(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング（１）に軸方向へ移動可能に挿入される筒状の進退部材（３）と、
前記進退部材（３）を軸方向に移動させるように前記ハウジング（１）に設けられる進退機構（１３）と、
前記進退部材（３）から先端側に突設されると共に、クランプ対象物（２０）に形成された孔（２１）に挿入可能となっている支持筒（１７）と、
前記支持筒（１７）の内周孔（２２）に軸方向へ移動可能で挿入される出力部材（２４）であって、その先端部の外周に形成された押部（４１）を有する出力部材（２４）と、
前記出力部材（２４）を軸方向に移動させるように前記進退部材（３）内に設けられる駆動機構（３５）と、
前記支持筒（１７）の周壁に周方向に所定の間隔をあけて形成された案内孔（３８）に半径方向に移動可能に挿入される係合部材（３９）であって、その内周面に前記押部（４１）が楔係合する係合部材（３９）と、
前記クランプ対象物（２０）を押動可能となるように前記進退部材（３）の先端部に形成された押圧面（４）と、
を備え、
前記進退機構（１３）が前記進退部材（３）を介して前記支持筒（１７）を前記クランプ対象物（２０）の基端面（２０ａ）よりも基端側の位置から先端側の所定位置に移動させるときに、前記支持筒（１７）が前記クランプ対象物（２０）の前記孔（２１）に挿入される共に、前記進退部材（３）が前記押圧面（４）を介して前記クランプ対象物（２０）を先端側の位置へ押動させる、
ことを特徴とするリフト機能付きクランプ装置。
【請求項２】
請求項１のリフト機能付きクランプ装置において、
前記進退機構（１３）は、前記進退部材（３）の基端部に形成されたピストン部分（３ａ）と、前記ピストン部分（３ａ）の基端側に形成されると共に、圧力流体が給排されるロック室（８）と、前記ピストン部分（３ａ）の先端側に形成されると共に、圧力流体が給排されるリリース室（９）と、前記進退部材（３）を先端側に付勢するように前記ロック室（８）に装着される進出バネ（１２）と、を備える、
ことを特徴とするリフト機能付きクランプ装置。
【請求項３】
請求項２のリフト機能付きクランプ装置において、
前記駆動機構（３５）は、前記出力部材（２４）の基端部に形成されたピストン（２５）の先端側又は基端側に形成されると共に圧力流体が給排されるクランプ室（３１）と、前記ピストン（２５）を挟んでクランプ室（３１）と反対側に形成されるアンクランプ室（３０）と、前記アンクランプ室（３０）に装着される復帰バネ（３２）とを備え、
前記クランプ室（３１）が前記ロック室（８）に連通される、
ことを特徴とするリフト機能付きクランプ装置。
【請求項４】
請求項１のリフト機能付きクランプ装置において、
前記進退部材（３）が前記進退機構（１３）によって所定の先端位置に移動されたときに、前記進退部材（３）に先端側に向かうにつれてすぼまるように設けられた係合部（４９）が、前記ハウジング（１）に先端側に向かうにつれてすぼまるように設けられた受止め部（５０）に係合する、
ことを特徴とするリフト機能付きクランプ装置。
【請求項５】
請求項１のリフト機能付きクランプ装置において、
前記支持筒（１７）が前記進退部材（３）の前記内周孔（１６）に挿入され、
前記支持筒（１７）の外周面に一対の突起部（５８，５８）がその軸心を挟んで対向するように設けられ、その突起部（５８，５８）が前記内周孔（１６）に嵌合され、
前記一対の突起部（５８）,（５８）の間で一対の逃がし部（５９，５９）が周方向へ延びるように形成される、
ことを特徴とするリフト機能付きクランプ装置。
【請求項６】
請求項１のリフト機能付きクランプ装置において、
前記支持筒（１７）が前記進退部材（３）の前記内周孔（１６）に挿入され、
前記支持筒（１７）の外周面に３つ以上の突起部（５８，５８，５８）が周方向に所定の間隔をあけて設けられ、その突起部（５８，５８，５８）が前記内周孔（１６）に嵌合され、
前記突起部（５８）,（５８）,（５８）の間で逃がし部（５９，５９，５９）が周方向へ延びるように形成される、
