(57)【要約】【課題】治具ユニットの構造が簡素化されるクランプ装置を提供する。【解決手段】単数のエアシリンダ29（アクチュエータ）の駆動力を連係機構28に付与させることにより、第１クランプ10をクランプ動作させて、引き続き、第２クランプ11をクランプ動作させる。このように、第１クランプ10と第２クランプ11とを連係動作させることにより、使用するアクチュエータの数量を削減することが可能である。その結果、治具ユニットを簡素化、且つ小型化することができる。【選択図】図２
2014054683.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板厚が比較的小さいワークをフライス加工する場合に使用されるクランプ装置であって、
前記ワークの一端部に当接させる固定側クランプ部と、前記ワークの他端部に当接させる可動側クランプ部とを有する第１クランプと、
前記ワークの背面に当接させるナチュラルクランプ部を有する第２クランプと、
前記第１クランプのクランプ／アンクランプ動作と前記第２クランプのクランプ／アンクランプ動作とを予め定められた順序で連係させる連係機構と、
前記連係機構に駆動力を付与させる単数のアクチュエータと、
を含むことを特徴とするクランプ装置。
【請求項２】
前記連係機構は、
前記アクチュエータに連結されて前記アクチュエータの駆動によって直線移動される操作部と、前記第１クランプの前記可動側クランプ部に連結される第１受動部と、前記第１受動部を前記可動側クランプ部のクランプ動作側へ付勢して前記第１クランプのクランプ力を発生させる第１付勢部と、前記第２クランプの前記ナチュラルクランプ部に連結される第２受動部と、前記操作部に設けられるローラフォロアと、前記第２受動部に設けられて前記ローラフォロアを転動させるローラ転動面と、前記第２受動部を前記第２クランプのアンクランプ動作側へ付勢して前記ローラ転動面を前記ローラフォロアに当接させる第２付勢部と、前記ローラ転動面に設けられて前記ローラ転動面を第１転動面と第２転動面とに区分させる段差部と、を含み、
前記アクチュエータの駆動によって前記操作部が一方向へ移動される過程で、
（１）前記第１付勢部の付勢力が前記第１受動部を介して前記操作部によって受けられて、これにより、前記第１受動部が前記可動側クランプ部のアンクランプ位置に保持されるとともに、前記ローラフォロアが前記ローラ転動面の前記第１転動面に当接されて、これにより、前記第２受動部が前記ナチュラルクランプ部のアンクランプ位置に保持される第１段階、
（２）前記第１受動部が前記第１付勢部の付勢力によって移動されて、これにより、前記ワークの両端部が前記第１クランプの一対のクランプ部によって挟持される第２段階、
（３）前記ローラフォロアが前記第１転動面から前記段差部を乗り越えて前記第２転動面へ転動されて、これにより、前記第２受動部が前記第２付勢部の付勢力に抗して前記ナチュラルクランプ部のクランプ位置に保持される第３段階、
の順に移行され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】
前記操作部の移動方向へ一列に配置される複数個の前記第１クランプと、前記操作部を構成して各第１クランプの各可動側クランプ部に取り付けられた各第１受動部に相対させた段部を有する段付シャフト部と、を含み、
各第１受動部が前記段付シャフト部の相対する各段部によって操作され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】
前記アクチュエータは流体圧シリンダであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか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、クランプ装置に関するもので、特に、板厚が比較的小さいワークをフライス加工する場合に使用されるクランプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、自動車用ハイブリッドエンジンのパワーコントロールユニットに使用されるパワーカード（パワー素子パッケージ）においては、半導体チップを挟んで両面に配置されるヒートシンク（放熱板）間の平行度（例えば、0.02mm）が要求される。このようなパワーカードは、要求される平行度を確保するため、製造工程において両面がフライス加工される。例えば、４面インデックスの各インデックス面に２つのパワーカードが取り付けられる従来のフライス加工用治具ユニットを想定する。この治具ユニットにおいて、一方のパワーカードは、両方の面が素地面であって背面が３点支持された状態でクランプされる未加工のパワーカードであり、他方のパワーカードは、一方の面のみが素地面であって加工済みの面を基準にクランプされるパワーカードである。
