(57)【要約】【課題】ワークの変更に幅広く対応が可能なクランプ装置を提供する。【解決手段】クランプ装置１は、ワーク２をパレット３に着脱自在にクランプするものであり、図３（ａ）のアンクランプ状態から第２押圧プレート２８を押し下げると、コイルバネ１６の弾性力がリテーナ１５及び第１作動ボール１４を介してクランプシャフト５に作用してクランプアーム６が押し下げられ、（ｂ）の状態となる。さらに第１押圧プレート２７を短い距離だけ押し下げると、第１作動ボール１４がスリーブ１３のロック解除部１３ｃの箇所に移動する。また、第２作動ボール２４もクランプケース４のロック解除部２０の位置にあり、（ｃ）の状態となる。このように、クランプシャフト５に第１及び第２作動ボール１４，２４が係合しない解除位置があるため、この解除位置でクランプシャフト５をクランプケース４から取り外すことができ、ワークの変更に幅広く対応が可能となる。【選択図】  図３
2006297491.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランプケースに装着されたシャフトを軸方向に往復移動させて前記シャフトに設けられたクランプアームによってクランプ対象物を係脱自在にクランプするクランプ装置であって、
前記クランプアームと前記クランプ対象物との最大離反位置から前記クランプ対象物の近傍位置までの第１ストロークにおいて、前記シャフトに第１係合部材を係合させて第１弾性部材の弾性力を前記シャフトに伝達させる第１リテーナと、
前記クランプ対象物の近傍位置からクランプ方向に向かう第２ストロークにおいて、前記シャフトに第２係合部材を係合させて前記第１弾性部材よりも弾性力の大きい第２弾性部材の弾性力を前記シャフトに伝達させる第２リテーナとを有し、
前記第１ストロークと前記第２ストロークとの間で前記第１係合部材及び前記第２係合部材のどちらにも前記シャフトが係合しない解放位置を設け、前記解放位置では前記第１係合部材が前記第１リテーナに保持されると共に前記第２係合部材が前記第２リテーナに保持され、前記シャフトが前記クランプケースから着脱可能となることを特徴とするクランプ装置。
【請求項２】
前記シャフトは表面に螺旋溝が設けられ、前記クランプケースには前記螺旋溝に挿入されるガイド部材が設けられ、前記第１ストロークにおいて前記螺旋溝が前記ガイド部材に案内されて前記シャフトが軸回りに回動され、
前記シャフトを前記クランプケースから取り外す際に前記ガイド部材が前記ガイド溝から抜き出し可能であることを特徴とする請求項１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、内燃機関のシリンダブロック等のワークを加工する際にワークをパレット等に一時的に強固に保持すると共に、加工終了後はパレット等から容易に離脱させることができるクランプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の内燃機関に用いられるシリンダブロック等のワークの加工ラインにおいては、機械加工装置を加工工程順に複数並べ、その加工装置の間をトランスファー装置でつなぎ、ワークを加工工程順に搬送するトランスファーラインが用いられている。そのトランスファーラインにおいては、ワークをパレット上に固定し、当該パレットをトランスファーライン上で移動させることにより、ワークを加工工程順に搬送して前記機械加工装置でワークの加工を行っている。そして、ワークをパレットに固定する際には、油圧とバネの弾性力を用いてワークを着脱自在に保持するいわゆる液圧バネクランプが従来から用いられている。
【０００３】
この液圧バネクランプとしては、下記特許文献１に開示されたものが知られている。当該特許文献１に開示されたクランプ装置は、筒状のクランプ本体内を短いストロークで上下動する筒状のピストン部材と、このピストン部材の内部を長いストロークで上下動すると共に前記クランプ本体から突出する出力軸と、出力軸の先端に設けられワークをクランプするクランプアームとを備えている。また、前記ピストン部材とクランプ本体との間にはストロークが短い強力なバネ部材が介装されており、出力軸を介してクランプアームでワークを強力にクランプする方向にピストン部材が付勢されている。また、前記出力軸と前記ピストン部材との間にはストロークが長く弱いバネ部材が介装されている。