ことを特徴とするリフト機能付きクランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、クランプ対象物を持ち上げる（リフト）機能を備えるクランプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のクランプ装置では、特許文献(日本国・特開２０１６−０００４４９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。
ハウジングに筒状の進退部材が上下方向に移動可能に挿入される。前記進退部材の内周孔にピストンが駆動機構によって上下方向へ移動可能に挿入され、そのピストンにプルロッドが連結される。進退部材の上部の周壁に形成された案内孔に係合ボールが半径方向に移動可能に挿入される。その係合ボールに、プルロッドの外周に設けられた楔部が上方から楔係合する。前記ピストン及び進退部材を下限位置から上限位置へ移動させる上昇バネが設けられる。ハウジングの上面に、ワークを載置する着座面が形成される。
そして、ワークをハウジングの着座面に固定するときには、まず、そのワークが何らかの搬送機構によって水平方向へ移動された後に、上方からハウジングの着座面に載置される。次いで、前記進退部材の上側に形成されたリリース室から圧油が排出されると、上昇バネが進退部材を上方へ移動させる。さらに、進退部材の下側に形成されたロック室に供給された圧油の油圧力が、前記進退部材をワークの孔に挿入させると共に、上限位置に保持された状態で、前記ピストン及びプルロッドが駆動機構によって下降されていく。すると、そのプルロッドが係合ボールを半径方向の外方の係合位置に押動させてワークの孔に係合させる。これにより、ワークが、ハウジングの着座面に固定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−０００４４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の従来技術において、ワークが何らかの搬送機構によって水平方向へ移動された後に、上方からハウジングの着座面に載置される。しかし、ワーク（クランプ対象物）を水平方向にのみ移動させる搬入装置、例えば、コンベアによって搬送することが望まれる場合がある。この場合、搬入されるワークがクランプ装置に衝突しないように、クランプ装置はワークの搬送面（ワークの下面）から下側に隙間をあけた位置に配置される必要がある。しかしながら、コンベアは、ワークを上下方向に移動させることができないので、ワークの搬送面から下方に隙間をあけた高さ位置に配置されたハウジングの着座面に当該ワークを載置できない。そこで、従来のクランプ装置の本体部分を上昇させる昇降機構を当該クランプ装置の本体部分の下側に別途設けることにより、その昇降機構がハウジングの着座面を介してワークを持ち上げることが提案される。
上記の提案例では、クランプ装置の本体部分を昇降させる昇降機構が当該クランプ装置の本体部分の下側に設けられる必要があり、クランプ装置の本体部分および昇降機構を合わせた全体寸法が大きくなる。このため、ワークを持ち上げる昇降機構を備えるクランプ装置をコンパクトに造る点において改良の余地があった。
本発明の目的は、ワークを持ち上げる機能を備えるクランプ装置をコンパクトに造ることにある。
【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１から図３または図４Ａおよび図４Ｂまたは図５Ａおよび図５Ｂに示すように、リフト機能付きクランプ装置を次のように構成した。
ハウジング１に筒状の進退部材３が軸方向へ移動可能で挿入される。前記ハウジング１に設けられる進退機構１３が、前記進退部材３を軸方向に移動させる。前記進退部材３から先端側に突設される支持筒１７が、クランプ対象物２０に形成された孔２１に挿入可能となっている。前記支持筒１７の内周孔２２に出力部材２４が軸方向へ移動可能で保密状に挿入される。その出力部材２４の先端部の外周に押部４１が形成される。前記進退部材３内に設けられる駆動機構３５が、前記出力部材２４を軸方向に移動させる。前記支持筒１７の周壁に周方向に所定の間隔をあけて形成された案内孔３８に、係合部材３９が半径方向に移動可能に挿入される。その係合部材３９の内周面に前記押部４１が楔係合する。前記進退部材３の先端部に形成された押圧面４が前記クランプ対象物２０を押動可能となっている。そして、前記進退機構１３が前記進退部材３を介して前記支持筒１７を前記クランプ対象物２０の基端面２０ａよりも基端側の位置から先端側に移動させるときに、その前記支持筒１７が前記クランプ対象物２０の前記孔２１に挿入される共に、その進退部材３が前記押圧面４を介して前記クランプ対象物２０を先端側の位置へ押動させる。
