(57)【要約】  【課題】  エアシリンダを含む駆動手段の駆動力を倍力機構より倍力してクランプレバーに伝達し、そのクランプレバーによりクランプ対象物を強力にクランプすると共に、倍力機構をエアシリンダの外部に設けて、エアシリンダの構成を簡単化し、倍力機構の耐久性を大幅に高めることができる、クランプ装置を提供する。  【解決手段】  クランプ装置１は、駆動機構５により軸心方向へ進退駆動される出力ロッド６、クランプレバー４とエアシリンダ２０の間においてクランプ本体２に軸心方向へ移動自在に支持された押動部材７、エアシリンダ２０の外部に設けられた倍力機構８であって、出力ロッド６の進出により径方向外側へ押動される複数の鋼球４０を有し、この鋼球４０を介して出力ロッド６の駆動力を倍力して押動部材７に伝達し、クランプレバー４をクランプ位置へ駆動する方向へ押動部材７を移動させる倍力機構８を有する。【選択図】  図５
2005169563.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランプ本体と、このクランプ本体にクランプ位置とクランプ解除位置とに亙って可動に支持されたクランプレバーと、クランプ本体に設けられクランプレバーを駆動する為のエアシリンダを含む駆動手段とを備えたクランプ装置において、
前記駆動手段により軸心方向へ進退駆動される出力ロッドと、
前記クランプレバーとエアシリンダの間においてクランプ本体に前記軸心方向へ移動自在に支持され、前記クランプレバーをクランプ位置へ押動可能な押動部材と、
前記エアシリンダの外部に設けられた倍力機構であって、前記出力ロッドの進出により径方向外側へ押動される複数の鋼球を有し、この鋼球を介して出力ロッドの駆動力を倍力して押動部材に伝達し、クランプレバーをクランプ位置へ駆動する方向へ押動部材を移動させる倍力機構と、
を備えたことを特徴とするクランプ装置。
【請求項２】
前記倍力機構は、出力ロッドの先端部分に先端側程小径化するように設けられ且つ複数の鋼球に径方向内側から係合するテーパ部を有することを特徴とする請求項１に記載のクランプ位置。
【請求項３】
前記テーパ部は、複数の鋼球が夫々線接触状に係合する断面円弧状の底面を有する複数のテーパ溝からな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】
前記倍力機構は、複数の鋼球が径方向内側から係合するように前記軸心方向に対面状に設けられた第１受け部と第２受け部を有し、この第１受け部を押動部材に形成し、第２受け部をエアシリンダのロッド進出側の端壁又は端壁に固定的に設けられた部材に形成したことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のクランプ装置。
【請求項５】
前記押動部材はカップ状に構成され、押動部材のエアシリンダ側の基端面に前記第１受け部を形成したことを特徴とする請求項４に記載のクランプ装置。
【請求項６】
前記第１受け部と第２受け部の各々は、複数の鋼球が夫々線接触状に係合する断面円弧状の底面を有する複数のテーパ溝からなることを特徴とする請求項４に記載のクランプ装置。
【請求項７】
前記クランプ本体に対して押動部材が回動しないように規制する回動規制機構を設けたことを特徴とする請求項６に記載のクランプ装置。
【請求項８】
前記クランプレバーは、その下端部がクランプ本体に回動自在に支持され、クランプレバーの長さ方向中央部分に押動部材側へ張り出して押動部材の少なくとも一部が当接する張出部を設けたことを特徴とする請求項１〜７の何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、エアシリンダを含む駆動手段により出力ロッドを進出駆動することにより、その出力ロッドの駆動力を倍力機構により倍力してクランプレバーに伝達し、クランプレバーをクランプ位置へ駆動するように構成したクランプ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、クランプ本体、クランプ本体にクランプ位置とクランプ解除位置とに亙って可動に支持されたクランプレバー、クランプ本体に設けられクランプレバーを駆動する為のエアシリンダを含む駆動手段、駆動手段の駆動力を倍力してクランプレバーに伝達する倍力機構、等を備えたクランプ装置が実用に供されている。