【０００３】
上記従来の治具ユニットでは、各インデックス面毎に２個のクランプ用エアシリンダ（アクチュエータ）が必要であるため、ユニット全体で８個のクランプ用エアシリンダが必要である。このため、各クランプ用シリンダに対して作動エアを給排させるためのエア配管及び電気配線が煩雑であり、治具ユニットの大型化、及びメンテナンス性の低さが問題となっていた。また、新規に開発されたパワーカードには、薄型化されるとともにヒートシンクが分割されたものがあり、このようなパワーカードは、従来品との比較で切削抵抗に対する剛性が大幅に低下していることで、両方の面が素地面であるパワーカードの背面を２個のナチュラルクランプによって支持する必要がある。ナチュラルクランプの追加は、治具ユニットのさらなる大型化、及びメンテナンス性の悪化をもたらす結果となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２０２４５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、治具ユニットの構造が簡素化されるクランプ装置を提供することを課題としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のクランプ装置は、板厚が比較的小さいワークをフライス加工する場合に使用されるクランプ装置であって、前記ワークの一端部に当接させる固定側クランプ部と、前記ワークの他端部に当接させる可動側クランプ部とを有する第１クランプと、前記ワークの背面に当接させるナチュラルクランプ部を有する第２クランプと、前記第１クランプのクランプ／アンクランプ動作と前記第２クランプのクランプ／アンクランプ動作とを予め定められた順序で連係させる連係機構と、前記連係機構に駆動力を付与させる単数のアクチュエータと、を含むことを特徴とする。
【０００７】
（発明の態様）
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、請求可能発明と称する）の態様を例示し、例示された各態様について説明する。ここでは、各態様を、特許請求の範囲と同様に、項に区分すると共に各項に番号を付し、必要に応じて他の項の記載を引用する形式で記載する。これは、請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載、実施形態の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得る。
なお、以下の各項において、［１］〜［４］項の各々が、特許請求の範囲に記載した請求項１〜４の各々に相当する。
【０００８】
［１］板厚が比較的小さいワークをフライス加工する場合に使用されるクランプ装置であって、ワークの一端部に当接させる固定側クランプ部と、ワークの他端部に当接させる可動側クランプ部とを有する第１クランプと、ワークの背面に当接させるナチュラルクランプ部を有する第２クランプと、第１クランプのクランプ／アンクランプ動作と第２クランプのクランプ／アンクランプ動作とを予め定められた順序で連係させる連係機構と、連係機構に駆動力を付与させる単数のアクチュエータと、を含むクランプ装置。
本項に記載のクランプ装置によれば、単数のアクチュエータの駆動力を連係機構に付与させることにより、第１クランプをクランプ動作させて固定側クランプ部と可動側クランプ部とによってワークをクランプした後、引き続き、第２クランプをクランプ動作させてナチュラルクランプ部をワークの背面に当接させることが可能である。
