(57)【要約】【課題】クランプ装置において、メンテナンス性の向上を図ることができると共に、出力変更を容易に行う。【解決手段】クランプ装置１０は、ボディ１２と、圧力流体の供給作用下に変位するピストン３２を有した駆動部１４とを備え、前記ボディ１２にはクランプアーム１６が回動自在に設けられる。そして、駆動部１４のピストンロッド３４が、ボディ１２の内部に設けられた駆動力伝達機構１８の変位体５８に対して着脱自在に連結されており、前記ピストンロッド３４の連結部５４を、前記変位体５８の連結凹部６４から離脱させることで、前記駆動部１４と前記駆動力伝達機構１８との連結状態が解除される。【選択図】図１
2014014913.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランプアームを回動させることでワークを把持するクランプ装置であって、
ボディと、
圧力流体の供給作用下に軸方向に沿って変位するピストンを有した駆動部と、
前記ボディの内部に設けられ、前記駆動部に連結され、該駆動部の軸方向に沿った直線変位を回動変位へと変換し、前記駆動部の駆動力を前記クランプアームへと伝達する駆動力伝達機構と、
前記駆動力伝達機構に対する前記駆動部の連結状態を切り換える連結機構と、
を備え、
前記駆動部は、前記連結機構を介して前記駆動力伝達機構に対して着脱自在に設けられることを特徴とするクランプ装置。
【請求項２】
請求項１記載のクランプ装置において、
前記連結機構は、前記ピストンに連結されたピストンロッドの端部に形成される連結部と、
前記駆動力伝達機構の変位体における前記駆動部側の端部に形成され、前記連結部の係合される係合部と、
を備え、
前記連結部が前記係合部に係合されることで、前記ピストンロッドと前記変位体の軸方向に沿った相対変位が規制され連結状態となることを特徴とするクランプ装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載のクランプ装置において、
前記クランプアームによるワークのクランプ時において、該クランプアームの回動動作を規制するロック機構を備えることを特徴とするクランプ装置。
【請求項４】
請求項３記載のクランプ装置において、
前記ロック機構は、前記クランプアームに回動自在に設けられたローラと、
前記ローラが当接し、前記変位体の変位方向に対して所定角度傾斜した傾斜部と、
を備え、
前記クランプ時において、前記傾斜部が前記ローラを前記クランプアーム側に向かって徐々に押圧するように傾斜して形成されることを特徴とするクランプ装置。
【請求項５】
請求項１又は２記載のクランプ装置において、
前記駆動力伝達機構は、前記ピストンに連結されたピストンロッドの端部に変位体に軸支される第１アームと、
前記第１アームの端部及び前記クランプアームの端部に軸支される第２アームと、
を有し、
前記第１及び第２アームを介して前記駆動部の駆動力を前記クランプアームへと伝達し、回動動作させるトグルリンク機構を備える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】
本発明は、自動組立ライン等においてワークをクランプするために用いられ、圧力流体の供給作用下に駆動するクランプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、自動車の自動組立ラインにおいて、成形されたボディパネルを重ね合わせ位置決めした状態でクランプ装置によってクランプを行い、前記ボディパネル同士を溶接する組立工程が行われている。
【０００３】
このクランプ装置は、例えば、特許文献１に開示されるように、ボディと、前記ボディに連結されたシリンダからなる駆動部と、前記ボディに対して外部に突出したクランプアームとを備え、駆動部のピストンがエアの供給によって変位することで、該ピストンと共にピストンロッドが変位して複数のアームからなるリンク機構に接続されたクランプアームが所定角度だけ回動する。これにより、ワーク等がクランプアームによってクランプされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第４９０５９７３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したようなクランプ装置では、例えば、ピストン、ピストンロッドを含む駆動部に不具合が生じた場合に、前記駆動部をボディから取り外してメンテナンスを行うことがある。しかしながら、このような場合、駆動部のピストンロッドとボディ側に設けられたリンク機構とがボルト等によって連結されており、この連結を外した後に、前記駆動部を前記ボディから取り外すこととなり、その作業が煩雑であり、作業工数が増加するという問題が生じる。