【０００３】
特許文献１のクランプ装置においては、エアシリンダにカップ状のピストンが装着され、エアシリンダの先端側の端壁及びピストンに出力ロッドが挿通され、出力ロッドの基端部分がエアシリンダの基端側の端壁に挿入され、また、出力ロッドは後退バネによって後退側へ付勢されている。エアシリンダのピストンの先端側に第１エア室が形成され基端側に第２エア室が形成され、第２エア室において、ピストンと出力ロッドの間の環状空間に、第１受圧部材と第２受圧部材が軸心方向に対面状に設けられ、これら第１，第２受圧部材の間に複数の鋼球が挿入されている。
【０００４】
第１受圧部材は出力ロッドに連結され、第２受圧部材はエアシリンダの基端側の端壁に連結されている。第１エア室に加圧エアを供給することにより、その加圧エアと第１エア室に装着された圧縮バネによりピストンが後退駆動され、ピストンの内周面に形成されたテーパ面により複数の鋼球が径方向内側へ押動され、第１，第２受圧部材により、出力ロッドが進出駆動されて押し出され、その出力ロッドの先端部でクランプアームが押されて回動し、クランプ対象物をクランプする。
【０００５】
特許文献２のクランプ装置においては、エアシリンダにカップ状のピストンが装着され、エアシリンダの先端側の端壁に出力ロッドが挿入され、出力ロッドの先端部はクランプアームに回動自在に連結されている。エアシリンダのピストンの基端側に第１エア室が形成され先端側に第２エア室が形成され、第２エア室において、ピストンと出力ロッドの間の環状空間に、第１受圧部と第２受圧部が軸心方向に対面状に設けられ、これら第１，第２受圧部の間に複数の鋼球が挿入されている。
【０００６】
第１受圧部は出力ロッドに形成され、第２受圧部はエアシリンダの先端側の端壁に形成されている。第１エア室に加圧エアを供給することにより、その加圧エアと第１エア室に装着された圧縮バネによりピストンが進出駆動され、ピストンの内周面に形成されたテーパ面により複数の鋼球が径方向内側へ押動され、第１，第２受圧部により、出力ロッドが後退駆動されて引き込まれ、その出力ロッドに連結されたクランプアームが回動し、クランプ対象物をクランプする。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−９６２３１号公報
【特許文献２】特開２００２−１６０１３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１，２のクランプ装置は、エアシリンダのピストンで鋼球を径方向内側へ押動し、出力ロッドを駆動してクランプアームが回動し、クランプ対象物をクランプするものである。そのため、エアシリンダのピストンをカップ状に形成し、その内周面にテーパ面を形成しなければならない。また、このエアシリンダのピストンの内側に、複数の鋼球と第１，第２受圧部材（第１，第２受圧部）に配置しなければならない。
【０００９】
つまり、エアシリンダのピストンの構造が複雑化し、エアシリンダの内部には複数の鋼球と第１，第２受圧部材を設け、更には、圧縮バネ、また、特許文献１のクランプ装置については、出力ロッドを復帰させる復帰バネを含む復帰機構を設けなければならないため、これら部材を含むエアシリンダの構成が複雑化する。それ故、エアシリンダの組み付けが煩雑になり、また、鋼球、第１，第２受圧部材を点検・補修する場合でも、エアシリンダを分解して行わなければならないため非常に大変である。
【００１０】
また、特許文献１，２のクランプ装置においては、ピストンの内周面のテーパ面が単に環状に形成されていると、このテーパ面に各鋼球が点接触となり、更に、第１，第２受圧部が単に環状に形成されていると、この第１，第２受圧部に各鋼球が点接触となり、これらテーパ面、第１，第２受圧部、鋼球には、接触点において非常に大きな力が作用するので、これらテーパ面、第１，第２受圧部、鋼球の耐久性が悪くなるという問題がある。