【０００４】
また、前記ピストン部材と前記出力軸との間にはロック機構が設けられており、前記クランプアームがワークをクランプする位置の近傍では、前記ピストン部材と前記出力軸とがロックされて一体に前記クランプ本体内を移動するようになっている。一方、前記クランプアームが前記ワークのクランプ位置から所定距離だけ離れたときは、前記ロック機構が解除され、前記出力軸が前記ピストン部材内を大きく移動できるようになっている。
【０００５】
また、前記クランプ本体と前記ピストン部材及び前記出力軸との間には作動油が充填された空間が設けられており、外部から作動油を供給し、或いは作動油を外部に排出することにより、前記クランプ本体内で前記ピストン部材及び前記出力軸に油圧を作用させることができるようになっている。
【０００６】
そして、下記特許文献１に開示されたクランプ装置では、ワークのクランプを解除する際は、前記クランプ本体と前記ピストン部材及び前記出力軸との間に作動油を送り、油圧でクランプの解除を行っている。その際、まず前記ピストン部材と前記出力軸とをロック機構により連結して一体に移動させて前記強力なバネ部材を圧縮し、前記クランプアームを短いストローク分だけ前記ワークから離反させ、次にロック機構を解除して油圧により前記弱いバネ部材を圧縮しながら前記出力軸のみを前記ピストン部材内で大きくストロークさせ、前記クランプアームをワークから大きく離反させるようにしている。
【０００７】
一方、前記トランスファーライン上で加工されるワークは、内燃期間用のシリンダブロックであれば車種によってその形状や大きさが異なるものであるため、ワークをクランプする箇所のパレットからの高さや水平方向の位置、或いはクランプ箇所周辺のワークの形状により、クランプ位置やクランプアームの移動方向が異なる。
【０００８】
しかしながら、下記特許文献１に開示されたクランプ装置では、上述のような構成であり、前記クランプと前記ピストン部材と前記出力軸は容易には分解できないものであるため、ワークの変更があった際には例えばクランプアームのみを交換する等の対応しかできない。この場合、前記出力軸の長さは変わらないので、クランプ位置の高さ方向の大きな変更等には対応することができない。また、クランプ装置では、クランプアームをワークから離反させる際に、クランプアームを回動させてワークのパレットからの離脱を容易にしたものもあるが、このような場合もクランプアームの変更ではその回動方向を変更することはできない。
【０００９】
従って、クランプアームの変更のみでは、上記のようにワークの変更に対応することができない場合が多い。このため、そのワークに適合するパレットを新設しなければならない場合が多く、ワークの種類ごとにパレットが存在するという状況であった。
【００１０】
ところが、ワークがシリンダブロック等の重量物である場合は、前記パレットの重量も大きくならざるを得ないため、前記機械加工装置で加工されるワークを変更する場合には、前記トランスファーラインにおいてパレットを交換する作業に多くの時間がかかるという不都合がある。また、ワークの各モデルごとにパレットが必要となるため、当該パレットの保管場所も確保しなければならない。特にワークの種類が多い分野では、パレットの保管場所の確保が困難になるという不都合がある。
【特許文献１】特開平１１−１７０１３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、クランプ装置の改良を目的とし、さらに詳しくは前記不都合を解消するために、ワークの変更に幅広く対応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】
【００１２】
前記目的を達成するために、本発明のクランプ装置は、クランプケースに装着されたシャフトを軸方向に往復移動させて前記シャフトに設けられたクランプアームによってクランプ対象物を係脱自在にクランプするクランプ装置であって、前記クランプアームと前記クランプ対象物との最大離反位置から前記クランプ対象物の近傍位置までの第１ストロークにおいて、前記シャフトに第１係合部材を係合させて第１弾性部材の弾性力を前記シャフトに伝達させる第１リテーナと、前記クランプ対象物の近傍位置からクランプ方向に向かう第２ストロークにおいて、前記シャフトに第２係合部材を係合させて前記第１弾性部材よりも弾性力の大きい第２弾性部材の弾性力を前記シャフトに伝達させる第２リテーナとを有し、前記第１ストロークと前記第２ストロークとの間で前記第１係合部材及び前記第２係合部材のどちらにも前記シャフトが係合しない解放位置を設け、前記解放位置では前記第１係合部材が前記第１リテーナに保持されると共に前記第２係合部材が前記第２リテーナに保持され、前記シャフトが前記クランプケースから着脱可能となることを特徴とする。