【０００６】
また、ワークのクランプ力を増加させたい場合には、出力の異なる駆動部を有した別のクランプ装置を準備する必要があり、その保管スペース等を広く確保する必要があるため、単一のクランプ装置で容易に出力変更を行うことが可能なことが望まれている。
【０００７】
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、メンテナンス性の向上を図ることができると共に、容易に出力変更を行うことが可能な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】
【０００８】
前記の目的を達成するために、本発明は、クランプアームを回動させることでワークを把持するクランプ装置であって、
ボディと、
圧力流体の供給作用下に軸方向に沿って変位するピストンを有した駆動部と、
前記ボディの内部に設けられ、前記駆動部に連結され、該駆動部の軸方向に沿った直線変位を回動変位へと変換し、前記駆動部の駆動力を前記クランプアームへと伝達する駆動力伝達機構と、
前記駆動力伝達機構に対する前記駆動部の連結状態を切り換える連結機構と、
を備え、
前記駆動部は、前記連結機構を介して前記駆動力伝達機構に対して着脱自在に設けられることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、圧力流体の供給作用下に変位するピストンを有した駆動部を備えるクランプ装置において、前記駆動部の軸方向に沿った直線変位を回動変位へと変換し、前記駆動部の駆動力をクランプアームへと伝達する駆動力伝達機構を備え、前記駆動力伝達機構に対する駆動部の連結状態を連結機構によって切換可能としている。
【００１０】
従って、駆動部の交換等のメンテナンスを行う場合に、連結機構によって駆動力伝達機構と前記駆動部との連結を容易に解除できるため、例えば、駆動部とリンク機構（駆動力伝達機構）とがボルト等によって連結されていた従来のクランプ装置と比較し、該ボルトの取り外しなどの煩雑な作業が不要となるため、クランプ装置のメンテナンス性を向上させることができる。また、駆動部をボディから取り外して別の駆動部へと交換することで、同一のクランプ装置において前記駆動部の出力を自在に変更することが可能となる。
【００１１】
また、連結機構は、ピストンに連結されたピストンロッドの端部に形成される連結部と、駆動力伝達機構の変位体における前記駆動部側の端部に形成され、前記連結部の係合される係合部と、を備え、前記連結部を前記係合部に係合させることで、前記ピストンロッドと前記変位体の軸方向に沿った相対変位を規制して連結状態とするとよい。
【００１２】
さらにまた、クランプアームによるワークのクランプ時において、該クランプアームの回動動作を規制するロック機構を備えるとよい。
【００１３】
またさらに、ロック機構は、クランプアームに回動自在に設けられたローラと、前記ローラが当接し、変位体の変位方向に対して所定角度傾斜した傾斜部と、を備え、前記クランプ時において、前記傾斜部が前記ローラを前記クランプアーム側に向かって徐々に押圧するように傾斜して形成されるとよい。
【００１４】
また、駆動力伝達機構は、ピストンに連結されたピストンロッドの端部に変位体に軸支される第１アームと、前記第１アームの端部及び前記クランプアームの端部に軸支される第２アームと、を有し、
前記第１及び第２アームを介して前記駆動部の駆動力を前記クランプアームへと伝達し、回動動作させるトグルリンク機構を備えるとよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１６】
すなわち、圧力流体の供給作用下に変位するピストンを有した駆動部を備えるクランプ装置において、前記駆動部の軸方向に沿った直線変位を回動変位へと変換し、前記駆動部の駆動力をクランプアームへと伝達する駆動力伝達機構を備え、前記駆動力伝達機構に対する駆動部の連結状態を連結機構によって切換可能とすることにより、例えば、駆動部の交換等のメンテナンスを行う場合に、連結機構によって駆動力伝達機構と前記駆動部との連結を容易に解除できるため、例えば、駆動部とリンク機構（駆動力伝達機構）とがボルト等によって連結されていた従来のクランプ装置と比較し、該ボルトの取り外しなどの煩雑な作業が不要となり、クランプ装置のメンテナンス性を向上させることができる。また、駆動部をボディから取り外して別の駆動部へと交換することで、同一のクランプ装置において前記駆動部の出力変更を容易に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るクランプ装置の全体断面図である。