【００１１】
本発明の目的は、エアシリンダを含む駆動手段の駆動力を倍力機構より倍力してクランプレバーに伝達し、そのクランプレバーによりクランプ対象物を強力にクランプすると共に、倍力機構をエアシリンダの外部に設けて、エアシリンダの構成を簡単化し、エアシリンダと倍力機構の組み付け、倍力機構の点検・補修を容易に行えるようにし、更に、倍力機構の耐久性を大幅に高めることができる、クランプ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１のクランプ装置は、クランプ本体と、このクランプ本体にクランプ位置とクランプ解除位置とに亙って可動に支持されたクランプレバーと、クランプ本体に設けられクランプレバーを駆動する為のエアシリンダを含む駆動手段とを備えたクランプ装置において、前記駆動手段により軸心方向へ進退駆動される出力ロッドと、前記クランプレバーとエアシリンダの間においてクランプ本体に前記軸心方向へ移動自在に支持され、前記クランプレバーをクランプ位置へ押動可能な押動部材と、前記エアシリンダの外部に設けられた倍力機構であって、前記出力ロッドの進出により径方向外側へ押動される複数の鋼球を有し、この鋼球を介して出力ロッドの駆動力を倍力して押動部材に伝達し、クランプレバーをクランプ位置へ駆動する方向へ押動部材を移動させる倍力機構とを備えたことを特徴とするものである。
【００１３】
このクランプ装置では、エアシリンダを含む駆動手段により、出力ロッドが軸心方向へ進退駆動される。その出力ロッドは、例えば、基端部がエアシリンダのピストンに連結されて、ピストンと一体的に進退駆動され、エアシリンダのロッド進出側の端壁に挿通されエアシリンダの外部まで延びるように配設される。尚、駆動手段に、出力ロッドを進出側へ付勢する付勢部材を設けることが好ましい。
【００１４】
エアシリンダの外部に倍力機構が設けられ、駆動手段により出力ロッドが進出駆動されると、その倍力機構において、例えば、出力ロッドの先端部分に設けられたテーパ部により、複数の鋼球が径方向外側へ押動され、この鋼球を介して出力ロッドの駆動力が倍力され押動部材に伝達され、押動部材が移動してクランプレバーをクランプ位置へ押動し、そのクランプレバーによりクランプ対象物がクランプされる。
【００１５】
クランプ対象物をクランプ解除する場合等、クランプレバーをクランプ位置からクランプ解除位置へ移動させる場合には、駆動手段により出力ロッドが後退駆動されると、例えば、復帰バネの付勢力により、クランプレバーがクランプ解除位置へ移動される。このとき、前記復帰バネの付勢力により、押動部材も同方向へ移動し、これにより、複数の鋼球が径方向外側へ移動するように構成してもよい。
【００１６】
請求項２のクランプ装置は、請求項１の発明において、前記倍力機構は、出力ロッドの先端部分に先端側程小径化するように設けられ且つ複数の鋼球に径方向内側から係合するテーパ部を有することを特徴とするものである。駆動手段により出力ロッドが進出駆動されると、エアシリンダの外部に設けた倍力機構において、出力ロッドのテーパ部により複数の鋼球が径方向外側へ押動され、この鋼球を介して出力ロッドの駆動力が倍力され押動部材に伝達される。
【００１７】
請求項３のクランプ装置は、請求項２の発明において、前記テーパ部は、複数の鋼球が夫々線接触状に係合する断面円弧状の底面を有する複数のテーパ溝からなることを特徴とするものである。各鋼球が対応するテーパ溝の底面に線接触となるため、テーパ部（複数のテーパ溝）と複数の鋼球の耐久性が向上する。
【００１８】
請求項４のクランプ装置は、請求項１〜３の何れかの発明において、前記倍力機構は、複数の鋼球が径方向内側から係合するように前記軸心方向に対面状に設けられた第１受け部と第２受け部を有し、この第１受け部を押動部材に形成し、第２受け部をエアシリンダのロッド進出側の端壁又は端壁に固定的に設けられた部材に形成したことを特徴とするものである。第１受け部と第２受け部の少なくとも一方は、鋼球を受け止め可能に前記径方向に対して傾斜したテーパ状に形成され、これにより、鋼球が径方向外側へ移動すると、この鋼球と第１，第２受け部により、出力ロッドの駆動力が倍力されて押動部材に伝達される。