【００１３】
本発明のクランプ装置によれば、前記解放位置では前記第１係合部材及び第２係合部材の前記シャフトとの係合が解除され、前記第１係合部材及び第２係合部材はそれぞれ第１リテーナ及び第２リテーナに保持されるため、前記シャフトを前記クランプケースから取り出すことができる。従って、ワークの変更に伴ってクランプ位置が変更される際には、前記シャフトそのものを変更することができるので、従来のように、単にクランプアームのみの変更しかできない場合に比べて、クランプ位置の高さ方向の大きな変更等にも容易に対応することが可能となる。
【００１４】
このように、ワークごとにパレットを新設することなく１種類のパレットで多くのワークに対応させることができるため、従来のようにパレットの交換作業に多くの時間を労することがない。また、パレットの種類を減らすことができるので、ワークの機種毎に必要だったパレットの専用投資が少なくて済み、パレットの保管場所についても大幅に削減することができる。
【００１５】
また、本発明のクランプ装置においては、前記シャフトは表面に螺旋溝が設けられ、前記クランプケースには前記螺旋溝に挿入されるガイド部材が設けられ、前記第１ストロークにおいて前記螺旋溝が前記ガイド部材に案内されて前記シャフトが軸回りに回動されるものであるときは、前記シャフトを前記クランプケースから取り外す際に前記ガイド部材が前記ガイド溝から抜き出し可能であることが好ましい。
【００１６】
前記シャフトの表面に螺旋溝が設けられているときは、前記シャフトを交換する際に螺旋の方向が異なるシャフトに交換することもできる。従って、前記シャフトを交換することにより前記シャフト及び前記クランプアームの回動方向も変更することができるので、多種多様なワークの変更に対応することが可能となる。また、前記シャフトを前記クランプケースから取り外す際に前記ガイド部材が前記ガイド溝から抜き出し可能となっているので、前記ガイド部材を取り外す等の作業をすることなく前記シャフトの交換が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、本発明のクランプ装置の実施形態の一例について、図１乃至図３を参照して説明する。本実施形態のクランプ装置１は、図１に示すように、エンジン用シリンダブロックであるワーク２をパレット３上に強固に保持する装置であり、大略筒状のクランプケース４と、クランプケース４の上方から外部に突出し、その内部を軸方向（図１において上下方向）に所定幅で移動自在のクランプシャフト５と、クランプシャフト５の先端部に固定されワーク２をパレット３に押し付けるクランプアーム６とを備えている。尚、図１はワーク２がクランプ装置１によってパレット３にクランプされている状態を示している。また、本実施形態では、クランプ方向を図１において上方から下方に向かう方向とする。
【００１８】
クランプケース４は、上ケース４ａと下ケース４ｂに分かれており、図示しないボルト及び連結ボルト７により互いに連結されると共にパレット３に固定されている。上ケース４ａには、後述するクランプシャフト５の大径軸部５ａを回動自在に軸支する軸受部８が設けられており、軸受部８には内方に向けて突出するガイドピン９（ガイド部材）が取り付けられている。また、軸受部８の下端部には軸受部８よりも内径が小径であり、端部に後述するコイルバネ１６が当接する第１バネ保持部１０が設けられている。また、第１バネ保持部１０の下方は、第１バネ保持部１０よりも内径が大径で後述するスリーブ１３が挿入又は圧入固定される挿入／圧入部１１が設けられている。
【００１９】
また、クランプケース４内には、各部材を収納する収納室１２が設けられており、この収納室１２内には、上ケース４ａの圧入部１１に圧入固定された略筒状のスリーブ１３と、クランプシャフト５とスリーブ１３との間に介在して第１作動ボール１４（第１係合部材）を回動自在に保持するリテーナ１５（第１リテーナ）と、このリテーナ１５の上端部と上ケース４ａの第１バネ保持部１０との間に配設され弱い弾性力でリテーナ１５をクランプ方向に付勢するコイルバネ１６（第１弾性部材）とが設けられている。