【図２】図１のクランプ装置のクランプ状態を示す全体断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図４】クランプ装置のボディに対して変位体を突出させた状態を示す、クランプ装置を駆動部側から見た一部分解斜視図である。
【図５】図１のクランプ装置に対して駆動部が取り外された状態を示す一部分解側面図である。
【図６】図５のクランプ装置を示す駆動部側から見た一部分解斜視図である。
【図７】第１及び第２ピストンを有した変形例に係る駆動部を有したクランプ装置の全体断面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係るクランプ装置の全体断面図である。
【図９】図８のクランプ装置においてクランプアームが所定角度だけ回動した状態を示す全体断面図である。
【図１０】図８に示すクランプ装置のクランプ状態を示す全体断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に係るクランプ装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の第１の実施の形態に係るクランプ装置を示す。
【００１９】
このクランプ装置１０は、図１及び図２に示されるように、中空状のボディ１２と、該ボディ１２の端部に設けられた駆動部１４と、前記ボディ１２に対して回動自在に設けられるクランプアーム１６と、前記駆動部１４の軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿った駆動力をクランプアーム１６へと伝達する駆動力伝達機構１８とを含む。
【００２０】
ボディ１２は、例えば、所定幅寸法で断面略長方形状に形成され、その内部には後述する駆動力伝達機構１８の収納される収納室２０が形成される。この収納室２０は、下方（矢印Ａ方向）に向かって開口し、その開口部を閉塞するように駆動部１４が連結される。
【００２１】
また、ボディ１２には、側方に突出するように支持部２２が設けられ、該支持部２２は、ボディ１２に対して所定長さだけ水平方向に突出し、その先端には上方（矢印Ｂ方向）に向かって突出した調整ピン２４が形成される。そして、図２に示されるように、後述するクランプアーム１６が回動したクランプ時において、該クランプアーム１６と支持部２２との間にワークＷがクランプされる。調整ピン２４は、支持部２２に対して螺合され、該調整ピン２４を回転させることで鉛直方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に移動可能に設けられる。
【００２２】
また、ボディ１２の両側面には、その略中央部に鉛直方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って延在するローラ溝２６が形成され、後述する変位体５８に設けられたローラ２８が挿入され案内される。
【００２３】
駆動部１４は、有底筒状のシリンダチューブ３０と、該シリンダチューブ３０の内部に変位自在に設けられるピストン３２と、該ピストン３２に連結されるピストンロッド３４と、前記ピストンロッド３４を変位自在に支持するロッドカバー３６とを有する。
【００２４】
シリンダチューブ３０は、開口した一端部がボディ１２の端面１２ａに当接するように設けられ、該シリンダチューブ３０の軸方向に沿って貫通した一対の貫通孔３８（図４参照）に挿通された締結ボルト４０が前記ボディ１２に対して螺合されることで連結される。
【００２５】
また、シリンダチューブ３０の側面には、一端部側（矢印Ｂ方向）に設けられた第１ポート４２と、該第１ポート４２に対して所定間隔離間して他端部側（矢印Ａ方向）に設けられた第２ポート４４とが形成され、前記第１及び第２ポート４２、４４を通じてシリンダチューブ３０の内部に形成されたシリンダ室４６と外部とが連通する。この第１及び第２ポート４２、４４は、図示しない配管を介して圧力流体供給源に接続される。そして、図示しない圧力流体供給源から第１ポート４２又は第２ポート４４に対して選択的に圧力流体が供給され、シリンダ室４６へと導入される。
