０２０９８１号公報
【特許文献２】特開平１１−１８８５５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記特許文献１，２のようなクランプ装置を複数使用して、ワークの外周部分の複数箇所をクランプして機械加工に供する場合、複数のクランプ装置の各々のグリップ部材を、ワークに形成されたクランプ装置に対応する穴に夫々挿入し、各クランプ装置のクランプ本体の先端の着座面に、ワークの着座面に対応する被支持面を夫々当接した後に、各クランプ装置をクランプ駆動して、グリップ部材で物品の穴の内周面を夫々グリップ状態にしてクランプしている。
【０００８】
しかし、複数の被支持面が異なる高さ位置にある場合や、複数の被支持面が同じ高さ位置にあっても被支持面間に公差がある場合には、ワーク加工後の加工平面がばらついてしまうという問題がある。具体的に、ワークの外周部分の３箇所をクランプした後に、残りの１箇所をクランプする場合に、ワークがクランプ本体の着座面に確実に当接していない状態でクランプしてしまう虞がある、又は、ワークが微小に歪められた状態でクランプしてしまう虞がある。このため、このような不完全なクランプ状態でワークを機械加工に供すると、ワークの弾性変形やビビリ振動により加工精度が低下するという問題がある。
【０００９】
本発明の目的は、物品の被支持面に応じてクランプ本体の位置を変更し、その後にクランプ本体を固定可能なサポート機能を備えたクランプ装置を提供すること、などである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１のクランプ装置は、筒状クランプ本体と、この筒状クランプ本体の先端部分の挿通孔を挿通して外側へ延び物品の穴の内周面をグリップ可能なグリップ部材と、このグリップ部材に係合した鉛直方向に延びるクランプロッドと、このクランプロッドを進退駆動可能な進退駆動機構とを有するクランプ装置において、前記筒状クランプ本体の先端に形成された物品を着座させる着座面と、前記筒状クランプ本体を進退可能に支持するケース部材と、前記ケース部材に対して前記筒状クランプ本体を前記クランプロッドの軸心と平行方向に昇降駆動可能な昇降駆動機構と、前記筒状クランプ本体が摺動自在に挿通し且つ前記ケース部材に支持された筒状部材を有し、この筒状部材を径縮小側へ弾性変形させることにより筒状クランプ本体の外周面をロック可能なロック機構と、を備えたことを特徴としている。
【００１１】
請求項２のクランプ装置は、請求項１の発明において、前記昇降駆動機構は、前記ケース部材内に設けられた流体圧シリンダを有し、前記流体圧シリンダは、流体圧が供給される流体圧作動室と、この流体圧作動室の流体圧を受圧して進出側へ駆動されるピストン部材と、このピストン部材を退入側へ付勢するスプリング部材とを有し、前記ピストン部材は、前記進退駆動機構の環状ピストン部材に挿入されたピストンロッドを有し且つ環状ピストン部材に作動的に連結された鍔状係止部材を前記ピストンロッドの先端部に有することを特徴としている。
【００１２】
請求項３のクランプ装置は、請求項２の発明において、前記ロック機構は、前記筒状部材に形成され且つ前記筒状クランプ本体に外嵌された薄肉筒部と、この薄肉筒部の外周側に形成された外周側流体室と、この外周側流体室に流体圧を供給可能な第１流体圧供給通路とを有することを特徴としている。
【００１３】
請求項４のクランプ装置は、請求項３の発明において、前記第１流体圧供給通路は、前記外周側流体室と前記流体圧シリンダの流体圧作動室とを連通する通路であることを特徴としている。
【００１４】
請求項５のクランプ装置は、請求項２の発明において、前記ロック機構は、前記筒状部材に形成された１又は複数のスリット及びテーパ外周面と、前記筒状部材の外周側に配置されたテーパ内周面を有し且つケース部材に内嵌された環状部材と、この環状部材と筒状部材との間に形成されたテーパ環状隙間と、このテーパ環状隙間に介装された複数の金属製の球体と、前記環状部材の外周側に形成された環状流体室と、この環状流体室に流体圧を供給可能な第２流体圧供給通路と、前記環状部材をロック解除側に付勢する復帰バネとを有することを特徴としている。
【００１５】
請求項６のクランプ装置は、請求項５の発明において、前記第２流体圧供給通路は、前記環状流体室と前記流体圧シリンダの流体圧作動室とを連通する通路であることを特徴としている。
【００１６】
請求項７のクランプ装置は、請求項５の発明において、前記環状流体室に流体圧が供給された場合に、前記筒状部材が径縮小側に弾性変形するように前記環状部材を前記筒状部材に対して前記クランプロッドの軸心と平行方向へ相対的に移動させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１の発明によれば、筒状クランプ本体の先端に形成された物品を着座させる着座面と、筒状クランプ本体を進退可能に支持するケース部材と、ケース部材に対して筒状クランプ本体を前記クランプロッドの軸心と平行方向に昇降駆動可能な昇降駆動機構を備えたので、クランプ駆動開始時には、昇降駆動機構により、ケース部材に対して筒状クランプ本体を上昇（進出）させて、ワークなどの物品に、筒状クランプ本体の先端の着座面を当接させることができる。クランプ解除時には、昇降駆動機構により、ケース部材に対して筒状クランプ本体を下降（退入）させて、筒状クランプ本体の先端の着座面をワークなどの物品から離隔させることができる。
【００１８】
筒状クランプ本体が摺動自在に挿通し且つケース部材に支持された筒状部材を有し、この筒状部材を径縮小側へ弾性変形させることにより筒状クランプ本体の外周面をロック可能なロック機構を備えたので、このロック機構により、筒状部材が径縮小側へ弾性変形することにより筒状クランプ本体の外周面との間に静摩擦力を発生させて確実にロックすることができる。
【００１９】