【００２０】
また、収納室１２内には、スリーブ１３の外周を囲むように配設され強力な弾性力を有する中空円盤状の部材が組み合わされた皿バネ１７と、クランプ方向に皿バネ１７の弾性力を受ける鍔部１８ａを有するプランジャ１８（第２リテーナ）とが設けられている。この皿バネ１７は、後述するワッシャ２６及びスリーブ１３の鍔部１３ａを介して上ケース４ａとプランジャ１８との間に配設されている。また、下ケース４ｂには、後述するプランジャ１８の円筒部１８ｂが摺動自在に装着される小径部１９と、この小径部１９よりも上方位置にあり小径部１９よりも大径のロック解除部２０が設けられている。
【００２１】
クランプシャフト５は、上ケース４ａの軸受部８に軸支されると共に上ケース４ａの上方から突出する大径軸部５ａと、スリーブ１３とリテーナ１５とプランジャ１８の円筒部１８ｂとを貫通する小径軸部５ｂとを備えている。大径軸部５ａには、図１に示すように、その外周部に軸方向に対して斜め方向に設けられた螺旋溝２１と、軸方向に設けられた縦溝２２とが設けられている。また、小径軸部５ｂには、第１作動ボール１４が係脱自在であり側断面視が円弧状の第１係脱溝２３と、第２作動ボール２４（第２係合部材）が係脱自在であり側断面視が略長円弧状の第２係脱溝２５とを備えている。このクランプシャフト５の先端部に取り付けられたクランプアーム６は、ワーク２のクランプ位置２ａをパレット３の方向に押し付けるクランプ面６ａを備えている。
【００２２】
スリーブ１３は略円筒状であり、外周には外方に突出する鍔部１３ａが設けられ、この鍔部１３ａよりも上方部分が上ケース４ａの挿入／圧入部１１に挿入又は圧入されている。また、鍔部１３ａの下面にはワッシャ２６を介して皿バネ１７の上端部が当接している。また、スリーブ１３の内周面は、コイルバネ１６の外径よりも内径が若干大径の小径部１３ｂと、その下端部近傍に小径部１３ｂよりも内径が若干大径のロック解除部１３ｃが設けられている。
【００２３】
次に、リテーナ１５及びプランジャ１８について図２を参照して説明する。図２は、図１に示すクランプ装置１から、リテーナ１５とプランジャ１８と第１作動ボール１４と第２作動ボール２４とを抜き出して断面図としたものである。
【００２４】
リテーナ１５は、略円筒状の部材であり、リテーナ１５の筒壁に貫通凹部１５ａを形成して該貫通凹部１５ａの内部に第１作動ボール１４を回動自在に保持するように構成されている。具体的には、図２に示すように、クランプシャフト５の小径軸部５ｂが挿入される内径側は、第１作動ボール１４の外径よりも内径が小径の開口１５ｂとなっており、第１作動ボール１４が内径側に落下しない構造となっている。また、貫通凹部１５ａの外周側は、第１作動ボール１４の外径よりも内径が大径の開口１５ｃとなっている。また、下端部には後述するプランジャ１８の円筒部１８ｂの先端に一部が挿入される構造となっている。
【００２５】
プランジャ１８は、円筒状で下ケース４ｂの小径部１９に摺動自在に内設された円筒部１８ｂと、円筒部１８ｂの上端部近傍から外方に突出する中空円盤状の鍔部１８ａとを備えている。この円筒部１８ｂは、円筒部１８ｂの筒壁に貫通凹部１８ｃを形成して該貫通凹部１８ｃの内部に第２作動ボール２４を回動自在に保持するように構成されている。具体的には、図２に示すように、クランプシャフト５の小径軸部５ｂが挿入される内径側は、第２作動ボール２４の外径よりも内径が小径の開口１８ｄとなっており、第２作動ボール２４が内径側に落下しない構造となっている。また、貫通凹部１８ｃの外径側は、第２作動ボール２４の外径よりも内径が大径の開口１８ｅとなっている。また、円筒部１８ｂの上端部は、リテーナ１５の先端部が挿入される構成となっている。
【００２６】
第１作動ボール１４は、スリーブ１３の小径部１３ｂとクランプシャフト５の小径軸部５ｂとの間隔よりも大径であり、スリーブ１３の小径部１３ｂとクランプシャフト５の第１係脱溝２３との間隔よりも若干小径となっている。また、スリーブ１３のロック解除部１３ｃとクランプシャフト５の小径軸部５ｂとの間隔よりも若干小径となっている。