【００２６】
ピストン３２は、例えば、円盤状に形成され、その外周面には環状溝を介してピストンパッキン４８が装着される。そして、ピストンパッキン４８がシリンダ室４６の内壁面に当接することで、ピストン３２とシリンダチューブ３０との間を通じた圧力流体の漏出が防止される。
【００２７】
ピストンロッド３４は、その一端部がピストン３２の中心に形成された孔部に挿通された状態で加締められ一体的に連結される。また、ピストンロッド３４の他端部には、環状に窪んだ首部５０と、該首部５０に対して拡径して先端に形成された頭部５２とを有した連結部５４が形成され、前記首部５０及び頭部５２が、後述する駆動力伝達機構１８の変位体５８に対して係合されることで一体的に連結される。なお、首部５０及び頭部５２は、それぞれ異なる直径を有した断面円形状に形成される。
【００２８】
ロッドカバー３６は、ボディ１２に臨むシリンダ室４６の開口部に設けられ、該開口部を閉塞すると共に、その中央部に挿通されたピストンロッド３４を軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って変位自在に支持する。なお、ロッドカバー３６の内周面には、環状溝を介してロッドパッキン５６が装着され、該ロッドパッキン５６がピストンロッド３４の外周面に摺接することで、シリンダ室４６から外部へと圧力流体が漏出することが防止される。
【００２９】
駆動力伝達機構１８は、ボディ１２の収納室２０に設けられ、ピストンロッド３４の他端部に連結される変位体５８と、前記変位体５８の上部に回転自在に設けられる一対のローラ２８と、前記ローラ２８と共に前記変位体５８に軸支されるリンクアーム６０と、前記リンクアーム６０とクランプアーム１６とを接続するサブアーム６２とを含む。
【００３０】
変位体５８は、断面略長方形状に形成され、その下端部にはピストンロッド３４の連結部５４が連結される連結凹部６４が形成される。
【００３１】
この連結凹部６４は、図１〜図６に示されるように、変位体５８の端面側（矢印Ａ方向）及び一側面側（図４中、矢印Ｃ１方向）に開口するように形成され、該端面側に形成された小径部６６と、該小径部６６と隣接し、前記端面から離間する方向（矢印Ｂ方向）に形成された大径部６８とを有する。また、小径部６６及び大径部６８は、それぞれ断面略半円状に窪んで形成され、前記大径部６８は前記小径部６６に対して大きな半径で形成される。
【００３２】
そして、小径部６６には、ピストンロッド３４の首部５０が係合され、大径部６８には、前記ピストンロッド３４の頭部５２が係合される。すなわち、小径部６６の半径は、首部５０の直径に対応して設定され、大径部６８の半径は、頭部５２の直径に対応して設定される。
【００３３】
一方、変位体５８の上部には、図１及び図２に示されるように、クランプアーム１６に臨む側面に、上端部に向かって徐々に先狭状となる傾斜部７０が形成され、前記傾斜部７０には、クランプアーム１６がアンクランプ状態（図１参照）からクランプ状態（図２参照）へと回動する際に、サブアーム６２に軸支されたサブローラ７２が当接する。
【００３４】
ローラ２８は、ボディ１２の軸方向に沿って形成されたローラ溝２６に挿入されることで、変位体５８が移動する際に鉛直方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って案内され、且つ、回転変位が規制される。
【００３５】
また、ローラ２８は、変位体５８の上部に形成されたリンク溝７３を介して変位体５８の軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に対して直交方向に所定距離だけ移動自在に設けられており、該ローラ２８と共に変位体５８に軸支されたリンクアーム６０の一端部が変位体５８の軸方向に対して直交方向に移動自在に設けられている。
【００３６】
リンクアーム６０は、変位体５８の上部とサブアーム６２との間に接続され、該リンクアーム６０は、前記変位体５８に対してローラ２８と共に軸支されると共に、サブアーム６２に対してリンクピン７４を介して互いに回動自在に軸支される。そして、リンクアーム６０は、ピストンロッド３４の直線運動を変位体５８を介してクランプアーム１６の回動運動へと変換する。
【００３７】
サブアーム６２は、リンクアーム６０とクランプアーム１６の一端部とを接続し、その途中にはサブローラ７２が回転自在に軸支され、前記クランプアーム１６との接続部位に形成された断面矩形状の支持ピン７６を介して該クランプアーム１６が接続される。そして、サブアーム６２の回動作用下にサブローラ７２が変位体５８の傾斜部７０に当接して回転する。