従って、クランプ駆動開始時に、昇降駆動機構により、物品の被支持面の高さ位置に対応するように筒状クランプ本体を上昇させて、筒状クランプ本体の先端の着座面に物品を当接させた状態で、ロック機構により筒状クランプ本体をロックすることができ、その後、進退駆動機構により、クランプロッドを退入側に移動させてグリップ部材を拡径させ、物品の穴の内周面に食いついてグリップ状態にするので、物品の加工面の平坦性を確保でき、物品の弾性変形やビビリ振動により加工精度が低下するのを抑制することができる。
【００２０】
請求項２の発明によれば、昇降駆動機構は、ケース部材内に設けられた流体圧シリンダを有し、流体圧シリンダは、流体圧が供給される流体圧作動室と、この流体圧作動室の流体圧を受圧して進出側へ駆動されるピストン部材と、このピストン部材を退入側へ付勢するスプリング部材とを有し、ピストン部材は、進退駆動機構の環状ピストン部材に挿入されたピストンロッドを有し且つ環状ピストン部材に作動的に連結された鍔状係止部材をピストンロッドの先端部に有するので、流体圧作動室に流体圧が供給されると、ピストン部材が進出側に移動し、ピストンロッドの鍔状係止部材を介して環状ピストン部材を進出側に移動させることができる。流体圧作動室から流体圧が排出されると、スプリング部材により、ピストン部材が退入側に移動し、鍔状係止部材を介して環状ピストン部材を退入側に移動させることができる。
【００２１】
請求項３の発明によれば、ロック機構は、筒状部材に形成され且つ筒状クランプ本体に外嵌された薄肉筒部と、この薄肉筒部の外周側に形成された外周側流体室と、この外周側流体室に流体圧を供給可能な第１流体圧供給通路とを有するので、第１流体圧供給通路を介して、外周側流体室に流体圧が供給されると、薄肉筒部が径縮小側へ弾性変形して、筒状クランプ本体を確実にロックすることができる。
【００２２】
請求項４の発明によれば、第１流体圧供給通路は、外周側流体室と流体圧シリンダの流体圧作動室とを連通する通路であるので、共通の流体圧供給源から流体圧を供給することができる。
【００２３】
請求項５の発明によれば、ロック機構は、筒状部材に形成された１又は複数のスリット及びテーパ外周面と、筒状部材の外周側に配置されたテーパ内周面を有し且つケース部材に内嵌された環状部材と、この環状部材と筒状部材との間に形成されたテーパ環状隙間と、このテーパ環状隙間に介装された複数の金属製の球体と、環状部材の外周側に形成された環状流体室と、この環状流体室に流体圧を供給可能な第２流体圧供給通路と、前記環状部材をロック解除側に付勢する復帰バネとを有するので、第２流体圧供給通路を介して、環状流体室に流体圧が供給されると、テーパ外周面とテーパ内周面が複数の金属製の球体を介して係合されて、筒状部材が径縮小側へ弾性変形して、筒状クランプ本体を確実にロックすることができる。
【００２４】
請求項６の発明によれば、第２流体圧供給通路は、環状流体室と流体圧シリンダの流体圧作動室とを連通する通路であるので、共通の流体圧供給源から流体圧を供給することができる。
【００２５】
請求項７の発明によれば、環状流体室に流体圧が供給された場合に、筒状部材が径縮小側に弾性変形するように環状部材を筒状部材に対してクランプロッドの軸心と平行方向へ相対的に移動させるので、環状部材により筒状部材を径縮小側へ弾性変形させて筒状クランプ本体を確実にロックすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施例１のアンクランプ状態のクランプ装置の断面図である。
【図２】筒状クランプ本体の着座面にワークを当接し筒状部材により筒状クランプ本体をロックした状態のクランプ装置の断面図である。
【図３】クランプ状態のクランプ装置の断面図である。
【図４】実施例２のアンクランプ状態のクランプ装置の断面図である。
【図５】筒状クランプ本体の着座面にワークを当接し筒状部材により筒状クランプ本体をロックした状態のクランプ装置の断面図である。
【図６】クランプ状態のクランプ装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明を実施するための形態について実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２８】
図１〜図３に示すように、このクランプ装置Ｃは、機械加工に供するワークＷ（物品）の被支持面Ｓを下側から支持し、筒状クランプ本体１を固定した後に、ワークＷの穴Ｈの内周面をグリップ部材３でグリップ状態にするものである。このクランプ装置Ｃは、筒状クランプ本体１と、筒状クランプ本体１を進退可能に支持するケース部材２と、グリップ部材３と、クランプロッド４と、このクランプロッド４を進退駆動可能な進退駆動機構５と、クランプロッド４をサポートするサポート機構６と、筒状クランプ本体１を昇降駆動可能な昇降駆動機構７と、筒状クランプ本体１の外周面を固定可能なロック機構９とを備えている。
【００２９】
先ず、筒状クランプ本体１について説明する。
図１〜図３に示すように、筒状クランプ本体１は、上下方向に延びる筒状に形成され、上部本体筒部１１と下部本体筒部１２とから構成されている。上部本体筒部１１の下端部が、下部本体筒部１２の上端部に内嵌螺合され、上部本体筒部１１と下部本体筒部１２との間はシール部材１３により封止されている。上部本体筒部１１の上端部の中心部分の挿通孔１１ａを上下に貫通するようにグリップ部材３とクランプロッド４が配設されている。筒状クランプ本体１の先端には、つまり、上部本体筒部１１の上面には、挿通孔１１ａを囲むワークＷを着座させる４つの円弧状の着座面１４が形成され、これら着座面１４にワークＷを着座させた状態で、ワークＷをクランプする。上部本体筒部１１の上面には、エアブローされた加圧エアが流れる４つの凹溝１５が十文字状に形成されている。
【００３０】
下部本体筒部１２の外径は、上部本体筒部１１の外径より僅かに大径に形成され、ケース部材２に内嵌され且つ筒状部材９１に挿通されて上下方向に進退可能に支持されている。下部本体筒部１２内には、上部から下部に向けて順に収容穴１６と円筒穴１７とシリンダ穴５１とが形成されている。下部本体筒部１２の下端部の内周側には、Ｃ形リングを介してリング部材１９が装着されている。下部本体筒部１２の下端部は、アンクランプ状態でケース部材２の下部ケース部材２２の上面に当接されている。