このように、本項に記載のクランプ装置は、単数のアクチュエータを使用して第１クランプと第２クランプとを連係動作させることができ、各クランプ毎にアクチュエータが必要であった従来のクランプ装置と比較して、使用するアクチュエータの数量を削減することが可能である。その結果、クランプ装置、延いては、当該クランプ装置を配した治具ユニットを簡素化、且つ小型化することができ、メンテナンス性をも向上させることができる。
また、第１クランプを駆動する第１アクチュエータと第２クランプを駆動する第２アクチュエータとを別個に備える従来のクランプ装置では、制御装置は、第１アクチュエータのクランプ完了信号を検知してから第２アクチュエータを作動させる必要があり、制御が複雑化するとともにサイクルタイムが増大する要因となっていたが、本項に記載のクランプ装置では、これらの要因を排除することが可能である。
さらに、従来のクランプ装置では、センサ等の不具合に起因して、第１クランプによるワークのクランプが完了する前のタイミングで第２アクチュエータが作動されてしまい、第１クランプによるクランプミスが発生する可能性があるが、本項に記載のクランプ装置では、連係機構によって第１クランプの動作と第２クランプの動作とが機械的に連係されるので、第１クランプによるワークのクランプを確実に行うことができる。
【０００９】
［２］連係機構は、アクチュエータに連結されてアクチュエータの駆動によって直線移動される操作部と、第１クランプの可動側クランプ部に連結される第１受動部と、第１受動部を可動側クランプ部のクランプ動作側へ付勢して第１クランプのクランプ力を発生させる第１付勢部と、第２クランプのナチュラルクランプ部に連結される第２受動部と、操作部に設けられるローラフォロアと、第２受動部に設けられてローラフォロアを転動させるローラ転動面と、第２受動部を第２クランプのアンクランプ動作側へ付勢してローラ転動面をローラフォロアに当接させる第２付勢部と、ローラ転動面に設けられてローラ転動面を第１転動面と第２転動面とに区分させる段差部と、を含み、アクチュエータの駆動によって操作部が一方向へ移動される過程で、（１）第１付勢部の付勢力が第１受動部を介して操作部によって受けられて、これにより、第１受動部が可動側クランプ部のアンクランプ位置に保持されるとともに、ローラフォロアがローラ転動面の第１転動面に当接されて、これにより、第２受動部がナチュラルクランプ部のアンクランプ位置に保持される第１段階、（２）第１受動部が第１付勢部の付勢力によって移動されて、これにより、ワークの両端部が第１クランプの一対のクランプ部によって挟持される第２段階、（３）ローラフォロアが第１転動面から段差部を乗り越えて第２転動面へ転動されて、これにより、第２受動部が第２付勢部の付勢力に抗してナチュラルクランプ部のクランプ位置に保持される第３段階、の順に移行される［１］のクランプ装置。
本項に記載のクランプ装置によれば、アクチュエータの駆動によって操作部が一方向へ移動されることにより、第１段階、第２段階、第３段階の順序でクランプ動作が移行される。
本項に記載のクランプ装置では、連係機構の第１段階においてワークを予め定められた位置にセットする。この第１段階では、例えば、第１付勢部を圧縮コイルばね（以下、第１圧縮コイルばね）とした場合、第１圧縮コイルばねをアクチュエータの駆動力によって圧縮して、第１受動部を第１クランプ（可動側クランプ部）のアンクランプ位置に保持させる。他方、この第１段階では、ローラフォロアはローラ転動面の第１転動面に当接して、これにより、第２受動部はナチュラルクランプ部のアンクランプ位置に保持される。
連係機構が第１段階から第２段階へ移行されることにより、第１クランプによってワークの両端部がクランプされる。この第２段階では、操作部の移動に伴って第１圧縮コイルばねのばね力によって第１受動部が第１クランプ（可動側クランプ部）のクランプ動作側へ押し戻されて、その結果、ワークは、固定側クランプ部と可動側クランプ部とによって挟持される。
さらに、連係機構が第２段階から第３段階へ移行されることにより、操作部の移動に伴って段差部を乗り越えて第１転動面から第２転動面へ転動される。これにより、第２受動部がナチュラルクランプ部のクランプ動作側へ移動して、その結果、第２クランプのナチュラルクランプ部によってワークの背面がナチュラルクランプされる。