【００３８】
クランプアーム１６は、断面Ｕ字状に形成されボディ１２の外部に設けられ、その一端部が前記ボディ１２の外部へ突出した一対の支持ピン７６に連結される。そして、クランプアーム１６は、支持ピン７６を介してサブアーム６２に接続されることで、該サブアーム６２を介して回動自在に支持される。
【００３９】
また、クランプアーム１６の他端部には、ワークＷを把持するための把持ピン７８が設けられ、該把持ピン７８は、前記他端部に対して突出し、且つ、前記他端部に対する突出高さを変更可能に螺合されている。そして、把持ピン７８は、図２に示されるワークＷのクランプ時において支持部２２における調整ピン２４と対峙するように設けられ、前記クランプアーム１６が所定角度だけ回動したクランプ状態において、突部と支持部２２との間にワークＷがクランプされ挟持される。
【００４０】
本発明の第１の実施の形態に係るクランプ装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。なお、以下の説明においては、図１に示すアンクランプ状態を初期位置として説明する。この初期位置においては、第１ポート４２に圧力流体が供給され、ピストン３２が下降することで駆動力伝達機構１８を介してクランプアーム１６が、支持部２２に対して略直交するように離間した状態にある。また、ボディ１２の支持部２２には、薄板状のワークＷが予め載置されている状態にある。
【００４１】
先ず、図１に示されるクランプ装置１０の初期位置において、図示しない切換装置の切換作用下に圧力流体供給源から第１ポート４２へ供給されていた圧力流体を第２ポート４４へと供給し、前記第１ポート４２は大気開放状態とする。これにより、第２ポート４４からシリンダ室４６へと導入された圧力流体によってピストン３２がボディ１２側（矢印Ｂ方向）に向かって押し上げられ、ピストンロッド３４が一体的に変位する。そして、ピストンロッド３４の変位に伴って、変位体５８がローラ溝２６に対するローラ２８のガイド作用下に上方（矢印Ｂ方向）へと移動し、それに伴って、リンクアーム６０が前記変位体５８に軸支された部位を支点として時計回りに回動し始める。このリンクアーム６０の回動と共にサブアーム６２が回動し、該サブアーム６２の回動によってクランプアーム１６が支持ピン７６を支点として時計回りに所定角度だけ回動する。
【００４２】
これにより、図２に示されるように、クランプアーム１６の把持ピン７８がワークＷへと当接し、該ワークＷがボディ１２の支持部２２と前記把持ピン７８との間に挟持されたクランプ状態となる。
【００４３】
この際、クランプアーム１６の回動に伴って、リンクアーム６０を介してローラ２８がローラ溝２６に沿ってクランプアーム１６に接近する方向へと移動すると共に、サブローラ７２が変位体５８の傾斜部７０に当接することで前記クランプアーム１６が押圧され、該クランプアーム１６の回動がロックされたロック状態となる。その結果、クランプアーム１６によるワークＷのクランプ状態が維持される。
【００４４】
一方、図２に示されるワークＷのクランプ状態を解除する場合には、図示しない切換装置の切換作用下に第２ポート４４へ供給されていた圧力流体を第１ポート４２へ供給すると共に、前記第２ポート４４を大気開放状態とする。この第１ポート４２へ供給された圧力流体がシリンダ室４６へと導入されることで、ピストン３２がボディ１２から離間する方向（矢印Ａ方向）、すなわち、下方へと押圧され、前記ピストン３２と共にピストンロッド３４が一体的に下降する。
【００４５】
そして、ピストンロッド３４の変位に伴って、変位体５８がローラ溝２６に対するローラ２８のガイド作用下に下方へと移動し、それに伴って、リンクアーム６０が前記変位体５８に軸支された部位を支点として反時計回りに回動し、サブアーム６２を介してクランプアーム１６が支持ピン７６を支点として反時計回りに所定角度だけ回動する。これにより、クランプアーム１６の把持ピン７８が支持部２２から離間し、ワークＷのクランプ状態が解除される（図１参照）。
【００４６】
ここで、クランプ装置１０における駆動部１４を交換する場合について説明する。先ず、駆動部１４を交換する場合には、図１に示されるクランプアーム１６が支持部２２から離間したアンクランプ状態とし、図示しない作業者が、前記駆動部１４をボディ１２に締結している締結ボルト４０を螺回させ、前記ボディ１２に対する駆動部１４の連結状態を解除する（図４参照）。