【００３１】
次に、ケース部材２について説明する。
図１〜図３に示すように、ケース部材２は、平面視円形に形成され、両端開放状の筒状に形成された筒状ケース部材２１と、この筒状ケース部材２１の下端部に内嵌螺合された厚肉状の下部ケース部材２２とを有する。このケース部材２内に、筒状クランプ本体１、後述する進退駆動機構５、昇降駆動機構７、ロック機構９などが装着されている。ケース部材２は、その外周部の大部分が、有底構造のベース部材１０の装着穴１０ａに螺合されてベース部材１０に組み付けられている。下部ケース部材２２には、縦向きのシリンダ穴７１が形成されている。下部ケース部材２２の下端部には、筒状ケース部材２１に螺合させる為の工具が係合可能な１対の係合穴２３が形成されている。下部本体筒部１２とケース部材２との間には、上方から下方に向けて順次、切粉や塵の侵入を防止する為のダストシール２４と、後述するロック機構９の筒状部材９１が装着されている。
【００３２】
次に、グリップ部材３について説明する。
図１〜図３に示すように、グリップ部材３は、クランプロッド４と共に筒状クランプ本体１の先端部分の挿通孔１１ａを挿通して外側へ延びワークＷの穴Ｈの内周面をグリップ可能である。このグリップ部材３は、クランプロッド４の外周側に等間隔に配設された４つの鋼製のグリップ分割体３１で構成されている。４つのグリップ分割体３１は、その外径が拡大・縮小可能である。グリップ分割体３１の上部にはグリップ爪部３２が形成され、グリップ分割体３１の下端部には、円弧状の基端鍔部３３が形成されている。グリップ分割体３１の下半部の内面には、クランプロッド４の軸心と平行なストレート面３５が形成されている。
【００３３】
グリップ爪部３２の上下方向の長さは、グリップ部材３の全高の約１／３である。グリップ爪部３２の水平断面が、偏平Ｄ形に形成されている。グリップ爪部３２の上部の内面には、上方程クランプロッド４の軸心から離隔するテーパ面３４が形成され、このテーパ面３４がクランプロッド４のテーパ部４３のテーパ平面４５に密着状に係合可能である。グリップ爪部３２の外周面には、ワークＷの穴Ｈの内周面をグリップする為の２段の歯が形成されている。
【００３４】
図１〜図３に示すように、上部本体筒部１１の挿通孔１１ａのうちグリップ部材３及びクランプロッド４の外周側の環状隙間を塞ぐスクレーパ３６が装着されている。スクレーパ３６は、グリップ部材３及びクランプロッド４の外周面に摺接するゴムや合成樹脂等の弾力性のある材料で構成されている。スクレーパ３６は、グリップ部材３及びクランプロッド４の外周側の環状隙間から切粉等の異物が内部に侵入するのを防ぎ、加圧エアがクランプ本体内から外界へ漏出しにくくし、４つのグリップ分割体３１とクランプロッド４を束ねるものである。グリップ部材３の下部には、４分割された４つのグリップ分割体３１を縮径方向へ付勢するＯリング３７が装着されている。
【００３５】
グリップ部材３の基端鍔部３３は、上部本体筒部１１の円形凹部１１ｂに収容され、基端鍔部３３の外周側には隙間が形成されている。グリップ部材３の基端鍔部３３は、円形凹部１１ｂの上壁部とサポート部材６２の水平板部６２ｂとの間に水平方向に可動に挟着され、サポート部材６２で支持されている。グリップ部材３は、サポート部材６２及び環状受圧部材６１と一体的に昇降可能であると共に、円形凹部１１ｂの外周部の環状隙間とスクレーパ３６の弾性変形を介して、クランプ装置Ｃの軸心と直交する水平方向へ移動可能に装着されている。
【００３６】
次に、クランプロッド４について説明する。
図１〜図３に示すように、クランプロッド４は、グリップ部材３を挿通し且つグリップ部材３に係合して鉛直方向に延びている。クランプロッド４は、下端側部分のＴ形係合部４１と、このＴ形係合部４１から上方に連なり上半部分がグリップ部材３のストレート面３５に当接するロッド部４２と、このロッド部４２から上方へ連なる上方程外径が拡大するように形成され且つ４つのグリップ分割体３１を外径拡大側へ駆動可能なテーパ部４３とを備えている。テーパ部４３には、４つのグリップ分割体３１のグリップ爪部３２が面接触的に当接する４つのテーパ平面４５が周方向に等間隔に形成されている。
【００３７】
次に、進退駆動機構５について説明する。
図１〜図３に示すように、進退駆動機構５は、下部本体筒部１２の下半部分に形成された縦向きのシリンダ穴５１と、環状ピストン部材５２と、環状ピストン部材５２の環状ピストン部５５の上側のクランプ用油室５３と、環状ピストン部５５の下側のバネ収容室５４などを備えている。進退駆動機構５は、クランプロッド４を筒状クランプ本体１に対して油圧により退入駆動（クランプ駆動）し、スプリング部材５８の弾性付勢力で進出駆動（アンクランプ駆動）する油圧シリンダで構成されている。
【００３８】
環状ピストン部材５２は、シリンダ穴５１に油密摺動自在に装着された環状ピストン部５５と、この環状ピストン部５５から上方へ上部本体筒部１１内まで延びる筒状ピストンロッド５６とを有する。環状ピストン部５５の外周部はシール部材５５ａで油密に封止されている。環状ピストン部材５２の下半部には、下端部から環状ピストン部材５２の全長の約３／５長さの円筒穴５２ａが形成され、環状ピストン部材５２の上半部には、中間壁部５２ｂを隔てて円筒穴５２ａよりも小径のスプリング収容穴５２ｃが形成されている。
【００３９】
筒状ピストンロッド５６の上端側部分には、ネジ軸部５６ａが形成され、このネジ軸部５６ａには、逆Ｔ形のＴ溝５７ａを形成するＴ溝形成部材５７が螺合にて取り付けられている。このＴ溝形成部材５７のＴ溝５７ａには、クランプロッド４のＴ形係合部４１が水平方向側方から係合されている。Ｔ溝形成部材５７の下端には、環状受圧部材６１の薄肉スリーブ６１ｂの上端で係止される被係止部５７ｂが形成されている。Ｔ形係合部４１とＴ溝形成部材５７の間には僅かな隙間があるため、クランプロッド４は、Ｔ溝形成部材５７に対して相対的に水平方向へ移動可能である。
【００４０】