【００２７】
第２作動ボール２４は、下ケース４ｂの小径部１９とクランプシャフト５の小径軸部５ｂとの間隔よりも大径であり、下ケース４ｂの小径部１９とクランプシャフト５の第２係脱溝２５との間隔よりも若干小径となっている。また、下ケース４ｂのロック解除部２０とクランプシャフト５の小径軸部５ｂとの間隔よりも若干小径となっている。
【００２８】
また、クランプケース４及びパレット３の下方には、プランジャ１８及びクランプシャフト５を駆動するための第１押圧プレート２７と第２押圧プレート２８が設けられている。この第１押圧プレート２７には、円筒状の突起を有しプランジャ１８を下方から押圧する押圧ブッシュ２９が取り付けられている。また、第２押圧プレート２８には、第１押圧プレート２７に設けられた貫通孔３０及び押圧ブッシュ２９の内部を貫通してクランプシャフト５を上方に押し上げる押圧ロッド３１が取り付けられている。
【００２９】
尚、本実施形態においては、コイルバネ１６の弾性力は図３（ｂ）の状態で約１１８Ｎ（約１２Ｋｇｆ）であり、皿バネ１７の弾性力は図１の状態で約２４５２Ｎ（約２５０Ｋｇｆ）である。これらの弾性力は、クランプされるワーク２によって適宜変更されるものである。
【００３０】
次に、本実施形態のクランプ装置１でワーク２をクランプする際の作動と共に、ワーク２をアンクランプする際の作動について図１及び図３を参照して説明する。図３（ａ）はクランプアーム６がワーク２のクランプ位置２ａから最も離れた位置にあるときの状態を示しており、図３（ｂ）は図３（ａ）の状態からクランプシャフト５が第１ストローク分だけ下降した状態を示しており、図３（ｃ）はクランプシャフト５が第１ストロークと第２ストロークとの間の解放位置にある状態を示している。また、第２ストロークは図３（ｃ）から図１に移行する際のストロークとなっている。
【００３１】
図３（ａ）は、クランプシャフト５が最上段に上昇され、ワーク２がアンクランプされた状態を示す。この状態では、第１押圧プレート２７が上方に押し上げられており、第１押圧プレート２７に設けられた押圧ブッシュ２９によりプランジャ１８が上方に押し上げられている。また、第２作動ボール２４は、下ケース４ｂのロック解除部２０の位置にあるため、第２作動ボール２４がクランプシャフト５の第２係脱溝２５から外れた状態となっている。
【００３２】
一方、第２押圧プレート２８も上方に押し上げられており、第２押圧プレート２８に設けられた押圧ロッド３１によりクランプシャフト５が上方に押し上げられている。また第１作動ボール１４は、スリーブ１３の小径部１３ｂの位置にあり、クランプシャフト５の第１係脱溝２３に一部が係合している。このため、コイルバネ１６の弾性力がリテーナ１５と第１作動ボール１４とを介してクランプシャフト５に作用している。この弾性力に抗して、押圧ロッド３１によりクランクシャフト５を上方に移動させる。このとき、コイルバネ１６の弾性力は約１１８Ｎであり比較的弱いため、ストロークを長くとることができるので、クランプアーム６のクランプ面６ａをワーク２のクランプ位置２ａより大きく離反させることができる。
【００３３】
また、このとき、クランプシャフト５は、螺旋溝２１によって図１の状態から略６０゜軸回り（本実施形態では時計回り）に回動された状態となっている。従って、クランプアーム６の先端部は図３（ａ）において手前側を向いている状態となる。本実施形態のクランプ装置１でワーク２をクランプする際は、図３（ａ）の状態でパレット３にワーク２をセットし、次の図３（ｂ）、図３（ｃ）及び図１の状態に移行する。
【００３４】
図３（ｂ）の状態は、クランプアーム６のクランプ面６ａがワーク２のクランプ位置２ａの近傍まで接近した状態を示す。プランジャ１８は、押圧ブッシュ２９により上方に押し上げられ、第２作動ボール２４が下ケース４ｂのロック解除部２０の位置にある。このため、クランプシャフト５には皿バネ１７の弾性力は作用していない。一方、第２押圧プレート２８は下方に押し下げられ、押圧ロッド３１はクランプシャフト５に当接していない。
【００３５】
また、リテーナ１５はプランジャ１８によって押し上げられており、第１作動ボール１４はスリーブ１３の小径部１３ｂの位置にあるため、クランプシャフト５にはコイルバネ１６の弾性力が作用している。このように、図３（ｂ）の状態では、クランプシャフト５及びクランプアーム６にはコイルバネ１６の弾性力のみが作用している。