【００４７】
次に、クランプアーム１６の他端部を把持し、図４に示されるように、さらに反時計回りに所定角度だけ回動させることで、サブアーム６２、リンクアーム６０を介して接続された変位体５８が下方（矢印Ａ方向）へと移動し、図４に示されるようにその端部がボディ１２の端面１２ａに対して所定長さだけ突出する。
【００４８】
そして、駆動部１４を構成するシリンダチューブ３０をボディ１２から離間させる方向（矢印Ａ方向）に移動させた後、ピストンロッド３４の連結部５４を、該ピストンロッド３４の軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）と直交方向（図６中、矢印Ｃ１方向）にスライドさせることで変位体５８の連結凹部６４から離脱させる。これにより、変位体５８とピストンロッド３４との連結状態が解除され、該ピストンロッド３４を含む駆動部１４のボディ１２からの取り外しが完了する。
【００４９】
次に、新たな駆動部１４をボディ１２に対して組み付ける場合には、そのピストンロッド３４の連結部５４を、ボディ１２の端面１２ａから突出している変位体５８の連結凹部６４へと係合させる。
【００５０】
詳細には、連結凹部６４の開口した一側面側から連結部５４を接近させ、ピストンロッド３４の軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）と直交方向（図６中、矢印Ｃ２方向）にスライドさせることで、前記連結部５４の頭部５２を大径部６８へ、首部５０を小径部６６へと挿入する。そして、ピストンロッド３４の連結部５４が変位体５８の連結凹部６４に挿入された状態（図４参照）で、駆動部１４を構成するシリンダチューブ３０の他端部をゆっくりとボディ１２の端面１２ａ側（矢印Ｂ方向）へと接近させ、前記他端部を前記端面１２ａに対して当接させた後、締結ボルト４０を貫通孔３８に挿通させてボディ１２に対して螺合させる。これにより、ピストンロッド３４と変位体５８とが連結された状態で、新たな駆動部１４がボディ１２に対して組み付けられる。
【００５１】
この際、ピストンロッド３４は、連結凹部６４が変位体５８の一側面側に開口しているため、該ピストンロッド３４の軸方向と直交方向（矢印Ｃ１方向）に移動可能な状態にあるが、前記ピストンロッド３４及び変位体５８には、軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）にのみ推力が付与され、該軸方向と直交する方向（矢印Ｃ１方向）に付与されることがないため、前記ピストン３２と前記変位体５８との連結状態が確実に維持される。
【００５２】
以上のように、第１の実施の形態では、圧力流体の供給作用下に変位するピストン３２を有した駆動部１４を有し、前記駆動部１４からの駆動力によってクランプアーム１６を回動動作させるクランプ装置１０において、前記駆動部１４を構成するピストンロッド３４の連結部５４と、該駆動部１４の駆動力を前記クランプアーム１６へと伝達する駆動力伝達機構１８の変位体５８とを連結自在としているため、例えば、前記駆動部１４の交換等のメンテナンスを行う場合に、変位体５８をボディ１２の外部へと突出させた後、ピストンロッド３４を該変位体５８から取り外すという簡便な作業で、前記駆動部１４を容易に取り外して作業を行うことができる。その結果、駆動部とリンク機構（駆動力伝達機構）とがボルト等によって連結されていた従来のクランプ装置と比較し、該ボルトの取り外しなどの煩雑な作業が不要となるため、クランプ装置１０のメンテナンス性を向上させることができる。
【００５３】
また、クランプ装置１０において、断面積の異なるピストン３２を有した別の駆動部１４へ交換することで、駆動力伝達機構１８を含む同一のボディ１２で、前記駆動部１４の出力変更を容易に行うことが可能となる。その結果、クランプアーム１６によるワークＷのクランプ力を変更させたい場合等に、出力の異なる別の駆動部１４へと交換することでピストンロッド３４を介して駆動力伝達機構１８へと伝達される推力の大きさを変更することが可能となるため、それに伴って、単一のクランプ装置１０においてクランプアーム１６によるクランプ力を容易に変更することができる。
【００５４】
すなわち、クランプ力の異なる複数のクランプ装置を準備する必要がないため、設備投資の抑制が可能となる。
【００５５】