クランプ用油室５３は、下部本体筒部１２と環状ピストン部材５２と後述する環状受圧部材６１とで形成されている。クランプ用油室５３には、環状ピストン部５５をクランプ側（下方）へ付勢する油圧が、油圧供給源５９から昇降駆動機構７の油圧作動室７３、ピストン部材７２に形成された油路７２ｂ，７２ｃと、ピストン部材７２と環状ピストン部材５２との間の環状隙間と、筒状ピストンロッド５６に形成された小孔からなる油路５２ｄと、環状ピストン部材５２と環状受圧部材６１との間の環状隙間とを介して供給可能である。
【００４１】
バネ収容室５４は、下部本体筒部１２とリング部材１９と環状ピストン部材５２と下部ケース部材２２とで形成されている。バネ収容室５４には、上方向きのアンクランプ駆動力を発生させるスプリング部材５８が、圧縮状に収容され、昇降駆動機構７のピストン部材７２と下部ケース部材２２に上方突出状に形成されたシリンダ穴形成部２２ａに外嵌状に装着されている。スプリング部材５８の下端はリング部材１９で受け止められ、スプリング部材５８の上端は環状ピストン部５５の下端面で受け止められ、この環状ピストン部５５を上方へ弾性付勢している。尚、スプリング部材５８は円形断面のバネ鋼線材からなるが、矩形断面のバネ鋼線材で構成してもよい。
【００４２】
次に、サポート機構６について説明する。
図１〜図３に示すように、サポート機構６は、環状ピストン部材５２の筒状ピストンロッド５６に可動に外嵌された環状受圧部材６１と、この環状受圧部材６１で基端部（下端部）が支持され且つグリップ部材３の基端を支持するサポート部材６２と、環状受圧部材６１にクランプ方向と反対向きに油圧を受圧させるクランプ用油室５３からなるサポート油室とを有する。サポート機構６は、グリップ部材３を拡径させてワークＷの穴Ｈの内周面をグリップさせる際に、環状受圧部材６１に作用する油圧力でグリップ部材３を支持する。
【００４３】
環状受圧部材６１は、大径部６１ａの上端の内周部から上方へ所定長さ延びる薄肉スリーブ６１ｂと、大径部６１ａの下端から下方へ連なり下端部がクランプ用油室５３に臨む小径ピストン部６１ｃを有する。環状受圧部材６１は、筒状ピストンロッド５６に摺動自在に外嵌され且つ下部本体筒部１２の収容穴１６と円筒穴１７に摺動自在に内嵌されている。環状受圧部材６１の内周部はシール部材６１ｄで油密に封止され、外周部はシール部材６１ｅで油密に封止されている。環状受圧部材６１が下限位置のとき、大径部６１ａの下端面が収容穴１６の下端壁で受け止められ、環状受圧部材６１が上限位置のとき、大径部６１ａの上端面は上部本体筒部１１の下端部で受け止められる。
【００４４】
サポート部材６２は、上部本体筒部１１の内側収容穴１１ｃに内嵌された筒状ピストンロッド５６とＴ溝形成部材５７と薄肉スリーブ６１ｂに外嵌された筒部６２ａと、この筒部６２ａの上端の水平板部６２ｂとを有する。クランプロッド４は水平板部６２ｂの円形穴６２ｃを貫通している。この円形穴６２ｃは、クランプロッド４を通過可能な大きさを有する。サポート部材６２の上端の水平板部６２ｂがグリップ部材３の基端鍔部３３の下面に当接して支持し、筒部６２ａの下端は環状受圧部材６１の大径部６１ａの上端に当接して支持され、サポート部材６２は環状受圧部材６１と一体的に昇降する。
【００４５】
次に、昇降駆動機構７について説明する。
図１〜図３に示すように、昇降駆動機構７は、ケース部材２内に設けられた油圧シリンダ７０（流体圧シリンダ）を有し、油圧シリンダ７０は、縦向きのシリンダ穴７１と、油圧を受圧して進出側へ駆動されるピストン部材７２と、シリンダ穴７１に形成された油圧（流体圧）が供給される油圧作動室７３（流体圧作動室）と、ピストン部材７２を退入側へ付勢するスプリング部材７４と、スプリング部材７４を収容するバネ収容室７５とを有している。昇降駆動機構７は、ケース部材２に対して筒状クランプ本体１及びその内部の付属機構をクランプロッド４の軸心と平行方向に昇降駆動可能にするものである。
【００４６】
ピストン部材７２は、シリンダ穴７１に油密摺動自在に挿通されたピストン部７６と、このピストン部７６から上方に延びるピストンロッド７７を有している。ピストンロッド７７は、大径ロッド部７８と、この大径ロッド部７８より開口部２２ｂを通って上方に延びる小径ロッド部７９とから一体的に形成されている。ピストン部７６の外周部は、シール部材７６ａで油密に封止され、小径ロッド部７９の外周部はシール部材７９ａ，７９ｂで油密に封止されている。ピストン部材７２の下端部には、六角穴７２ａが形成され、この六角穴７２ａから上方に延びる油路７２ｂと、この油路７２ｂの上端部に直交する油路７２ｃがピストン部材７２の内部に形成されている。
【００４７】
小径ロッド部７９は、環状ピストン部材５２の円筒穴５２ａに油密摺動自在に挿入されている。このピストン部材７２は、環状ピストン部材５２に作動的に連結された鍔状係止部材８１をピストンロッド７７の先端部に有する。鍔状係止部材８１は、その小径部８１ａが中間壁部５２ｂの開口穴を挿通してスプリング収容穴５２ｃ内へ延びている。スプリング収容穴５２ｃに位置する小径部８１ａの先端部に、鍔部８１ｂが形成されている。ピストン部材７２が下方に退入移動するとき、鍔部８１ｂが中間壁部５２ｂに上側から当接して環状ピストン部材５２を下方へ移動させ、スプリング部材５８、リング部材１９を介して筒状クランプ本体１を下方へ移動させる。
【００４８】
ピストン部材７２のピストン部７６の下側に油圧作動室７３が形成され、ピストン部７６の上側にバネ収容室７５が形成されている。油圧作動室７３には、油圧供給源５９からベース部材１０の油路１０ｂを介して油圧が供給される。バネ収容室７５には、圧縮状態のスプリング部材７４が収容されて、大径ロッド部７８に外嵌状に装着されている。このスプリング部材７４は、ピストン部７６を下方へ（退入側へ）弾性付勢する。バネ収容室７５は、下部ケース部材２２のシリンダ穴形成部２２ａに形成された呼吸孔２２ｃを介して大気開放状態である。
【００４９】
環状ピストン部材５２のスプリング収容穴５２ｃ内には、弾性付勢力の弱い小型スプリング部材８２が圧縮状に収容されている。この小型スプリング部材８２の下端部は、鍔状係止部材８１の鍔部８１ｂの上面に受け止められ、小型スプリング部材８２の上端部は、クランプロッド４の下端面に当接している。ピストン部材７２が上方に進出移動するとき、鍔状係止部材８１が小型スプリング部材８２を上方に押圧して圧縮し、この小型スプリング部材８２の弾性付勢によりクランプロッド４とＴ溝形成部材５７と環状ピストン部材５２とを介して筒状クランプ本体１を上方へ移動させる。