なお、本項に記載のクランプ装置では、アクチュエータの駆動によって操作部が他方向へ移動されることにより、第３段階、第２段階、第１段階の順序でクランプ（アンクランプ）動作が移行される。
【００１０】
［３］操作部の移動方向へ一列に配置される複数個の第１クランプと、操作部を構成して各第１クランプの各可動側クランプ部に取り付けられた各第１受動部に相対させた段部を有する段付シャフト部と、を含み、各第１受動部が段付シャフト部の相対する各段部によって操作される［２］のクランプ装置。
本項に記載のクランプ装置によれば、単一のアクチュエータによって複数個の第１クランプを駆動することが可能である。本項に記載のクランプ装置では、例えば、アクチュエータに対して手前側と奥側とにそれぞれ第１クランプを一列に配置するとともに、アクチュエータ側から先端側へ外径（直径）が段階的に小さくなる３段の段付シャフト部を構成する。
この場合、段付シャフト部のアクチュエータ側に位置する１段目の第１軸部と中間に位置する２段目の第２軸部との間に形成される第１段部によって手前側の第１クランプの第１受動部が操作されるとともに、段付シャフト部の第２軸部と先端側に位置する３段目の第３軸部との間に形成される第２段部によって奥側の第１クランプの第１受動部が操作される。なお、段付シャフト部の第２軸部は手前側の第１クランプの第１受動部を貫通して、段付シャフト部の第３軸部は奥側の第１クランプの第１受動部を貫通する。
【００１１】
［４］アクチュエータは流体圧シリンダである［１］−［３］のクランプ装置。
本項に記載のクランプ装置によれば、連係機構の操作部は、エアシリンダ、油圧シリンダ等の流体シリンダのピストンロッドに連結される。これにより、流体シリンダのピストンロッドを縮長／伸長させることにより、第１クランプ及び第２クランプを予め定められた順序でクランプ動作／アンクランプ動作させることが可能である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、治具ユニットの構造が簡素化されるクランプ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態のクランプ装置の左側面図であって、特に、連係機構の第１段階を示す図である。
【図２】本実施形態のクランプ装置の左側面図であって、特に、連係機構の第３段階を示す図である。
【図３】本実施形態の第１クランプの説明図であって、特に、アンクランプ状態（連係機構の第１段階）を示す図である。
【図４】本実施形態の第１クランプの説明図であって、特に、クランプ状態（連係機構の第２及び第３段階）を示す図である。
【図５】本実施形態の第２クランプの説明図であって、特に、アンクランプ状態（連係機構の第１及び第２段階）を示す図である。
【図６】本実施形態の第２クランプの説明図であって、特に、クランプ状態（連係機構の第３段階）を示す図である。
【図７】図１におけるクランプ装置の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の一実施形態を添付した図を参照して説明する。なお、本実施形態における対象ワークは、自動車用ハイブリッドエンジンのパワーコントロールユニットに使用されるパワーカード（パワー素子パッケージ）である。また、クランプ装置は、４面インデックスの治具ユニット（以下、治具ユニット）の各インデックス面に配設されるものとする。
【００１５】
図１及び図２に示されるように、クランプ装置4は、両面2, 3が素地面（未加工の面）であるワーク1がクランプされる第１加工部5と、第１加工部5において第１面2が加工されたワーク1がクランプされる第２加工部6とを有する。クランプ装置4は、治具ユニットのインデックス面に取り付けられるベースプレート7を有する。ベースプレート7の表面7Aには、第１加工部5でクランプされるワーク1の第２面3（背面）を３点で支持する第１基準座20と、第２加工部6でクランプされるワーク1の加工済みの第１面2を４点で支持する第２基準座21とが配設される。
【００１６】