さらに、ボディ１２は、外部に開口しておらず、収納室２０の開口部も駆動部１４によって閉塞されているため、該収納室２０の内部を密閉状態とすることができる。その結果、例えば、クランプ装置１０が用いられる製造ライン等で水が使用される場合でも、該水が内部に浸入してしまうことが防止されると共に、溶接ライン等で発生するスパッタが内部に進入することも防止される。
【００５６】
また、駆動部１４は、上述した実施例のように、単一のピストン３２を有する構成に限定されるものではなく、例えば、図７に示されるように、シリンダチューブ８２の内部に変位自在に設けられた２つの第１及び第２ピストン８４、８６を有した駆動部８０を用いるようにしてもよい。
【００５７】
この駆動部８０では、図７に示されるように、シリンダチューブ８２の側面に、第１及び第２ポート４２ａ、４２ｂ、４４ａ、４４ｂがそれぞれ一対ずつ設けられると共に、第１ピストン８４の収納される第１シリンダ室８８と、第２ピストン８６の収納される第２シリンダ室９０とが形成される。第１シリンダ室８８と第２シリンダ室９０とは分離され、互いに非連通で形成されると共に、それぞれ第１及び第２ポート４２ａ、４２ｂ、４４ａ、４４ｂと連通している。
【００５８】
また、第１ピストン８４と第２ピストン８６は、それぞれ第１ピストンロッド９２、第２ピストンロッド９４に連結され、前記第１ピストンロッド９２の端部と前記第２ピストンロッド９４の端部とが互いに連結されることで、前記第１及び第２ピストン８４、８６が前記第１及び第２ピストンロッド９２、９４を介して直列に連結される。
【００５９】
そして、例えば、クランプ装置１０をアンクランプ状態からクランプ状態へと切り換える場合、一対の第２ポート４４ａ、４４ｂへそれぞれ圧力流体を供給することで、第１及び第２ピストン８４、８６が第１及び第２ピストンロッド９２、９４と一体的、且つ、同時にボディ１２側（矢印Ｂ方向）に向かって変位することとなり、単一のピストン３２を有した駆動部１４と比較し、約２倍の推力が得られ、該推力に伴ってクランプアーム１６によるクランプ力も増大させることができる。
【００６０】
なお、駆動部１４を構成するピストン３２は、上述したように２つの第１及び第２ピストン８４、８６を直列に設ける場合に限定されるものではなく、２つ以上のピストンを直列に連結することで推力を増大させることが可能となる。
【００６１】
次に、第２の実施の形態に係るクランプ装置１００を図８〜図１０に示す。なお、上述した第１の実施の形態に係るクランプ装置１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００６２】
この第２の実施の形態に係るクランプ装置１００では、駆動部１４の駆動力をトグルリンク機構１０２からクランプアーム１６へ伝達している点で、第１の実施の形態に係るクランプ装置１０と相違している。
【００６３】
このトグルリンク機構１０２は、ボディ１２の収納室２０に設けられ、変位体５８の上部にローラ２８と共に軸支されるリンクアーム１０４を有し、前記変位体５８に連結されたピストンロッド３４の直線運動をクランプアーム１６の回動運動へと変換する。このリンクアーム１０４は、その一端部が変位体５８の上部に軸支され、他端部がサブアーム１０６の一端部に軸支される。
【００６４】
このように構成されるクランプ装置１００では、図８に示される初期位置において、駆動部１４の第２ポート４４へ圧力流体が供給されることにより、ピストン３２及びピストンロッド３４が一体的に上昇し、それに伴って、変位体５８がローラ溝２６に対するローラ２８のガイド作用下に上方（矢印Ｂ方向）へと移動する。そして、変位体５８の上昇に伴って、リンクアーム１０４が該変位体５８に軸支された部位を支点として時計回りに回動し始め、サブアーム１０６を介してクランプアーム１６が支持ピン７６を支点として時計回りに所定角度だけ回動する（図９参照）。
【００６５】
そして、さらにピストン３２が上昇することにより、変位体５８の変位作用下にリンクアーム１０４及びサブアーム１０６が回動し、それに伴って、クランプアーム１６が時計回りにさらに回動する。これにより、クランプアーム１６の把持ピン７８がワークＷへと当接し、該ワークＷがボディ１２の支持部２２と前記把持ピン７８との間に挟持されたクランプ状態となる（図１０参照）。この際、リンクアーム１０４が略水平方向に維持されることで、クランプアーム１６によるワークＷのクランプ状態がロックされる。
【００６６】