【００５０】
次に、ロック機構９について説明する。
図１〜図３に示すように、ロック機構９は、筒状クランプ本体１が接触状に摺動自在に挿通し且つケース部材２に支持された筒状部材９１と、この筒状部材９１の薄肉筒部９５の外周側に形成された環状の外周側油室９２（外周側流体室）と、この外周側油室９２に油圧を供給可能な油圧供給通路９３（第１流体圧供給通路）とを有する。ロック機構９は、筒状部材９１が径縮小側へ弾性変形をすることにより筒状クランプ本体１の外周面をロック可能なものである。
【００５１】
筒状部材９１は、金属製のものであって、上部から下部に向けて順次、固定リング上部９４と、筒状クランプ本体１に外嵌された薄肉筒部９５と、固定リング下部９６とから一体的に形成されている。筒状部材９１は、筒状クランプ本体１の外周面に密着しており、径縮小側へ弾性変形可能に構成されている。薄肉筒部９５は、筒状部材９１の長さ方向途中部の大部分に形成されている。固定リング上部９４は、ケース部材２の上端部にダストシール２４により係止されている。固定リング下部９６は、ケース部材２の円形凹部に収容され、筒状ケース部材２１と下部ケース部材２２とで挟持固定されている。筒状部材９１の外周側の外周側油室９２の上下両端は、シール部材９１ａ，９１ｂで油密に封止されている。
【００５２】
油圧供給通路９３は、外周側油室９２と油圧シリンダ７０の油圧作動室７３とを連通する通路である。油圧供給通路９３は、下部ケース部材２２に横向きに形成された油路９７ａ、筒状ケース部材２１の下部筒部２１ａと下部ケース部材２２との間の隙間に形成された環状油路９７ｂ、ケース部材２と固定リング下部９６との間に形成された１又は複数の絞り作用のある細径油路９７ｃなどを有している。油圧供給源５９により油圧が供給される油圧作動室７３から、これら油路９７ａ〜９７ｃを介して外周側油室９２に油圧が供給されると、薄肉筒部９５が径縮小側へ弾性変形して筒状クランプ本体１をロックする。
【００５３】
尚、クランプ装置Ｃには、グリップ部材３とクランプロッド４と着座面１４をエアブローする為に、加圧エア導入手段が設けられ、この加圧エア導入手段により、加圧エアを筒状クランプ本体１内に導入可能であるが、本実施例では図示は省略している。
【００５４】
次に、上記のクランプ装置Ｃの作用について説明する。
機械加工に供するワークＷを複数のクランプ装置Ｃによりクランプする場合、最初に、図１に示すように、昇降駆動機構７の油圧作動室７３の油圧をドレン圧にする。この状態では、進退駆動機構５のスプリング部材５８の付勢力によりクランプロッド４とグリップ部材３と環状ピストン部材５２と環状受圧部材６１が上限位置にある。クランプ装置Ｃの上方からワークＷをセットして、クランプ装置Ｃ以外の図示外の複数のクランプ装置でワークＷの外周部分を固定してから、油圧供給源５９から、比較的低圧の油圧（例えば、１ＭＰａ）を油圧作動室７３に供給する。尚、筒状部材９１の薄肉筒部９５は、この低圧の油圧では弾性変形しないように形成されている。また、進退駆動機構５のスプリング部材５８は、その付勢力が低圧の油圧による環状ピストン部材５２に発生する下方への駆動力よりも大きいものが使用される。
【００５５】
すると、油圧シリンダ７０が作動し、スプリング部材７４の付勢力に抗してピストン部材７２が上方に移動するのに伴って、鍔状係止部材８１が中間壁部５２ｂから離隔して環状ピストン部材５２の進出移動が可能となる。このとき、外周側油室９２にも低圧の油圧が供給されるが、この低圧の油圧では薄肉筒部９５が径縮小側へ弾性変形しないので、筒状部材９１により筒状クランプ本体１はロックされない。また、進退駆動機構５のスプリング部材５８の付勢力が、低圧の油圧より環状ピストン部材５２に発生する駆動力よりも大きいため、環状ピストン部材５２は下方に移動しない。従って、小型スプリング部材８２の弱い弾性付勢力によりクランプロッド４が上方へ進出駆動されるのに伴い、環状ピストン部材５２、環状受圧部材６１を介して筒状クランプ本体１が進出駆動される。
【００５６】
その結果、筒状クランプ本体１の着座面１４がワークＷの被支持面Ｓに弱い力で軽く当接してワークＷを支持し、筒状クランプ本体１は停止状態となる。筒状クランプ本体１の被支持面ＳがワークＷに軽く当接する為、ワークＷに弾性変形を生じさせることがない。このとき、ピストン部材７２は、その大径ロッド部７８と小径ロッド部７９との境界段部が、シリンダ穴７１の上壁部に当接するまで上方に移動するが、小型スプリング部材８２の緩衝作用によりピストン部材７２の上方への駆動力の大部分は吸収される。筒状クランプ本体１の着座面１４がワークＷの被支持面Ｓに当接後に、油圧供給源５９から前記低圧の油圧より高圧の油圧を供給すると、図２に示すように、ロック機構９の外周側油室９２に供給された油圧が高くなり、筒状部材９１の薄肉筒部９５を径縮小側に弾性変形して筒状クランプ本体１を強固にロックする。
【００５７】
尚、油圧作動室７３に油圧が供給されると、外周側油室９２には、細径油路９７ｃの絞り作用により遅れを伴って油圧が供給される。このため、最初から筒状部材９１の薄肉筒部９５を径縮小側へ弾性変形可能な高圧の油圧を油圧作動室７３に供給して、筒状クランプ本体１を進出駆動させ、その着座面１４をワークＷの被支持面Ｓにした後に、遅延を伴って筒状部材９１の薄肉筒部９５を弾性変形させて筒状クランプ本体１をロックするようにしても良い。
【００５８】
筒状クランプ本体１をロックした後、油圧作動室７３に供給された高圧の油圧は、環状ピストン部材５２の油路５２ｄや環状隙間の絞り作用により遅延をもってクランプ用油室５３に供給される。すると、環状受圧部材６１とサポート部材６２はクランプ用油室５３の油圧を受圧して、上限位置を保持し、グリップ部材３も上限位置を保持するが、環状ピストン部材５２は、高圧の油圧を受圧してスプリング部材５８の付勢力に抗して下方へ駆動される為、クランプロッド４がグリップ部材３に対して相対的に下方へ移動する。