第１加工部5は、ワーク1の幅方向（図１及び図２における左右方向）両端部8, 9をクランプさせる第１クランプ10と、ワーク1の第２面3（背面）をナチュラルクランプさせる第２クランプ11とを有する。第１クランプ10は、ワーク1の一端部8（図１及び図２における右側端部）に当接させる固定側クランプ部12と、ワーク1の他端部9（図１及び図２における左側端部）に当接させる可動側クランプ部13とを有する。なお、第１基準座20は、固定側クランプ部12寄り（図１及び図２における右寄り）に２個が配置されるとともに可動側クランプ部13寄り（図１及び図２における左寄り）に１個が配置される。
【００１７】
固定側クランプ部12は、ベースプレート7に固定される。他方、可動側クランプ部13は、ベースプレート7の裏面7Bに設けられる直動ガイド22によってワーク1の幅方向へ移動可能に支持される。また、第１クランプ10は、後述する連係機構28の圧縮コイルばね23（第１付勢部）によってクランプ力を発生させる。図３及び図４に示されるように、圧縮コイルばね23は、一端部（図３及び図４における左側端部）が、ベースプレート7の裏面7B側（図３及び図４における下側）に固定されたばね受部24によって受けられる。また、圧縮コイルばね23は、他端部（図３及び図４における右側端部）が、可動側クランプ部13に連結された後述する連係機構28の第１受動部25によって受けられる。すなわち、圧縮コイルばね23は、ばね受部24と第１受動部25との間に圧縮された状態で介装される。
【００１８】
一方、ワーク1は、両端部8, 9を含む断面（図３及び図４における紙面に対して平行な平面による断面）が六角形に形成される。図４に示されるように、ワーク1の第１面2に連続する一端部8の傾斜した面14には、固定側クランプ部12の爪部15の内側の傾斜した面16が当接される。また、ワーク1の第１面2に連続する他端部9の傾斜した面17には、可動側クランプ部13の爪部18の内側の傾斜した面19が当接される。そして、ワーク1の両端部8, 9が一対のクランプ部12, 13によって挟持されることにより、傾斜面14, 16, 17, 19が協働してワーク1を図４における下方向へ押し付けてワーク1の第２面3が各第１基準座20に当接される。
【００１９】
図５及び図６に示されるように、第２クランプ11は、ワーク1の第２面3（背面）に当接させるナチュラルクランプ部26と、ナチュラルクランプ部26をワーク1へ向けて（図５及び図６における上方向）へ付勢させる圧縮コイルばね27とを有する。なお、第２クランプ11は、図５及び図６において１セットのみが表されているが、可動側クランプ部13寄り（図５及び図６における左寄り）の図５及び図６における手前側と奥側とに一対で配置される。以下、便宜上、図１乃至図６の手前側を左側（左方向）、奥側を右側（右方向）と定義する。
【００２０】
図１及び図２に示されるように、第２加工部6は、第１加工部5の第１クランプ10と同じ向きで、図１及び図２における左方向に一列で配置される第１クランプ10' を有する。なお、第２加工部6の第１クランプ10' は、第１加工部5の第１クランプ10と基本構造が同一であるため、詳細な説明を省略して、以下の説明及び図面において、第１加工部5の第１クランプ10の構成要素に相当する第２加工部6の第１クランプ10' の構成要素には、同一の名称及び「'」を付した符号を付与する。
【００２１】
そして、クランプ装置4は、連係機構28と、連係機構28に駆動力を付与させる単数のエアシリンダ29（アクチュエータ）とを有する。連係機構28は、第１加工部5の第１クランプ10のクランプ／アンクランプ動作、第２加工部6の第１クランプ10' のクランプ／アンクランプ動作、及び第１加工部5の第２クランプ11のクランプ／アンクランプ動作を予め定められた順序で連係させる。以下、便宜上、エアシリンダ29のピストンロッド30の縮長方向（図１乃至図６における右方向）を前方向（前側）、エアシリンダ29のピストンロッド30の伸長方向（図１乃至図６における左方向）を後方向（後側）と定義する。すなわち、第１加工部5の第１クランプ10と第２加工部6の第１クランプ10' とは前後方向に一列で配置される。
【００２２】