以上のように、第２の実施の形態では、トグルリンク機構１０２を有したクランプ装置１００において、駆動部１４を構成するピストンロッド３４の連結部５４と、該駆動部１４の駆動力を前記クランプアーム１６へと伝達する駆動力伝達機構１８の変位体５８とを連結自在としているため、例えば、前記駆動部１４の交換等のメンテナンスを行う場合に、変位体５８をボディ１２の外部へと突出させた後、ピストンロッド３４を該変位体５８から取り外すという簡便な作業で、該駆動部１４を容易に取り外して作業を行うことができる。その結果、駆動部とリンク機構（駆動力伝達機構）とがボルト等によって連結されていた従来のクランプ装置と比較し、該ボルトの取り外しなどの煩雑な作業が不要となるため、クランプ装置１００のメンテナンス性を向上させることができる。
【００６７】
また、クランプ装置１００において、断面積の異なるピストン３２を有した別の駆動部１４へ交換することで、駆動力伝達機構１８を含む同一のボディ１２で、前記駆動部１４の出力変更を容易に行うことが可能となる。その結果、クランプアーム１６によるワークＷのクランプ力を変更させたい場合等に、出力の異なる別の駆動部１４へと交換することでピストンロッド３４を介して駆動力伝達機構１８へと伝達される推力の大きさを変更することが可能となるため、それに伴って、単一のクランプ装置１００においてクランプアーム１６によるクランプ力を容易に変更することができる。
【００６８】
さらに、ボディ１２は、外部に開口しておらず、収納室２０の開口部も駆動部１４によって閉塞されているため、該収納室２０の内部を密閉状態とすることができる。その結果、例えば、クランプ装置１００が用いられる製造ライン等で水が使用される場合でも、該水が内部に浸入してしまうことが防止されると共に、溶接ライン等で発生するスパッタが内部に進入することも防止される。
【００６９】
なお、上述した第１及び第２の実施の形態では、駆動部１４における第１及び第２ポート４２、４４が、ボディ１２における支持部２２の突出方向と反対側の側面に設けられる場合について説明しているが、前記駆動部１４の取付方向を反転させることで、容易に前記第１及び第２ポート４２、４４の位置を前記支持部２２側へ変更することができる。すなわち、クランプ装置１０、１００の使用される環境に応じて、第１及び第２ポート４２、４４の位置を選択的に変更することができる。
【００７０】
また、駆動部１４においてピストン３２の変位位置を検出可能な位置検出センサを設けることにより、該ピストン３２の位置に基づいてクランプアーム１６の回動角度を検出することができるため、例えば、クランプアーム１６のクランプ・アンクランプ状態を確実に確認することが可能となる。
【００７１】
さらに、上述した第１及び第２の実施の形態に係るクランプ装置１０、１００では、圧力流体の供給作用下にピストン３２を変位させるエア駆動式の駆動部１４が適用された場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、前記圧力流体として作動油が用いられた油圧駆動式の駆動部１４を用いるようにしてもよい。この油圧駆動式の駆動部１４を用いることで、エア駆動式の駆動部１４と比較し、より大きな駆動力が得られるため、大きなクランプ力でワークＷをクランプする場合に好適である。
【００７２】
なお、本発明に係るクランプ装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００７３】
１０、１００…クランプ装置          １２…ボディ
１４、８０…駆動部                  １６…クランプアーム
１８…駆動力伝達機構                ２２…支持部
３０、８２…シリンダチューブ        ３２…ピストン
３４…ピストンロッド                ３６…ロッドカバー
４６…シリンダ室                    ５０…首部
５２…頭部                          ５４…連結部
５８…変位体                        ６０、１０４…リンクアーム
６２、１０６…サブアーム            ６４…連結凹部
６６…小径部                        ６８…大径部
８４…第１ピストン                  ８６…第２ピストン
８８…第１シリンダ室                ９０…第２シリンダ室
９２…第１ピストンロッド            ９４…第２ピストンロッド
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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