【００５９】
その結果、図３に示すように、クランプロッド４のテーパ部４３の４つのテーパ平面４５によりグリップ部材３の４つのグリップ爪部３２が拡径駆動され、ワークＷの穴Ｈの内周面にグリップ状態になり、グリップ部材３とクランプロッド４がワークＷに対して相対移動不能になる。その状態から、環状ピストン部材５２とグリップ部材３とクランプロッド４と環状受圧部材６１とサポート部材６２は一体的に下方へ小距離（例えば、０．２〜０．５ｍｍ）だけ駆動され、ワークＷが着座面１４に強く押圧されたクランプ状態になる。
【００６０】
クランプ装置Ｃをアンクランプ駆動する場合は、油圧作動室７３をドレン圧にすると、進退駆動機構５のスプリング部材５８の付勢力により環状ピストン部材５２とクランプロッド４が上方へ移動してグリップ部材３のグリップ状態を解除し、外周側油室９２から油圧が排出されて筒状部材９１による筒状クランプ本体１の固定を解除して、昇降駆動機構７のスプリング部材７４の付勢力によりピストン部材７２が下方へ駆動され、鍔状係止部材８１の鍔部８１ｂが中間壁部５２ｂに上側から当接して筒状クランプ本体１を下方へ復帰移動させる。
【００６１】
次に、上記のクランプ装置Ｃの効果について説明する。
筒状クランプ本体１の先端に形成された物品を着座させる着座面１４と、筒状クランプ本体１を進退可能に支持するケース部材２と、ケース部材２に対して筒状クランプ本体１を前記クランプロッド４の軸心と平行方向に昇降駆動可能な昇降駆動機構７を備えたので、クランプ駆動開始時には、昇降駆動機構７により、ケース部材２に対して筒状クランプ本体１を上昇（進出）させて、ワークＷ（物品）に、筒状クランプ本体１の先端の着座面１４を当接させることができる。クランプ解除時には、昇降駆動機構７により、ケース部材２に対して筒状クランプ本体１を下降（退入）させて、筒状クランプ本体１の先端の着座面１４をワークＷから離隔させることができる。
【００６２】
筒状クランプ本体１が摺動自在に挿通し且つケース部材２に支持された筒状部材９１を有し、この筒状部材９１が径縮小側へ弾性変形することにより筒状クランプ本体１の外周面をロック可能なロック機構９を備えたので、このロック機構９により、筒状部材９１が径縮小側へ弾性変形をすることにより筒状クランプ本体１の外周面との間に静摩擦力を発生させて確実にロックすることができる。
【００６３】
従って、クランプ駆動開始時に、昇降駆動機構７により、ワークＷの被支持面Ｓの高さ位置に対応するように筒状クランプ本体１を上昇させて、筒状クランプ本体１の先端の着座面１４にワークＷを当接させた状態で、ロック機構９により筒状クランプ本体１をロックすることができ、その後、進退駆動機構５により、クランプロッド４を退入側に移動させてグリップ部材３を拡径させ、ワークＷの穴Ｈの内周面に食いついてグリップ状態にするので、ワークＷの加工面の平坦性を確保でき、ワークＷの弾性変形やビビリ振動により加工精度が低下するのを抑制することができる。
【００６４】
昇降駆動機構７は、ケース部材２内に設けられた油圧シリンダ７０を有し、油圧シリンダ７０は、油圧が供給される油圧作動室７３と、この油圧作動室７３の油圧を受圧して進出側へ駆動されるピストン部材７２と、このピストン部材７２を退入側へ付勢するスプリング部材７４とを有し、ピストン部材７２は、進退駆動機構５の環状ピストン部材５２に挿入されたピストンロッド７７を有し且つ環状ピストン部材５２に作動的に連結された鍔状係止部材８１をピストンロッド７７の先端部に有するので、油圧作動室７３に油圧が供給されると、ピストン部材７２が進出側に移動し、ピストンロッド７７の鍔状係止部材８１を介して環状ピストン部材５２を進出側に移動させることができる。油圧作動室７３から油圧が排出されると、スプリング部材７４により、ピストン部材７２が退入側に移動し、鍔状係止部材８１を介して環状ピストン部材５２を退入側に移動させることができる。
【００６５】
ロック機構９は、筒状部材９１に形成され且つ筒状クランプ本体１に外嵌された薄肉筒部９５と、この薄肉筒部９５の外周側に形成された外周側油室９２と、この外周側油室９２に油圧を供給可能な油圧供給通路９３とを有するので、油圧供給通路９３により、外周側油室９２に油圧が供給されると、薄肉筒部９５が径縮小側へ弾性変形して、筒状クランプ本体１を確実にロックすることができる。油圧供給通路９３は、外周側油室９２と油圧シリンダ７０の油圧作動室７３とを連通する通路であるので、共通の油圧供給源５９から油圧を供給することができる。
【実施例２】
【００６６】
本実施例では、上記のクランプ装置Ｃを部分的に変更した例について説明するが、実施例１と同様の構成要素には同様の参照符号を付して説明を省略し、異なる構成要素についてのみ説明する。尚、この実施例２のクランプ装置ＣＡは、前記実施例１のロック機構９の構造を変更したものである。
【００６７】
図４〜図６に示すように、このクランプ装置ＣＡは、筒状クランプ本体１と、筒状クランプ本体１を進退可能に支持するケース部材２Ａと、グリップ部材３と、クランプロッド４と、進退駆動機構５と、昇降駆動機構７と、ロック機構９Ａとを備えているが、ロック機構９Ａ以外は、前記実施例１とほぼ同様なので説明は省略する。
【００６８】
ロック機構９Ａは、筒状クランプ本体１が接触状に摺動自在に挿通し且つケース部材２Ａに支持された筒状部材１０１と、この筒状部材１０１の外周側に配置されたテーパ内周面１２１を有する環状部材１０２と、この環状部材１０２と筒状部材１０１との間に形成されたテーパ環状隙間１０３と、このテーパ環状隙間１０３に介装された複数の鋼球１０４（金属製の球体）と、環状部材１０２の外周側に形成された環状油室１０５（環状流体室）と、この環状油室１０５に油圧（流体圧）を供給可能な油圧供給通路１０６（第２流体圧供給通路）と、環状部材１０２をロック解除側に付勢する復帰バネ１０８とを有する。
【００６９】