図１、図２及び図７に示されるように、連係機構28は、エアシリンダ29のピストンロッド30に連結される操作部31を有する。操作部31は、連結部材38と、段付シャフト部32とを有する。連結部材38は、前側端面（図１及び図２における右側端面）がピストンロッド30に接続される。段付シャフト部32は、連結部材38の後側端面（図１及び図２における左側端面）に接続されてピストンロッド30に対して同一軸線上に配置される。また、段付シャフト部32は、エアシリンダ29側（図１及び図２における右側）から先端側（図１及び図２における左側）へ向けて、第１軸部33、第２軸部34、第３軸部35の順に、外径（直径）が段階的に小さくなる。
【００２３】
一方、第１受動部25は、第１受動部25を前後方向へ貫通する貫通穴36を有する。貫通穴36は、第１軸部33の外径よりも小さく且つ第２軸部34の外径よりも大きい内径を有する。貫通穴36には、第２軸部34の前側が挿通される。また、ばね受部24は、ばね受部24を前後方向へ貫通する貫通穴37を有する。貫通穴37は、第２軸部34の外径よりも大きい内径を有する。貫通穴37には、第２軸部34の後側が挿通される。第１受動部25' は、第１受動部25' を前後方向へ貫通する貫通穴36' を有する。貫通穴36' は、第２軸部34の外径よりも小さく且つ第３軸部35の外径よりも大きい内径を有する。貫通穴36' には、第３軸部35の前側が挿通される。また、ばね受部24' は、ばね受部24' を前後方向へ貫通する貫通穴37' を有する。貫通穴37' は、第３軸部35の外径よりも大きい内径を有する。貫通穴37' には、第３軸部35の後側が挿通される。
【００２４】
そして、図１に示されるピストンロッド30が伸長された状態、すなわち、操作部31が後退端位置に位置される状態では、第１軸部33と第２軸部34との間の段部39によって、第１受動部25の前方向（図１における右方向）への移動が規制される。これにより、可動側クランプ部13は、図３に示されるアンクランプ位置に保持される。同様に、この状態では、第２軸部34と第３軸部35との間の段部40によって第１受動部25' の前方向への移動が規制される。これにより、可動側クランプ部13' は、アンクランプ位置に保持される。
【００２５】
次に、連係機構28のうち、第１加工部5に配置される一対の第２クランプ11をクランプ／アンクランプ動作させる機構に関連する構造を説明する。なお、図７に示されるように、一対の第２クランプ11は左右対称に配置されている。そして、一対の第２クランプ11を第１クランプ10に連係させるための機構についても左右対称に配置されている。そこで、一対の第２クランプ11をクランプ／アンクランプ動作させる機構については、左側に配置される第２クランプ11に関連する連係機構28のみを説明して、右側に配置される第２クランプ11に関連する連係機構28の説明を省略する。
【００２６】
図５及び図６に示されるように、連係機構28は、一端部（図５及び図６における上側端部）がナチュラルクランプ部26に連結されるとともに他端部（図５及び図６における下側端部）にＴスロット用ナット41が取り付けられる軸部42を有する。また、連係機構28は、ベースプレート7の裏側（図５及び図６における下側）に配置される第２受動部43と、操作部31の連結部38の左側面に取り付けられるローラフォロア46と、第２受動部43をナチュラルクランプ部26の動作方向（図５及び図６における上下方向）へ案内させる一対のガイドバー44, 44と、ベースプレート7と第２受動部43の一端面43Aとの間に介装されるとともに内側に軸部42が挿通されて第２受動部43をローラフォロア46へ向けて付勢させる圧縮コイルばね45（第２付勢部）と、第２受動部43を左右方向（図５及び図６における紙面方向）へ貫通してＴスロット用ナット41及び軸部42を挿通させるＴスロット47を含む。なお、圧縮コイルばね45のばね力は、第２クランプ11の圧縮コイルばね27のばね力よりも大きく設定される。
【００２７】
連係機構28は、第２受動部43の他端部に形成されてローラフォロア46が転動されるローラ転動面48を有する。ローラ転動面48は、前後方向（図５及び図６における左右方向）へ延びており、中間位置に形成された段差部49によって、後側（図５及び図６における左側）に配置される第１転動面50と、前側（図５及び図６における右側）に配置される第２転動面51とに区分される。そして、第２受動部43の一端面43Aから第１転動面50までの距離は、第２受動部43の一端面43Aから第２転動面51までの距離よりも小さく設定される。なお、ベースプレート7からローラフォロア46の転動中心までの距離は操作部31の前後方向位置に関わらず一定である。