【００１９】
請求項５のクランプ装置は、請求項４の発明において、前記押動部材はカップ状に構成され、押動部材のエアシリンダ側の基端面に前記第１受け部を形成したことを特徴とするものである。押動部材の内側に出力ロッドの先端部分を挿入可能となり、これにより、鋼球が径方向外側へ移動して、クランプレバーがクランプ位置へ移動するように、出力ロッドが確実に進出可能に構成される。
【００２０】
請求項６のクランプ装置は、請求項４の発明において、前記第１受け部と第２受け部の各々は、複数の鋼球が夫々線接触状に係合する断面円弧状の底面を有する複数のテーパ溝からなることを特徴とするものである。各鋼球が対応する第１，第２受け部のテーパ溝の底面に線接触となるため、第１，第２受け部（複数のテーパ溝）と複数の鋼球の耐久性が向上する。
【００２１】
請求項７のクランプ装置は、請求項６の発明において、前記クランプ本体に対して押動部材が回動しないように規制する回動規制機構を設けたことを特徴とするものである。各鋼球が対応する第１受け部と第２受け部のテーパ溝に係合した状態で、回動規制機構によりクランプ本体に対して押動部材が回動しないように規制され、その係合状態が解除されることなく確実に保持される。
【００２２】
請求項８のクランプ装置は、請求項１〜７の何れかの発明において、前記クランプレバーは、その下端部がクランプ本体に回動自在に支持され、クランプレバーの長さ方向中央部分に押動部材側へ張り出して押動部材の少なくとも一部が当接する張出部を設けたことを特徴とするものである。クランプレバーの張出部に押動部材の少なくとも一部が確実に当接し、その押動部材によりクランプレバーがクランプ位置に押動される。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１のクランプ装置によれば、クランプ本体、クランプレバー、エアシリンダを含む駆動手段、出力ロッド、押動部材、倍力機構を設けたので、駆動手段により出力ロッドを進出駆動することにより、その駆動力が、出力ロッド→倍力機構→押動部材→クランプレバーの順に伝達され、特に、倍力機構では、出力ロッドの進出により複数の鋼球が径方向外側へ押動され、出力ロッドの駆動力が倍力されて押動部材に伝達されるため、クランプレバーによりクランプ対象物を強力にクランプすることができる。倍力機構をエアシリンダの外部に設けたので、エアシリンダの構成を簡単化し、エアシリンダと倍力機構の組み付けを容易に行い、倍力機構の点検・補修を容易に行うことが可能になる。
【００２４】
請求項２のクランプ装置によれば、倍力機構は、出力ロッドの先端部分に先端側程小径化するように設けられ且つ複数の鋼球に径方向内側から係合するテーパ部を有するので、倍力機構をエアシリンダの外部に確実に設けることが可能となり、駆動手段により出力ロッドを進出駆動することにより、その倍力機構において、出力ロッドのテーパ部により複数の鋼球を径方向外側へ確実に押動し、この鋼球を介して出力ロッドの駆動力を倍力して押動部材に伝達することができる。
【００２５】
請求項３のクランプ装置によれば、テーパ部は、複数の鋼球が夫々線接触状に係合する断面円弧状の底面を有する複数のテーパ溝からなるので、テーパ部（複数のテーパ溝）と複数の鋼球の耐久性を格段に高めることができる。
【００２６】
請求項４のクランプ装置によれば、倍力機構は、複数の鋼球が径方向内側から係合するように軸心方向に対面状に設けられた第１受け部と第２受け部を有し、この第１受け部を押動部材に形成し、第２受け部をエアシリンダのロッド進出側の端壁又は端壁に固定的に設けられた部材に形成したので、第１受け部と第２受け部の少なくとも一方を、鋼球を受け止め可能に前記径方向に対して傾斜したテーパ状に形成することにより、鋼球が径方向外側へ移動すると、この鋼球と第１，第２受け部により、出力ロッドの駆動力を確実に倍力して押動部材に確実に伝達することができる。