筒状部材１０１は、環状に形成された金属製のものであって、上端側程小径化するテーパ外周面１１１と、上下方向へ延びる１又は複数のスリット１１２と、筒状クランプ本体１が挿通される挿通孔１１３とを有し、筒状クランプ本体１の外周面に密着する径縮小側へ弾性変形可能に構成されている。筒状部材１０１の下端が、下部ケース部材２２の中段部上面に当接され、筒状部材１０１の上端とケース部材２Ａの円筒凹部２６の上壁部との間には僅かな隙間が形成されている。
【００７０】
環状部材１０２は、本体筒部１０２ａと、本体筒部１０２ａの上端部から上方に延びる上側筒部１０２ｂと、本体筒部１０２ａの下端部から下方に延びる下側筒部１０２ｃとから一体的に形成されている。本体筒部１０２ａがケース部材２Ａの収容穴２７に摺動自在に内嵌され、上側筒部１０２ｂがケース部材２Ａの円形凹部２６に摺動自在に内嵌され、下側筒部１０２ｃがケース部材２Ａの環状隙間２８に摺動自在に挿入されている。環状部材１０２の内周部には、上側程小径化してテーパ外周面１１１との間に後述する鋼球１０４の直径と等しいテーパ環状隙間１０３を形成するテーパ内周面１２１が形成されている。環状部材１０２は、シール部材１２２ａ，１２２ｂで油密に封止されている。
【００７１】
複数の鋼球１０４は、テーパ環状隙間１０３に密着状に充填した状態に装着されている。筒状部材１０１のテーパ外周面１１１の上端部には、複数の鋼球１０４が上方に離脱するのを規制する環状規制部１２３が形成されている。環状部材１０２の下端近傍部の内周部に、複数の鋼球１０４を下方から受け止める環状ボール受部材１２４が設けられている。
【００７２】
環状油室１０５が、本体筒部１０２ａ上部のテーパ状の外周面１０２ｄと、筒状ケース部材２１Ａの収容穴２７上端部の環状のテーパ面２９との間に形成されている。この環状油室１０５に油圧が供給された場合に、筒状部材１０１が径縮小側へ弾性変形するように環状部材１０２を筒状部材１０１に対してクランプロッド４の軸心と平行方向へ相対的に移動させる。
【００７３】
環状部材１０２の本体筒部１０２ａの下側であって、環状部材１０２とケース部材２Ａの下部ケース部材２２Ａとの間には、環状のバネ収容室１０７が形成されている。このバネ収容室１０７には、復帰バネ１０８が圧縮状に装着されている。この復帰バネ１０８は、環状部材１０２を筒状部材１０１に対して相対的に上方に弾性付勢する。
【００７４】
油圧供給通路１０６は、環状油室１０５と油圧シリンダ７０の油圧作動室７３とを連通する通路である。油圧供給通路１０６は、下部ケース部材２２Ａに横向きに形成された油路１３１ａ、環状部材１０２の下側筒部１０２ｃと下部ケース部材２２Ａとの間に形成された環状空間１３１ｂ、環状部材１０２の外周面と筒状ケース部材２１Ａの内周面との間に形成された環状隙間１３１ｃなどを有し、これら油路１３１ａ〜１３１ｂなどを介して油圧作動室７３から環状油室１０５に油圧を供給する。環状油室１０５に油圧が供給されると、環状部材１０２が下方へ移動し、テーパ内周面１２１が複数の鋼球１０４を介してテーパ外周面１１１に係合し、筒状部材１０１を径縮小状態に弾性変形させて、筒状クランプ本体１を強固に固定する。
【００７５】
次に、上記のクランプ装置ＣＡの作用について説明する。
機械加工に供するワークＷを複数のクランプ装置ＣＡによりクランプする場合、最初に、図４に示すように、昇降駆動機構７の油圧作動室７３の油圧をドレン圧にする。この状態では、進退駆動機構５のスプリング部材５８の付勢力によりクランプロッド４とグリップ部材３と環状ピストン部材５２と環状受圧部材６１が上限位置にある。クランプ装置ＣＡの上方からワークＷをセットして、クランプ装置ＣＡ以外の図示外の複数のクランプ装置でワークＷの外周部分を固定してから、油圧供給源５９から、比較的低圧の油圧（例えば、１ＭＰａ）を油圧作動室７３に供給する。尚、進退駆動機構５のスプリング部材５８と、ロック機構９Ａの復帰バネ１０８は、その付勢力が低圧の油圧による環状ピストン部材５２や環状部材１０２に発生する下方への駆動力よりも大きいものが使用される。
【００７６】
すると、油圧シリンダ７０が作動し、スプリング部材７４の付勢力に抗してピストン部材７２が上方に移動するのに伴って、鍔状係止部材８１が中間壁部５２ｂから離隔して環状ピストン部材５２の進出移動が可能となる。このとき、環状油室１０５にも低圧の油圧が供給されるが、この低圧の油圧では環状部材１０２は下方に移動しないので、筒状部材１０１により筒状クランプ本体１はロックされない。また、進退駆動機構５のスプリング部材５８の付勢力が、低圧の油圧より環状ピストン部材５２に発生する駆動力よりも大きいため、環状ピストン部材５２は下方に移動しない。従って、小型スプリング部材８２の弱い弾性付勢力によりクランプロッド４が上方へ進出駆動されるのに伴い、環状ピストン部材５２、環状受圧部材６１を介して筒状クランプ本体１が進出駆動される。
【００７７】
その結果、筒状クランプ本体１の着座面１４がワークＷの被支持面Ｓに弱い力で軽く当接してワークＷを支持し、筒状クランプ本体１は停止状態となる。筒状クランプ本体１の被支持面ＳがワークＷに軽く当接する為、ワークＷに弾性変形を生じさせることがない。このとき、ピストン部材７２は、その大径ロッド部７８と小径ロッド部７９との境界段部が、シリンダ穴７１の上壁部に当接するまで上方に移動するが、小型スプリング部材８２の緩衝作用によりピストン部材７２の上方への駆動力の大部分は吸収される。筒状クランプ本体１の着座面１４がワークＷの被支持面Ｓに当接後に、油圧供給源５９から前記低圧の油圧より高圧の油圧を供給すると、図５に示すように、ロック機構９Ａの環状油室１０５に供給され、環状部材１０２が下方に移動することで、複数の鋼球１０４を介してテーパ外周面１１１とテーパ内周面１２１が係合し、筒状部材１０１が径縮小側に弾性変形して筒状クランプ本体１を強固にロックする。
【００７８】
筒状クランプ本体１をロックした後、油圧作動室７３に供給された高圧の油圧は、環状ピストン部材５２の油路５２ｄや環状隙間などの絞り作用により遅延をもってクランプ用油室５３に油圧が供給される。すると、環状受圧部材６１とサポート部材６２はクランプ用油室５３の油圧を受圧して、上限位置を保持し、グリップ部材３も上限位置を保持するが、環状ピストン部材５２は、高圧の油圧を受圧してスプリング部材５８の付勢力に抗して下方へ駆動される為、クランプロッド４がグリップ部材３に対して相対的に下方へ移動する。