【００２８】
そして、図５に示されるように、ローラフォロア46が第２受動部43の第１転動面50に当接された状態では、ナチュラルクランプ部26が、圧縮コイルばね45のばね力によって第２受動部43、Ｔスロット用ナット41及び軸部42を介してベースプレート7側（図５における下方向）へ引張られて、その結果、ナチュラルクランプ部26は、アンクランプ位置に保持される。他方、図６に示されるように、ローラフォロア46が第２受動部43の第２転動面51に当接された状態では、圧縮コイルばね45のばね力に抗して第２受動部43がベースプレート7側（図５における上方向）へ押し上げられて、その結果、ナチュラルクランプ部26は、クランプ位置に保持、すなわち、ワーク1の第２面3（背面）に当接される。
【００２９】
次に、上述したクランプ装置4を使用してワーク1（パワーカード）をフライス加工する際の作用を説明する。
（１）第１段階
図１に示されるように、ワーク1のセットは、エアシリンダ29（アクチュエータ）のピストンロッド30が伸長されて操作部31が後退端位置に位置決めされた状態で実施される。この状態では、第１受動部25及び第１受動部25' は、操作部31の段付シャフト部32によって前進方向（図１における右方向）への移動が規制される。その結果、第１クランプ10, 10' の可動側クランプ部13, 13' は、アンクランプ位置に保持される。
【００３０】
この第１段階では、第１加工部5の第１クランプ10の一対のクランプ部12, 13間に、両面2, 3が素地面である未加工のワーク1がセットされて、これにより、ワーク1は、第２面3（背面）が第１基準座20によって３点支持される。また、第２加工部6の第１クランプ10’ の一対のクランプ部12’, 13’ 間に、第１面2が加工済みの面であるワーク1がセットされて、これにより、ワーク1は、第１面2が第２基準座21によって４点で支持される。なお、第１段階では、ローラフォロア46が第２受動部43の第１転動面50に当接されて、その結果、ナチュラルクランプ部26は、図５に示されるアンクランプ位置に保持される。
【００３１】
（２）第１段階から第２段階への移行
第１加工部5及び第２加工部6におけるワーク1のセットが完了すると、エアシリンダ29のピストンロッド30が縮長されて、操作部31は前進方向（図１における右方向）へ移動される。この操作部31の移動に伴い、各第１クランプ10, 10' の各可動側クランプ部13, 13' は、各圧縮コイルばね23, 23’（第１付勢部）のばね力によってクランプ動作側（図１における右方向）へ移動されて、第１加工部5のワーク1は、両端部8, 9が第１クランプ部10の一対のクランプ部12, 13によって挟持される。
【００３２】
第１加工部5におけるワーク1のクランプと同時に、第２加工部6では、ワーク1の両端部8, 9が、第１クランプ部10’ の一対のクランプ部12’, 13’ によって挟持される。この第１段階から第２段階への移行では、ローラフォロア46は、第１転動面50を転動しながら操作部31とともに移動するが、第２段階、すなわち、第１加工部5及び第２加工部6におけるワーク1のクランプが完了した時点では、ローラフォロア46は、第１転動面50に当接したままの状態、すなわち、ナチュラルクランプ部26は、アンクランプ位置のままである。
【００３３】
（３）第２段階から第３段階への移行
第２段階から第３段階への移行は、操作部31の前進方向への移動によってローラフォロア46がローラ転動面48の段差部49を乗り越えることにより行われる。このローラフォロア46がローラ転動面48の段差部49を乗り越える過程で、圧縮コイルばね45（第２付勢部）のばね力に抗して第２受動部43がベースプレート7側（図５における上方向）へ押し上げられる。そして、図６に示されるように、ローラフォロア46が第２受動部43の第２転動面51に当接されることにより、ナチュラルクランプ部26は、ワーク1の第２面3（背面）に当接される。
【００３４】