【００２７】
請求項５のクランプ装置によれば、押動部材はカップ状に構成され、押動部材のエアシリンダ側の基端面に第１受け部を形成したので、押動部材の内側に出力ロッドの先端部分を挿入可能となり、これにより、鋼球が径方向外側へ移動して、クランプレバーがクランプ位置へ移動するように、出力ロッドを確実に進出可能に構成することができる。
【００２８】
請求項６のクランプ装置によれば、第１受け部と第２受け部の各々は、複数の鋼球が夫々線接触状に係合する断面円弧状の底面を有する複数のテーパ溝からなるので、第１，第２受け部（複数のテーパ溝）と複数の鋼球の耐久性を格段に高めることができる。
【００２９】
請求項７のクランプ装置によれば、クランプ本体に対して押動部材が回動しないように規制する回動規制機構を設けたので、各鋼球が対応する第１受け部と第２受け部のテーパ溝に係合した状態で、回動規制機構によりクランプ本体に対して押動部材が回動しないように規制し、その係合状態を確実に保持し、倍力機構の機能を確実に維持できる。
【００３０】
請求項８のクランプ装置によれば、クランプレバーは、その下端部がクランプ本体に回動自在に支持され、クランプレバーの長さ方向中央部分に押動部材側へ張り出して押動部材の少なくとも一部が当接する張出部を設けたので、押動部材によりクランプレバーをクランプ位置に確実に押動し回動させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明の実施形態に係るクランプ装置は、クランプ本体と、このクランプ本体にクランプ位置とクランプ解除位置とに亙って可動に支持されたクランプレバーと、クランプ本体に設けられクランプレバーを駆動する為のエアシリンダを含む駆動手段とを備えたものであり、特に、駆動手段により軸心方向へ進退駆動される出力ロッドと、クランプレバーとエアシリンダの間においてクランプ本体に前記軸心方向へ移動自在に支持され、クランプレバーをクランプ位置へ押動可能な押動部材と、エアシリンダの外部に設けられた倍力機構であって、出力ロッドの進出により径方向外側へ押動される複数の鋼球を有し、この鋼球を介して出力ロッドの駆動力を倍力して押動部材に伝達し、クランプレバーをクランプ位置へ駆動する方向へ押動部材を移動させる倍力機構とを備えている。
【実施例】
【００３２】
以下、本発明の実施例について、図１〜図３のａｂｃを前方左方上方として説明する。
図１〜図６に示すように、クランプ装置１には、クランプ本体２、クランプ本体２を前後方向へ移動自在にガイド支持する左右１対のガイド支持部材３、クランプ本体２にクランプ位置（図５、図６参照）とクランプ解除位置（図４参照）とに亙って可動に支持されたクランプレバー４、クランプ本体２に設けられクランプレバー４を駆動する為のエアシリンダ２０を含む駆動機構５を備えている。
【００３３】
また、このクランプ装置１は、駆動機構５により軸心方向（前後方向）へ進退駆動される出力ロッド６、クランプレバー４とエアシリンダ２０の間においてクランプ本体２に軸心方向へ移動自在に支持され、クランプレバー４をクランプ位置へ押動可能な押動部材７、エアシリンダ２０の外部に設けられた倍力機構８であって、出力ロッド６の進出により径方向外側へ押動される複数（例えば、３個）の鋼球４０を有し、この鋼球４０を介して出力ロッド６の駆動力を倍力して押動部材７に伝達し、クランプレバー４をクランプ位置へ駆動する方向（前方）へ押動部材７を移動させる倍力機構８、クランプ本体２に対して押動部材７が回動しないように規制する回動規制機構９を備えている。
【００３４】
クランプ本体２は、第１本体ブロック１０と、第１本体ブロック１０の後端部に固定された第２本体ブロック１１を有し、第２本体ブロック１１の後端部に、エアシリンダ２０が固定的に連結され、第１本体ブロック１０にクランプレバー４が可動に支持され、第２本体ブロック１２に押動部材７が可動に支持されている。
【００３５】