【００７９】
その結果、図６に示すように、クランプロッド４のテーパ部４３の４つのテーパ平面４５によりグリップ部材３の４つのグリップ爪部３２が拡径駆動され、ワークＷの穴Ｈの内周面にグリップ状態になり、グリップ部材３とクランプロッド４がワークＷに対して相対移動不能になる。その状態から、環状ピストン部材５２とグリップ部材３とクランプロッド４と環状受圧部材６１とサポート部材６２は一体的に下方へ小距離（例えば、０．２〜０．５ｍｍ）だけ駆動され、ワークＷが着座面１４に強く押圧されたクランプ状態になる。
【００８０】
クランプ装置ＣＡをアンクランプ駆動する場合は、油圧作動室７３をドレン圧にすると、進退駆動機構５のスプリング部材５８の付勢力により環状ピストン部材５２とクランプロッド４が上方へ移動してグリップ部材３のグリップ状態を解除し、復帰バネ１０８の付勢力により環状部材１０２が上方に移動して環状油室１０５から油圧が排出されて、筒状部材１０１による筒状クランプ本体１の固定を解除して、スプリング部材７４の付勢力によりピストン部材７２が下方へ駆動され、鍔状係止部材８１が中間壁部５２ｂに上側から当接して筒状クランプ本体１を下方へ復帰移動させる。
【００８１】
次に、上記のクランプ装置ＣＡの効果について説明する。
ロック機構９Ａは、筒状部材１０１に形成された１又は複数のスリット１１２及びテーパ外周面１１１と、筒状部材１０１の外周側に配置されたテーパ内周面１２１を有し且つケース部材２Ａに内嵌された環状部材１０２と、この環状部材１０２と筒状部材１０１との間に形成されたテーパ環状隙間１０３と、このテーパ環状隙間１０３に介装された複数の鋼球１０４と、環状部材１０２の外周側に形成された環状油室１０５と、この環状油室１０５に油圧を供給可能な油圧供給通路１０６と、環状部材１０２をロック解除側に付勢する復帰バネ１０８とを有するので、油圧供給通路１０６を介して、環状油室１０５に油圧が供給されると、テーパ外周面１１１とテーパ内周面１２１が複数の鋼球１０４を介して係合されて、筒状部材１０１が径縮小側へ弾性変形して、筒状クランプ本体１を確実にロックすることができる。
【００８２】
油圧供給通路１０６は、環状油室１０５と油圧シリンダ７０の油圧作動室７３とを連通する通路であるので、共通の油圧供給源５９から油圧を供給することができる。環状油室１０５に油圧が供給された場合に、筒状部材１０１が径縮小側に弾性変形するように環状部材１０２を筒状部材１０１に対してクランプロッド４の軸心と平行方向へ相対的に移動させるので、環状部材１０２により筒状部材１０１を径縮小側へ弾性変形させて筒状クランプ本体１を確実にロックすることができる。その他の構成、作用及び効果は前記実施例１と同様であるので説明は省略する。
【００８３】
次に、前記実施例を部分的に変更した変更例について説明する。
［１］前記実施例１，２に記載したクランプ装置Ｃ，ＣＡでは、進退駆動機構５のクランプ用油室５３、昇降駆動機構７の油圧作動室７３、ロック機構９，９Ａの外周側油室９２及び環状油室１０５は、１つの油圧供給源５９からベース部材１０の油路１０ｂを介して油圧が供給される同じ油圧系統を有するが、これに限定する必要はなく、各駆動機構は、各々が対応する油圧系統を有するように構成しても良い。
【００８４】
［２］前記実施例１，２に記載したクランプ装置Ｃ，ＣＡのクランプ駆動するために油圧を用いているが、これに限定する必要はなく、クランプ用油室５３、油圧作動室７３、外周側油室９２、環状油室１０５に代えてクランプ用エア室、エア圧作動室、外周側エア室、環状エア室を設け、加圧エア等の流体圧を用いてピストン部材７２をクランプ駆動するように構成しても良い。
【００８５】
［３］前記実施例１、２に記載したクランプ装置Ｃ，ＣＡにおける、グリップ部材３の構造、クランプロッド４の構造、サポート機構６の構造、進退駆動機構５の構造、ロック機構９，９Ａの構造などは、一例を示すものであり、これらの構造に、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を付加して実施可能である。クランプ装置におけるその他の構造についても、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を付加して実施可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明は、機械加工に供するためのワークの穴に挿入したグリップ部材のグリップ爪部をクランプロッドで拡径させることにより穴の周面にグリップさせてクランプするようにした種々のクランプ装置に適用でき、また、このクランプ装置はワークの搬送等にも応用できる。
【符号の説明】
【００８７】
Ｗ  ワーク（物品）
Ｃ，ＣＡ  クランプ装置
１  筒状クランプ本体
２，２Ａ  ケース部材
３  グリップ部材
４  クランプロッド
５  進退駆動機構
７  昇降駆動機構
９，９Ａ  ロック機構
１４  着座面
７０  油圧シリンダ（流体圧シリンダ）
７１  シリンダ穴
７２  ピストン部材
７３  油圧作動室（流体圧作動室）
７４  スプリング部材
７５  バネ収容室
７６  ピストン部
７７  ピストンロッド
８１  鍔状係止部材
９１  筒状部材
９２  外周側油室（外周側流体室）
９３  油圧供給通路（第１流体圧供給通路）
９５  薄肉筒部
１０１  筒状部材
１０２  環状部材
１０３  テーパ環状隙間
１０４  鋼球（金属製の球体）
１０５  環状油室（環状流体室）
１０６  油圧供給通路（第２流体圧供給通路）
１１１  テーパ外周面
１１２  １又は複数のスリット
１２１  テーパ内周面
【図１】
0005557630.tif 000002
【図２】
0005557630.tif 000003
【図３】
0005557630.tif 000004
【図４】
0005557630.tif 000005
【図５】
0005557630.tif 000006
【図６】
0005557630.tif 000007