次に、図２に示される第３段階において、第１クランプ10によって両端部8, 9がクランプされるとともに第２クランプ11によって第２面3（背面）がナチュラルクランプされた第１加工部5の第１面2と、第１クランプ10’ によって両端部8, 9がクランプされた第２加工部6の第２面3とがフライス加工される。フライス加工が完了すると、エアシリンダ29のピストンロッド30が伸長されて操作部31が後退方向（図２における左方向）へ移動されることにより、上記第３段階、第２段階、第１段階の順序でクランプ（アンクランプ）動作が移行される。
【００３５】
この実施形態では以下の効果を奏する。
本実施形態によれば、単数のエアシリンダ29（アクチュエータ）の駆動力を連係機構28に付与させることにより、第１加工部5の第１クランプ10及び第２加工部6の第１クランプ部10’ をクランプ動作させて、一対のクランプ部12, 13及び一対のクランプ部12’, 13’ によって第１加工部5の及び第２加工部6の各ワーク1をクランプした後、引き続き、第１加工部5の第２クランプ11をクランプ動作させて、ナチュラルクランプ部26を第１加工部5のワーク1の第２面3（背面）に当接させることが可能である。
このように、本実施形態のクランプ装置4は、単数のエアシリンダ29（アクチュエータ）のピストンロッド30のストローク動作によって、第１加工部5の第１クランプ10及び第２加工部6の第１クランプ部10’ と第１加工部5の第２クランプ11とを連係動作させることができ、各クランプ10, 10’ 11毎にエアシリンダ29（アクチュエータ）が必要であった従来のクランプ装置と比較して、使用するアクチュエータの数量を削減することが可能である。その結果、クランプ装置4、延いては、当該クランプ装置4を配した治具ユニットを簡素化、且つ小型化することができ、治具ユニットの製作コストを大幅に削減することができるとともにメンテナンス性を向上させることができる。
また、第１クランプ10, 10’ を駆動する第１アクチュエータと第２クランプ11を駆動する第２アクチュエータとを別個に備える従来のクランプ装置では、制御装置は、第１アクチュエータのクランプ完了信号を検知してから第２アクチュエータを作動させる必要があり、制御が複雑化するとともにサイクルタイムが増大する要因となっていたが、本実施形態のクランプ装置4では、これらの要因を排除することが可能である。
さらに、従来のクランプ装置では、センサ等に不具合が発生した場合、第１クランプ10, 10’ によるワーク1のクランプが完了する前のタイミングで第２アクチュエータが作動されてしまい、第１クランプ10, 10’ によるクランプミスが発生する可能性があるが、本実施形態のクランプ装置4では、連係機構28によって第１クランプ10, 10’ のクランプ／アンクランプ動作と第２クランプ11のクランプ／アンクランプ動作とが機械的に連係されるので、第１クランプ10, 10’ によるワーク1のクランプを確実に行うことができる。
【００３６】
なお、実施形態は上記に限定されるものではなく、例えば、次のように構成することができる。
アクチュエータは、エアシリンダ29の他、油圧シリンダ、電動モータとすることができる。なお、電動モータが使用される場合、ロータの回転運動を操作部31の直線運動に変換する機構が必要である。
第１加工部5と第２加工部6とにおいて、ワーク1の同じ側の面（第１面2あるいは第２面3）をクランプするようにクランプ装置を構成することができる。なお、第１加工部5と第２加工部6とにおいてワーク1の第２面3をクランプする場合、第２加工部6側の第２クランプ11' が追加となる。
【符号の説明】
【００３７】
１  ワーク、３  第２面（背面）、４  クランプ装置、８  一端部（ワーク）、９  他端部（ワーク）、１０  第１クランプ、１１  第２クランプ、１２  固定側クランプ部、１３  可動側クランプ部、２６  ナチュラルクランプ部、２８  連係機構、２９  エアシリンダ（アクチュエータ）
【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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