【０００６】
本発明は、次の作用効果を奏する。
前記進退機構は、進退部材を介して前記支持筒を前記クランプ対象物の基端面よりも基端側の位置から先端側に移動させて、その支持筒を前記孔に挿入すると共に、進退部材の前記押圧面を介して前記クランプ対象物を先端側の位置へ強力に押動させる。このため、従来技術の提案例のように、クランプ装置の本体部分を上下方向に移動させる昇降機構を別途備える必要がない。従って、ワークを持ち上げる機能を備えるクランプ装置をコンパクトに造ることができる。
【０００７】
本発明は、下記の（１）から（５）の構成を加えることが好ましい。
（１）前記進退機構１３は、ロック室８とリリース室９と進出バネ１２とを有する。進退部材３の基端部にピストン部分３ａが形成される。そのピストン部分３ａの基端側に形成されるロック室８に圧力流体が給排される。ピストン部分３ａの先端側に形成されるリリース室９に圧力流体が給排される。前記進退部材３を先端側に付勢する進出バネ１２が前記ロック室８に装着される。
この場合、リリース室の圧力流体を排出することにより、進出バネが進退部材を先端側に移動させる。また、ロック室に圧力流体を供給することにより、ロック室の圧力流体の圧力に相当する押圧力と進出バネの付勢力とによって進退部材を先端位置で支持することができる。
【０００８】
（２）前記駆動機構３５は、クランプ室３１とアンクランプ室３０と復帰バネ３２とを有する。前記出力部材２４の基端部にピストン２５が形成される。そのピストン２５の先端側又は基端側にクランプ室３１が形成され、そのクランプ室３１に圧力流体が給排される。前記ピストン２５を挟んでクランプ室３１と反対側にアンクランプ室３０が形成され、そのアンクランプ室３０に復帰バネ３２が装着される。そのクランプ室３１が前記ロック室８に連通される。
この場合、進退部材の先端位置で、出力部材が基端側へクランプ駆動されるときに、進退部材が、基端側へ位置ずれしないようにロック室の圧力流体の圧力と進出バネの付勢力とによって強力に支持されると共に、クランプ室の圧力流体が出力部材を復帰バネに抗してクランプ駆動させる。このため、上記のクランプ室の圧力流体の圧力に相当する押圧力から復帰バネの付勢力を差し引いた大きな力で出力ロッドが係合部材を介してクランプ対象物の孔を押圧する。従って、クランプ装置がクランプ対象物を強力に固定できる。
【０００９】
（３）前記進退部材３が前記進退機構１３によって所定の先端位置に移動されたときに、前記進退部材３に先端側に向かうにつれてすぼまるように設けられた係合部４９が、前記ハウジング１に先端側へ向かうにつれてすぼまるように設けられた受止め部５０に係合する。
この場合、前記進退部材の所定の先端位置で、進退部材の係合部がハウジングの受止め部に係合して水平方向及び垂直方向に拘束されて、進退部材がハウジングに対して精度よく軸心合わせされる。
【００１０】
（４）前記支持筒１７が前記進退部材３の前記内周孔１６に挿入される。前記支持筒１７の外周面に一対の突起部５８，５８がその軸心を挟んで対向するように設けられる。その突起部５８，５８が前記内周孔１６に嵌合される。前記一対の突起部５８,５８の間で一対の逃がし部５９，５９が周方向へ延びるように形成される。
この場合、支持筒をクランプ対象物の孔に挿入するときに、支持筒の軸心とクランプ対象物の軸心とが一致しない場合であっても、支持筒の一対の突起部が対向する方向へクランプ対象物を位置決めできると共に、支持筒に設けた前記一対の逃がし部が上記誤差を吸収できるので、クランプ装置を円滑に動作できる。
【００１１】
（５）前記支持筒１７が前記進退部材３の前記内周孔１６に挿入される。前記支持筒１７の外周面に３つ以上の突起部５８，５８，５８が周方向に所定の間隔をあけて設けられる。その突起部５８，５８，５８が前記内周孔１６に嵌合される。 前記突起部５８,５８,５８の間で逃がし部５９，５９，５９が周方向へ延びるように形成される。