【００３６】
また、図３（ａ）の状態から図３（ｂ）の状態に移行する際には、クランプシャフト５の下降に伴って、螺旋溝２１及びガイドピン９の作用によりクランプシャフト５及びクランプアーム６が反時計回りに６０゜回動され、クランプアーム６のクランプ面６ａがワーク２のクランプ位置２ａの真上に移動する。
【００３７】
図３（ｃ）の状態は、図３（ｂ）の状態から第１押圧プレート２７が下方に短い距離だけ移動し、クランプアーム６がワーク２のクランプ位置２ａに当接した状態を示す。プランジャ１８は、押圧ブッシュ２９により上方に押し上げられ、第２作動ボール２４が下ケース４ｂのロック解除部２０の位置にある。このため、クランプシャフト５には皿バネ１７の弾性力は作用していない。一方、第２押圧プレート２８は下方に押し下げられ、押圧ロッド３１はクランプシャフト５に当接していない。
【００３８】
また、リテーナ１５はプランジャ１８によって押し上げられているが、第１作動ボール１４はスリーブ１３のロック解除部１３ｃの位置にあるため、クランプシャフト５にはコイルバネ１６の弾性力も作用していない。このように、図３（ｃ）の状態では、クランプシャフト５及びクランプアーム６に皿バネ１７及びコイルバネ１６の弾性力は作用していない。本実施形態では、この図３（ｃ）におけるクランプシャフト５の位置が解除位置となっている。
【００３９】
図１の状態は、クランプアーム６のクランプ面６ａがワーク２のクランプ位置２ａをパレット３に押し付けてワーク２をクランプしている状態を示す。尚、図３（ｂ）から図１の状態に移行するときは、ガイドピン９はクランプシャフト５の縦溝２２内を移動するため、クランプシャフト５は回動しない。
【００４０】
この状態では、プランジャ１８の第２作動ボール２４を保持している部分がロック解除部２０から小径部１９に移動して第２作動ボール２４がクランプシャフト５側に押し出され、第２作動ボール２４がクランプシャフト５の第２係脱溝２５の下端部に係合されている。これにより、強力な皿バネ１７の弾性力が、プランジャ１８、第２作動ボール２４及びクランプシャフト５を介してクランプアーム６のクランプ面６ａに作用する。これにより、ワーク２がパレット３に強力に保持される。なお、このとき第１作動ボール１４は、スリーブ１３のロック解除部１３ｃの位置にあるため、クランプシャフト５の第１係脱溝２３から外れている。従って、クランプシャフト５には、コイルバネ１６の弾性力は作用していない。
【００４１】
以上のように、本実施形態のクランプ装置１においてワーク２をクランプするときは、図３（ａ）の状態でワーク２をパレット３にセットし、図３（ｂ）乃至図１のように第２押圧プレート２８及び第１押圧プレート２７を下方に移動させることによりワーク２をパレット３にクランプする。一方、本実施形態のクランプ装置１でワーク２をアンクランプする際は、上記クランプの際の作動とは逆に、図１の状態から図３（ｃ）、図３（ｂ）及び図３（ａ）の状態に移行させることによりワーク２をアンクランプし、図３（ａ）の状態でワーク２をパレット３から取り外す。
【００４２】
次に、本実施形態のクランプ装置１において、ワーク２の変更に伴うクランプ位置２ａの変更が生じた際に、クランプシャフト５及びクランプアーム６の変更を行う場合について説明する。ワーク２の変更があったときは、クランプシャフト５を解放位置に移動し、クランプケース４からクランプシャフト５を取り外して、クランプシャフト５及びクランプアーム６を交換する。具体的には、以下の通りである。
【００４３】
まず、図１でワーク２がない状態にしてから第１押圧プレート２７のみを上昇させてプランジャ１８を押圧し、図３（ｃ）のように、第２作動ボール２４を下ケース４ｂの小径部１９からロック解除部２０に移動させる。また、第１作動ボール１４についても、小径部１３ｂではなくロック解除部１３ｃで保持した状態とする。この状態では、クランプシャフト５は、第１係脱溝２３と第１作動ボール１４とは係合しておらず、第２係脱溝２５と第２作動ボール２４とも係合していない。
【００４４】
この図３（ｃ）の状態で、クランプシャフト５を上方から引張り上げると、クランプケース４からクランプシャフト５及びクランプアーム６を抜き取ることができる。その際、第１作動ボール１４はリテーナ１５により保持されており、第２作動ボール２４はプランジャ１８により保持されているため、クランプシャフト５が取り外されてもこれらの部材から離脱することはない。