第１，第２本体ブロック１０，１１及びエアシリンダ２０の左右両側に、１対の被ガイド部材１２が固定的に設けられ、１対の被ガイド部材１２に形成された前後に長い係合溝１２ａに１対のガイド支持部材３の係合部３ａがスライド自在に係合されている。この状態を保持して、１対のガイド支持部材３が、クランプ対象物を固定するベースＢに複数のボルト１３により固定され、これらガイド支持部材３によって、クランプ本体２、エアシリンダ２０が、前後方向へ移動自在にガイド支持されている。
【００３６】
第１本体ブロック１０は左右１対の縦壁１０ａを有し、これら縦壁１０ａの間にクランプレバー４が配設されている。このクランプレバー４は、第１本体ブロック１０と略同じ上下長及び前後長を有し、第１本体ブロック１０の１対の縦壁１０ａの間の隙間と略同じ左右幅を有する。クランプレバー４は、下端部が左右方向向きの支軸１４を介して縦壁１０ａに回動自在に支持され、上部に、第１本体ブロック１０よりも前側へ突出したクランプ部４ａが設けられ、長さ方向中央部分に、押動部材７側（後側）へ張り出して押動部材７の少なくとも一部が当接する張出部４ｂが設けられている。
【００３７】
ここで、第２本体ブロック１１には、押動部材７の上側に筒状のバネ装着部材１５が設けられ、このバネ装着部材１５の内部に復帰バネ１６が装着されている。バネ装着部材１５には復帰ロッド１７が挿通状に装着され、その復帰ロッド１７が復帰バネ１６により後方へ弾性付勢されている。復帰ロッド１７の前部はバネ装着部材１５の前側へ突出し、その前端部がクランプレバー４の上端部に回動自在に連結され、復帰バネ１６の付勢力によって、クランプレバー４がクランプ解除位置へ復帰可能になっている。
【００３８】
駆動機構５は、エアシリンダ２０と、エアシリンダ２０に内装されたバネ部材３５，３６を有する。エアシリンダ２０は、シリンダ筒２１、ヘッド側端壁２２、基端側端壁２３、ピストン２４を有し、ヘッド側端壁２２と基端側端壁２３に、シリンダ筒２１とヘッド側端壁２２、基端側端壁２３の間をシールするＯリング２５，２６が装着され、ピストン２４に、シリンダ筒２１とピストン２４の間をシールする環状のピストンシール２７が装着されている。
【００３９】
出力ロッド６は、ヘッド側端壁２２に移動自在に挿通されて、先端部分がエアシリンダ２０の前側へ突出し、基端部分がピストン２４に挿通された状態でナット３９を用いて固定されている。ヘッド側端壁２２には、出力ロッド６とヘッド側端壁２２の間をシールするロッドパッキン２８が装着され、出力ロッド６の基端部分には、ピストン２４と出力ロッド６の間をシールするＯリング２９が装着されている。
【００４０】
ピストン２４の後側において、出力ロッド６とシリンダ筒２１と基端側端壁２３とピストン２４で囲まれた部分が第１エア作動室３０に形成され、ピストン２４の前側において、出力ロッド６とシリンダ筒２１とヘッド側端壁２２とピストン２４で囲まれた部分が第２エア作動室３１に形成されている。第１エア作動室３０に圧縮コイルバネからなるバネ部材３５，３６が装着され、このバネ部材３５，３６により基端側端壁２３に対してピストン２４が前方へ弾性付勢されている。
【００４１】
エアシリンダ２０には、第１，第２エア作動室３０，３１に加圧エアを供給／排出可能なエアポート３２，３３（図３参照）が形成され、これらエアポート３２，３３が加圧エア供給／排出装置（図示略）に接続されている。第２エア作動室３１から加圧エアを排出した状態で、第１エア作動室３０に加圧エアが供給されると、その加圧エアとバネ部材３５，３６の付勢力によりピストン２４と共に出力ロッド６が進出駆動される。
【００４２】
また、第２エア作動室３１から加圧エアを排出した状態で、第１エア作動室３０に加圧エアが供給されると、その加圧エアよりバネ部材３５，３６の付勢力に抗してピストン２４と共に出力ロッド６が後退駆動される。尚、ピストン２４がヘッド側端壁２２に当接して、出力ロッド６が最大限突出し（図６参照）、また、ピストン２４が基端側端壁２３に当接して、出力ロッド６が最大限退入した状態となる（図４参照）。
【００４３】