この場合、支持筒をクランプ対象物の孔に挿入するときに、支持筒の軸心とクランプ対象物の軸心とが一致しない場合であっても、支持筒の半径方向にクランプ対象物を位置決めできる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態を示し、クランプ装置の下降アンクランプ状態を示す立面視の断面図である。
【図２】図２は、上記クランプ装置の上昇アンクランプ状態を示し、図１に類似する図である。
【図３】図３は、上記クランプ装置の上昇クランプ状態を示し、図１に類似する図である。
【図４】図４Ａは、本発明の第２実施形態を示し、図１に類似する図である。図４Ｂは、上記クランプ装置の上昇クランプ状態を示し、図３に類似する図である。
【図５】図５Ａは、本発明の第３実施形態を示し、図３に類似する図である。図５Ｂは、図５Ａ中のＶＢ-ＶＢ線の矢視図に相当する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の第１実施形態を図１から図３によって説明する。
まず、主として図１に基づいてクランプ装置の構造を説明する。
クランプ装置のハウジング１が、固定台としてテーブルＴに固定されている。そのハウジング１に収容孔２が上下方向（軸方向）に形成される。その収容孔２は、下側（基端側）から順に形成された大径孔２ａと小径孔２ｂとを有する。その収容孔２に筒状の進退部材３が上下方向に移動可能で保密状に挿入される。その進退部材３は、下側から順に形成されたピストン部分３ａと、支持部分３ｂとを有する。そのピストン部分３ａが大径孔２ａに上下方向に移動可能で保密状に挿入されると共に、支持部分３ｂが小径孔２ｂに保密状に挿入される。
【００１４】
前記の進退部材３のピストン部分３ａの下側にロック室８が形成されると共に、ピストン部分３ａの上側（先端側）にリリース室９が形成される。そのロック室８に、ハウジング１の周壁に形成されたロック用の給排路１０を通って圧油が給排される。そのリリース室９に、ハウジング１の周壁に形成されたリリース用の給排路１１を通って圧油が給排される。ハウジング１の下壁の上面と進退部材の下面との間に進出バネ１２が装着され、その進出バネ１２が進退部材３を上方へ付勢する。本実施形態において、その進退部材３を上下方向に移動させる進退機構１３が、ロック室８とリリース室９と進出バネ１２とによって構成される。
【００１５】
前記の進退部材３の内周孔１６の上側に支持筒１７が上下方向へ移動可能に挿入される。その支持筒１７は、下側から順に形成されたフランジ部１７ａと周壁１７ｂと頂部１７ｃとを有する。前記の収容孔２の途中高さ部に段部が形成され、その段部の上面にゴムや樹脂や板バネやコイルバネ等の弾性部材（付勢手段）１８を介してフランジ部１７ａが装着される。その弾性部材１８が支持筒１７を上方へ付勢する。前記の内周孔１６の上端部から突出部１９が半径方向の内方へ突設され、その突出部１９の下面に支持筒１７のフランジ部１７ａの上面が受け止められる。その支持筒１７の上方になるようにワーク（クランプ対象物）２０がコンベア（搬入機構）（図示しない）によって図１中の矢印方向（右方向）に搬入される。そして、支持筒１７の周壁１７ｂと頂壁１７ｃとがワーク２０の孔２１に挿入可能となっている。
【００１６】
前記の進退部材３の内周孔１６は、下側から順に形成された小径孔１６ａと大径孔１６ｂと中径孔１６ｃとを有する。その内周孔１６の大径孔１６ｂに出力部材２４のピストン２５が上下方向に移動可能で保密状に挿入される。そのピストン２５から下ロッド２６が下方へ突設され、その下ロッド２６が小径孔１６ａに保密状に挿入される。そのピストン２５から出力ロッド２７が上方へ突設される。その出力ロッド２７が中径孔１６ｃに保密状に挿入されると共に、支持筒１７の内周孔２２に挿入される。また、ピストン２５の下側にアンクランプ室３０が形成されると共に、ピストン２５の上側にクランプ室３１が形成される。そのアンクランプ室３０に復帰バネ３２が装着され、その復帰バネ３２がピストン２５を進退部材３に対して上方へ付勢する。また、アンクランプ室３０とリリース室９とが、進退部材３の周壁に形成された第１連通路３３によって連通される。クランプ室３１とロック室８とが、出力部材２４に形成された第２連通路３４によって連通される。本実施形態において、駆動機構３５がアンクランプ室３０とクランプ室３１と復帰バネ３２とによって構成される。