【００４５】
また、クランプシャフト５の表面に設けられた螺旋溝２１がガイドピン９に案内されるので、クランプシャフト５及びクランプアーム６は約６０゜回動される。また、螺旋溝２１の下端部が小径軸部５ｂに連続しているので、クランプシャフト５を上昇させるとガイドピン９は螺旋溝２１から小径軸部５ｂに移動されるため、クランプシャフト５をクランプケース４から取り外すことが可能となる。
【００４６】
次に、交換用のクランプシャフト及びクランプアームを準備する（図示省略）。交換前はクランプアーム６を反時計回りに回動させてアンクランプさせていたが、ワーク２の変更によってクランプアーム６を時計回りに回動させなければならない場合、アンクランプ時に時計回りに回動するように螺旋溝が設けられたクランプシャフトを用いる。
【００４７】
また、交換用のクランプシャフトは、装着された際のクランプケース４からの突出量がクランプシャフト５とは異なるものであってもよく、上述のように螺旋溝の方向が異なるものであってもよい。そして、交換用のクランプシャフトをクランプケース４に装着する際は、螺旋溝の下端部にガイドピン９が挿入されるようにクランプシャフトをクランプケース４に挿入し、そのままクランプシャフトを下方に押し下げて図３（ｃ）の状態と同様の位置までクランプシャフトを挿入する。これにより、このクランプシャフト及びクランプアームの装着作業は完了する。
【００４８】
そして、図３（ｃ）の状態から第１押圧プレート２７をさらに押し上げて、図３（ｂ）のように第１作動ボール１４をスリーブ１３のロック解除部１３ｃから小径部１３ｂに移動させ、クランプシャフトの第１係脱溝に第１作動ボール１４を係合させる。さらに、図３（ａ）のように第２押圧プレート２８を上昇させて押圧ロッド３１でクランプシャフトを押し上げ、クランプアームをアンクランプ状態とする。その後は、パレット３上にワーク２を載置し、上記クランプ時の手順に沿ってワーク２をパレット３にクランプする。
【００４９】
尚、上記実施形態においては、弾性部材としてコイルバネ１６と皿バネ１７を用いているが、コイルバネ１６の代わりにストロークが長く比較的弾性力の弱い他の弾性部材を用いてもよく、皿バネ１７の代わりに弾性力の強い他の弾性部材を用いてもよい。また、上記実施形態では、クランプアーム６により直接ワーク２をクランプしているが、これに限らずワーク２をクランプするための治具（図示省略）等をクランプするものであってもよい。
【００５０】
クランプシャフト５及びクランプアーム６の変更については、図示していないが、作業者がクランプシャフト５及びクランプアーム６を上方から引張り上げて変更しているが、多関節ロボットにより変更してもよい。そうすることにより、人が入り込めないような狭い空間や、工作機械の切削油などが飛散するような環境下であってもこれらを変更することができる。
【００５１】
また、上記実施形態では、クランプシャフト５及びプランジャ１８の移動を第１押圧プレート２７及び第２押圧プレート２８により行っているが、これに限らず、クランプシャフト５が着脱自在であれば油圧等を利用してもよい。また、スリーブ１３を上ケース４ａの挿入／圧入部１１に挿入又は圧入しているが、これに限らず、ネジ止め等によりスリーブ１３を固定してもよく、スリーブ１３と上ケース４ａとを一体に形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施形態の一例であるクランプ装置によりワークをクランプしている状態を示す説明的断面図。
【図２】図１のクランプ装置のリテーナとプランジャを示す説明的断面図。
【図３】図１のクランプ装置の作動の状態を示す説明的断面図。
【符号の説明】
【００５３】
１…クランプ装置、２…ワーク（クランプ対象物）、４…クランプケース、５…クランプシャフト、６…クランプアーム、１４…第１作動ボール（第１係合部材）、１５…リテーナ（第１リテーナ）、１８…プランジャ（第２リテーナ）、２４…第２作動ボール（第２係合部材）。
【図１】
2006297491.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006297491.tif 000005