第２本体ブロック１１には前後方向向きの貫通穴１１ａが形成され、この貫通穴１１ａに押動部材７が前後方向へ移動自在に内嵌され支持されている。この押動部材７は、端壁部７ａと筒部７ｂを有し、後側が開口するカップ状に形成され、端壁部７ａの前面がクランプレバー４の張出部４ｂに当接し、筒部７ｂの後端面に、倍力機構８の複数の鋼球４０が径方向内側から係合する第１受け部４２が形成されている。
【００４４】
次に、倍力機構８について詳細に説明する。
倍力機構８は、エアシリンダ２０の前側に設けられ、出力ロッド６の進出により、複数（例えば、３個）の鋼球４０が径方向外側へ押動されて、これら鋼球４０を介して出力ロッド６の駆動力を倍力して押動部材７に伝達し、クランプレバー４をクランプ位置へ駆動する前方へ押動部材７を移動させる機構である。
【００４５】
図４〜図１０に示すように、倍力機構８は、複数（例えば、３個）の鋼球４０、出力ロッド６の先端部分に先端側程小径化するように設けられ且つ複数の鋼球４０に径方向内側から係合するテーパ部４１、複数の鋼球４０が径方向内側から係合するように軸心方向（前後方向）に対面状に設けられた第１受け部４２と第２受け部４２を有する。複数の鋼球４０は、周方向に所定間隔（例えば、１２０度間隔）おきに配設されている。
【００４６】
出力ロッド６の先端部分に設けられたテーパ部４１は、複数の鋼球４０が夫々線接触状に係合する断面円弧状の底面を有する複数（例えば、３つ）のテーパ溝４１ａからなる。複数のテーパ溝４１ａは、周方向に所定間隔（例えば、１２０度間隔）おきに形成され、各テーパ溝４１ａは、前方が径方向内側へ向かって穏やかに傾斜し、出力ロッド６の移動方向（前後方向）に対する傾斜角θ１が約１０度のテーパに形成されている。駆動機構５により出力ロッド６を前方へ駆動する駆動力Ｆとして、複数の鋼球４０の径方向外側向きの力Ｆ１はＦ／tan θ１となり、θ１が約１０度の場合にＦ１はＦの約5.7 倍になる。
【００４７】
第１受け部４２は、押動部材７の筒部７ｂのエアシリンダ２０側の基端面（後端面）に形成されて、複数の鋼球４０が夫々線接触状に係合する断面円弧状の底面を有する複数（例えば、３つ）のテーパ溝４２ａからなる。複数のテーパ溝４２ａは、周方向に所定間隔（例えば、１２０度間隔）おきに形成され、各テーパ溝４２ａは、後方が径方向外側へ向かって傾斜し、径方向に対する傾斜角θ２が約３５度のテーパに形成されている。
【００４８】
第２受け部４３は、エアシリンダ２０のロッド出力側のヘッド側端壁２２に固定的に設けられたリング部材４５に形成されている。このリング部材４５はフランジ部４５ａとリング部４５ｂを有し、フランジ部４５ａが第２本体ブロック１１とヘッド側端壁２２の間に挟持状に配設されている。リング部４５ｂは第２本体ブロック１１の貫通穴１１ａの後端部に内嵌され、このリング部４５ａの前端面に第２受け部４３が形成されている。
【００４９】
第２受け部４３は、複数の鋼球４０が夫々線接触状に係合する断面円弧状の底面を有する複数（例えば、３つ）のテーパ溝４３ａからなる。複数のテーパ溝４３ａは、周方向に所定間隔（例えば、１２０度間隔）おきに形成され、各テーパ溝４３ａは、前方が径方向外側へ向かって傾斜し、径方向に対する傾斜角θ２が約３５度のテーパに形成されている。従って、鋼球４０の径方向外側へ向く力Ｆ１は、押動部材７の前方向きの力Ｆ２＝Ｆ１／tan θ２となり、θ２が約３５度の場合にＦ２はＦ１の約1.4 倍になる。
【００５０】
このように、倍力機構８は、出力ロッド６の駆動力Ｆを１／tan θ１／tan θ２倍（例えば、約5.7 ×1.4 ＝約８倍）に倍力して、押動部材７を前方へ駆動する力に変換して押動部材７に伝達する。特に、テーパ溝４２ａ，４３ａの両方がテーパであるため、出力ロッド６の駆動力Ｆを例えば約８倍に倍力して押動部材７に伝達できると共に、鋼球４０の径方向外側向きの移動量に対する、押動部材７の前方への移動量を大きくすることができる。
【００５１】
回動規制機構９においては、押動部材７の筒部７ｂに、径方向向き（縦向き）のスプリングピン５０が貫通状に装着され、このスプリングピン５０のうち筒部７ｂの径方向外側に突出した部分が、クランプ本体２の第２本体ブロック１１に形成された前後方向向きの溝５１に移動自在に係合している。これにより、クランプ本体２に対して、押動部材７の前後移動が許容された状態で、押動部材７が回動しないように規制される。