【００１７】
上記の支持筒１７の周壁１７ｂに案内孔３８が周方向に所定の間隔をあけて３つ形成され（図１から図３には３つの案内孔３８のうちの1つだけを示す）、各案内孔３８に係合部材３９が半径方向に移動可能に挿入される。その係合部材３９の内壁面に受け面４０が下方に近づくにつれて軸心に近づくように形成される。また、上記の出力ロッド２７の先端部の外周に押部４１が下方に向かうにつれて軸心に近づくように形成される。その押部４１が係合部材３９の受け面４０に上方から楔係合する。
【００１８】
前記の係合部材３９の外周に溝３９ａが周方向に形成されると共に、その溝３９ａに対応する高さ位置で支持筒１７の外周に溝１７ｄが周方向に形成される。係合部材３９の溝３９ａと支持筒１７の溝１７ｄとに、ゴムや板バネ等の弾性部材からなる薄肉のリング４４が装着される。そのリング４４が係合部材３９を半径方向の内方へ付勢している。これにより、係合部材３９がリング４４の弾性力によって支持筒１７の外周面よりも半径方向の内方へ収容される。その結果、支持筒１７をワーク２０の孔２１に挿入するときに、係合部材３９がワーク２０に衝突するのを防止できる。
【００１９】
前記のピストン２５の外周部に永久磁石等の磁性体４５が装着され、その磁性体４５に対面可能となるように磁気センサ４６,４７がハウジング１の周壁に設けられる。
【００２０】
上記のクランプ装置は次のように作動する。
図１の下降アンクランプ状態では、ロック室８およびクランプ室３１から圧油が排出されると共に、アンクランプ室３０およびリリース室９に圧油が供給される。すると、リリース室９の圧油が進出バネ１２の付勢力に抗して進退部材３を下限位置（基端側の位置）へ移動させると共に、アンクランプ室３０の圧油と復帰バネ３２とがピストン２５および出力ロッド２７を上限位置へ移動させる。すると、係合部材３９がリング４４の弾性力によって縮径される（半径方向の内方に移動されている）。下降アンクランプ状態では、支持筒１７の頂部１７ｃの上面がワーク２０の下端面２０ａよりも下側に移動されている。これにより、ワーク２０を軸心に対して交差（直交）する方向（図１中の矢印方向）へ搬入するときに、そのワーク２０が支持筒１７に衝突して破損するのを防止できる。
また、このとき、磁性体４５が磁気センサ４７に対面する下限位置に移動されていることにより、進退部材３が下限位置に移動されたことが磁気センサ４７によって検出される。
【００２１】
図１の下降クランプ状態で、ワーク２０は、何らかの搬送機構によってワーク２０の孔２１が支持筒１７に上方から対面する位置に水平方向へ移動（搬入）される。
【００２２】
図１の下降アンクランプ状態から図２の上昇アンクランプ状態へ切換えるときには、アンクランプ室３０およびリリース室９から圧油を排出すると、進出バネ１２が進退部材３を上昇させる。すると、進退部材３が支持筒１７をワーク２０の孔２１に挿入させ、次いで、進退部材３が押圧面４を介してワーク２０を持ち上げる。これにより、クランプ装置は、図２の上昇アンクランプ状態に切り換えられる。
このとき、磁性体４５が磁気センサ４６に対面する上限位置に移動されていることにより、進退部材３が上限位置に移動されたことが磁気センサ４６によって検出される。
【００２３】
図２の上昇アンクランプ状態から図３の上昇クランプ状態に切換えるときには、クランプ室３１およびロック室８に圧油が供給される。すると、ロック室８の圧力に相当する押圧力および進出バネ１２の付勢力が進退部材３を上限位置に支持すると共に、クランプ室３１の圧油が復帰バネ３２の付勢力に抗してピストン２５および出力ロッド２７を下降させていく。次いで、出力ロッド２７の押部４１が受け面４０を介して係合部材３９を半径方向の外方へ移動させていく。さらに、係合部材３９の外周面がワーク２０の孔２１の内周面に押圧すると共に、出力ロッド２７が係合部材３９を弾性部材１８の付勢力に抗して下方へ移動させる。これにより、ワーク２０は、進退部材３の押圧面４に強力に固定される。その結果、クランプ装置は、図３の上昇クランプ状態に切り換えられる。
【００２４】
図３の上昇クランプ状態から図１の下降アンクランプ状態に切換えるときには、まず、クランプ室３１およびロック室８の圧油を排出し、次いで、アンクランプ室３０およびリリース室９に圧油を供給する。これにより、クランプ装置は、上述したクランプ動作とはほぼ逆の手順で下降アンクランプ状態へ切り換えられる。
【００２５】
上記の第１実施形態は次の長所を奏する。
前記進退機構１３は、進退部材３を介して支持筒１７をワーク２０の下端面２０ａよりも下側の下限位置から上方に移動させて、その支持筒１７をワーク２０の孔２１に挿入すると共に、進退部材３の押圧面４を介してワーク２０を上限位置へ強力に押動させる。このため、従来技術の提案例のように、クランプ装置の本体部分を上下方向に移動させる昇降機構を別途備える必要がない。従って、ワーク２０を持ち上げる機能（リフト機能）を備えるクランプ装置をコンパクトに造ることができる。
【００２６】
図４Ａおよび図４Ｂまたは図５Ａおよび図５Ｂは、本発明の第２実施形態または第３実施形態を示し、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。
【００２７】
図４Ａおよび図４Ｂの第２実施形態が上記の第１実施形態と異なる点は次の通りである。
前記の進退部材３から支持筒１７が一体的に突設され、その支持筒１７がワーク２０の孔２１に挿入可能となっている。前記の孔２１は、下側から順に形成される小径孔２１ａと、上方に向かうにつれて軸心から遠ざかるテーパー孔２１ｂと、大径孔２１ｃとを有する。支持筒１７の案内孔３８に半径方向に移動可能に挿入された係合ボールからなる係合部材３９が、ワーク２０のテーパー孔２１ｂに係合可能となっている。
【００２８】
前記の進退部材３のピストン部分３ａの上部に係合部４９が上方に向かうにつれてすぼまるように設けられる。その係合部４９が、収容孔２の大径孔２ａの上面に先端側に向かうにつれてすぼまるように設けられた受止め部５０に係合可能となっている。これにより、進退機構１３が進退部材３を上限位置に移動させたことにより、進退部材３の係合部４９が収容孔２の受止め部５０に係合したときに、進退部材３がハウジング１に対して上限位置で水平方向に位置決めされる。
【００２９】
前記の進退部材３の内周孔１６に出力部材２４が挿入される。その進退部材３の内周孔１６は、下側から順に形成された大径孔１６ｄと中径孔１６ｅと小径孔１６ｆとを有する。その大径孔１６ｄに進出バネ１２とバネ受け５１とが装着される。小径孔１６ｆに出力部材２４のピストン２５が上下方向に移動可能で保密状に挿入される。そのピストン２５の上部に当該ピストン２５と同径の出力ロッド２７が一体的に形成されている。
【００３０】
前記のピストン２５の下側にクランプ室３１が形成される。そのクランプ室３１に復帰バネ３２が装着され、その復帰バネ３２がピストン２５を進退部材３に対して下方へ付勢する。また、クランプ室３１とロック室８とが、バネ受け５１に上下方向に貫通する第１連通路３３によって連通される。本実施形態において、駆動機構３５がクランプ室３１と復帰バネ３２とによって構成される。
【００３１】
上記の支持筒１７の周壁１７ｂに案内孔３８が周方向に所定の間隔をあけて２つ形成され、各案内孔３８に係合ボールからなる係合部材３９が支持筒１７の半径方向に移動可能に挿入される。上記の出力ロッド２７の先端部の外周に押部４１が上方に向かうにつれて軸心に近づくように形成される。その押部４１が係合部材３９に下方から楔係合する。
【００３２】
上記のクランプ装置は次のように作動する。
図４Ａの下降アンクランプ状態では、ロック室８およびクランプ室３１から圧油が排出されると共に、リリース室９に圧油が供給される。すると、リリース室９の圧油が進出バネ１２の付勢力に抗して進退部材３を下限位置へ移動させると共に、復帰バネ３２の付勢力がピストン２５および出力ロッド２７を下限位置へ移動させる。すると、係合部材３９が半径方向の内方への移動が許容される。下降アンクランプ状態では、支持筒１７の頂部１７ｃの上面が、搬入されるワーク２０の下面２０ａから下方に隙間をあけた位置に移動されている。このため、ワーク２０を図４Ａ中の矢印方向に搬入するときに、ワーク２０が支持筒１７に衝突して破損するのを防止できる。
【００３３】
図４Ａの下降クランプ状態で、ワーク２０は、何らかの搬送機構によって図４Ａ中の矢印方向へ移動され、ワーク２０の孔２１が支持筒１７に上方から対面する位置に移動（搬入）される。
【００３４】
図４Ａの下降アンクランプ状態から上昇アンクランプ状態へ切換えるときには、リリース室９から圧油を排出すると、進出バネ１２の付勢力が進退部材３を上昇させる。すると、支持筒１７がワーク２０の孔２１に挿入され、次いで、進退部材３がワーク２０を搬入高さ位置（図４Ｂの２点鎖線で示すワーク２０の高さ位置）から上限位置に押動する。これにより、クランプ装置は、図２の上昇アンクランプ状態に切り換えられる。
【００３５】
上記の上昇アンクランプ状態から図４Ｂの上昇クランプ状態に切換えるときには、クランプ室３１およびロック室８に圧油が供給される。すると、ロック室８の圧力に相当する押圧力及び進出バネ１２の付勢力が進退部材３を上限位置に支持すると共に、クランプ室３１の圧油が復帰バネ３２の付勢力に抗してピストン２５および出力ロッド２７を上昇させていく。次いで、出力ロッド２７の押部４１が係合部材３９の外周面を介して係合部材３９を半径方向の外方へ移動させていく。さらに、係合部材３９の外周面がワーク２０の孔２１の内周面に押圧する。これにより、ワーク２０は、進退部材３の押圧面４に強力に固定される。その結果、クランプ装置は、図３の上昇クランプ状態に切り換えられる。
【００３６】
図４Ｂの上昇クランプ状態から図４Ａの下降アンクランプ状態に切換えるときには、まず、クランプ室３１及びロック室８の圧油を排出し、次いで、リリース室９に圧油を供給する。これにより、クランプ装置は、上述したクランプ動作とはほぼ逆の手順で下降アンクランプ状態へ切り換えられる。
【００３７】
上記の第２実施形態は次の長所を奏する。
前記進退機構１３は、進退部材３を介して支持筒１７をワーク２０の下端面２０ａよりも下側の下限位置から上方に移動させて、その支持筒１７をワーク２０の孔２１に挿入すると共に、進退部材３の押圧面４を介してワーク２０を上限位置へ強力に押動させる。このため、従来技術の提案例のように、クランプ装置の本体部分を上下方向に移動させる昇降機構を別途備える必要がない。従って、ワーク２０を持ち上げる機能（リフト機能）を備えるクランプ装置をコンパクトに造ることができる。
【００３８】
図５Ａおよび図５Ｂの第３実施形態が上記の第１実施形態と異なる点は次の通りである。
固定台としてテーブルＴの下面にクランプ装置のハウジング１の上面が固定されている。そのハウジング１の収容孔２に進退部材３が昇降可能に保密状に挿入されると共に、テーブルＴに上下方向に貫通された孔に進退部材３が挿入される。その収容孔２は、下側から順に形成された大径孔２ａと小径孔２ｂとを有する。その大径孔２ａは、その軸心が小径孔２ｂの軸心に対して距離Ｓだけ右側に平行移動した位置に配置されている。その収容孔２に筒状の進退部材３が軸方向に移動可能で保密状に挿入される。その進退部材３は、下側から順に形成されたピストン部分３ａと、支持部分３ｂとを有する。そのピストン部分３ａが大径孔２ａに上下方向に移動可能で保密状に挿入されると共に、支持部分３ｂが小径孔２ｂに挿入される。
【００３９】
前記の進退部材３の内周孔１６の上側に支持筒１７が軸方向へ移動可能に挿入され、その支持筒１７が進退部材３の下側に装着された進出バネ１２によって上方に付勢される。また、図５Ｂに示すように、その支持筒１７のフランジ部１７ａの外周面に一対の突起部５８，５８が支持筒１７の軸心を挟んで対向するように設けられる。また、前記一対の突起部５８，５８の間で、一対の逃がし部５９，５９が周方向へ延びるように形成される。その突起部５８と進出部材３の内周孔１６との間に形成された第１隙間が、逃がし部５９と進出部材３の内周孔１６との間に形成された第２隙間よりも小さい値に設定される。例えば、第１隙間は、０．０１ｍｍ以上で０．０３ｍｍ以下の値であり、第２隙間は、０．１ｍｍ以上で０．２ｍｍ以下の値である。
これにより、支持筒１７をワーク２０の孔２１に挿入するときに、支持筒１７の軸心とワーク２０の軸心とが水平方向に離間されて誤差が生じている場合であっても、支持筒の一対の突起部５８,５８が対向する方向へワーク２０を位置決めできると共に、支持筒１７に設けた前記一対の逃がし部５９,５９が上記誤差を吸収できるので、クランプ装置を円滑に動作できる。
【００４０】
前記の進退部材３の内周孔１６の下側に出力部材２４が挿入される。その進退部材３の内周孔１６は、下側から順に形成された小径孔１６ａと大径孔１６ｂと中径孔１６ｃとを有する。その大径孔１６ｂに出力部材２４のピストン２５が上下方向に移動可能で保密状に挿入される。そのピストン２５から下ロッド２６が下方へ突設され、その下ロッド２６が小径孔１６ａに保密状に挿入される。そのピストン２５の上部に出力ロッド２７がピン５４を介して当該ピン５４の軸心方向へ移動可能に連結され、そのピン５４が左方へ突設されている。そのピン５４を上下方向に案内するガイド孔５５が進退部材３の周壁の内周面に形成される。これにより、その出力ロッド２７がピン５４とガイド孔５５とを介して進退部材３に回り止めされている。
【００４１】
前記の収容孔２の大径孔２ａの軸心と小径孔２ｂの軸心とが水平方向に距離Ｓだけ離間されている。これにより、その進退部材３がハウジング１に対して回り止めされている。
【００４２】
上記の第３実施形態は次の長所を奏する。
前記の進退機構１３は、進退部材３を介して支持筒１７をワーク２０の下方から孔２１に挿入する機能と、進退部材３の押圧面４を介してワーク２０を上方へ強力に押動させる機能との双方の機能を有する。このため、従来技術の提案例のように、クランプ装置の本体部分を上下方向に移動させる昇降機構を別途備える必要がない。従って、ワーク２０を持ち上げる機能を備えるクランプ装置をコンパクトに造ることができる。
【００４３】
上記の各実施形態は次のように変更可能である。
上記の押圧面４は、進退部材３の上面に形成されることに代えて、係合部材３９の下部に形成されたフランジ部の上面や支持筒１７のフランジ部１７ａの上面に形成してもよい。また、押圧面４は、ワーク２０の下面を直接に支持することに代えて、ワーク２０の下面に固定された口金の下面を支持してもよい。
上記の進退機構１３および駆動機構３５は、例示したように、複動式の油圧シリンダに代えて、単動式の油圧シリンダであってもよく、また、他の圧力流体等の流体圧アクチュエータや電動アクチュエータに変更してもよい。
上記の支持筒１７は、進退部材３の内周孔１６に上下方向へ移動可能に挿入されるのに代えて、進退部材３から上方に一体的に突設されてもよい。また、支持筒１７の頂壁１７ｃまたは周壁１７ｂを省略してもよい。
上記の係合部材３９は、係合ボールや環状コレットでもよい。その環状コレットは、出力ロッド２４の押部４１を外嵌するように支持筒１７に支持される。その環状コレットの周壁には、上下方向へスリットが形成される。その環状コレットの外周面には、断面視で鋸刃状の複数の周溝を形成される。出力部材２４をクランプ駆動すると、環状コレットは、押部によって押圧されて半径方向の外方へ弾性変形し、ワーク２０に形成された孔２１に係合される。
上記の突起部５８は、前記支持筒１７の外周面に２つ設けられるのに代えて、周方向に所定の間隔をあけて３つ以上設けられてもよい。
上記の支持筒１７のフランジ部１７ａの外周面に突起部５８と逃がし部５９とを形成する構成に代えて、そのフランジ部１７ａの外周面に対面する進退部材３の内周孔１６の内周面に突起部と逃がし部とを形成する構成であってもよい。
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。
【符号の説明】
【００４４】
１：ハウジング,３：進退部材,３ａ：ピストン部分,４：押圧面,８：ロック室,９：リリース室,１２：進出バネ,１３：進退機構,１６：内周孔,１７：支持筒,２０：ワーク（クランプ対象物）,２１：孔,２２：内周孔,２４：出力部材,２５:ピストン,３０：アンクランプ室,３１：クランプ室，３２：復帰バネ,３５：駆動機構,３８：案内孔,３９：係合部材,４１：押部,４９：係合部,５０：受止め部,５８：突起部,５９：逃がし部．
【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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