【００５２】
ここで、リング部材４５のフランジ部４５ａと第１本体ブロック１１とに亙って、前後方向向きのスプリングピン５５が植設され、これにより、クランプ本体２に対してリング部材４５が回動しないように規制される。
【００５３】
ところで、図４に示すように、出力ロッド６がエアシリンダ２０に最大限退入した状態で、出力ロッド６の先端部は押動部材７の筒部７ｂの後端内側に位置している。この状態から、駆動機構５により、出力ロッド６が前方へ進出駆動されると、出力ロッド６の先端部分は筒部７ｂ内に入り込んで行き、図６に示すように、出力ロッド６がエアシリンダ２０から最大限突出した状態では、押動部材７も前方へ僅かに移動するが、出力ロッド６の先端部分は押動部材７の端壁部７ａに接近した状態となる。
【００５４】
ここで、押動部材７の筒部７ｂに貫通状に装着されたスプリングピン５０は、その筒部７ｂの内側にも突出した状態となっている。出力ロッド６の先端部分には、テーパ溝４１ａの形成部位以外の部位に前後方向向きの溝５６が形成され、出力ロッド６が進出移動し、その先端部分が押動部材７の筒部７ｂ内に入り込んでいくと、溝５６にスプリングピン５０が係合した状態となる。従って、スプリングピン５０に出力ロッド６が干渉しないので、出力ロッド６は確実に進出し、溝５６にスプリングピン５０が係合した状態では、押動部材７に対して出力ロッド６が回動しないように規制可能となる。
【００５５】
次に、クランプ装置１の作用・効果について説明する。
先ず、ワーク等のクランプ対象物Ｗを固定するためのワークパレット等のベースＢに、クランプ装置１を必要数装着し、また、各クランプ装置１において、図４に示すように、クランプレバー４をクランプ解除位置に復帰させた状態で、クランプ対象物Ｗのクランプする部分が、クランプレバー４のクランプ部４ａの下側に位置するようにセットする。ここで、クランプレバー４をクランプ解除位置に復帰させる場合、後で詳述するが、駆動機構５において、第２エア作動室３１に加圧エアを供給して行う。
【００５６】
また、クランプ装置１とクランプ対象物Ｗをセットする場合、先ず、各クランプ装置１において、ベースＢに固定されたガイド支持部材３に対して、クランプ本体２を後退させた状態で、クランプ対象物Ｗをセットし、その後、クランプ本体２を前進させて、クランプ対象物Ｗのクランプする部分の上側に、クランプレバー４のクランプ部４ａを位置させることができる。尚、ガイド支持部材３とクランプ本体２とを、止めネジ等の固定手段により、固定解除可能に固定するようにしてもよい。
【００５７】
その後、各クランプ装置１を次のように作動させる。先ず、駆動機構５において、第２エア作動室３１から加圧エアを排出し、第１エア作動室３０に加圧エアを供給する。すると、第１エア作動室３０に供給された加圧エアと、バネ部材３５，３６の付勢力により、ピストン２４と共に出力ロッド６が前方へ進出駆動される。この出力ロッド６の進出により、倍力機構８において、出力ロッド６の先端部分のテーパ部４１（複数のテーパ溝４１ａ）により、複数の鋼球４０が径方向外側へ夫々押動され、これら鋼球４０を介して出力ロッド６の駆動力が倍力され押動部材７伝達される。
【００５８】
この場合、径方向外側へ押動される複数の鋼球４０と、これら鋼球４０が径方向内側から係合する第１受け部４２（複数のテーパ溝４２ａ）と第２受け部４３（複数のテーパ溝４３ａ）により、出力ロッド６の駆動力が倍力され、押動部材７を前方へ押動する力に変換されて押動部材７に伝達され、押動部材７が前方へ押動されると、クランプレバー４の後側へ張り出した張出部４ａと接触して、クランプレバー４を前方へ押動する。
【００５９】
つまり、この押動部材７により、図５に示すように、クランプレバー４が図において半時計回り方向へ回動してクランプ位置へ駆動され、クランプ部４ａによりクランプ対象物ＷがベースＢにクランプされる。尚、第１エア作動室３０に加圧エアを供給した状態を維持して、クランプ対象物ＷをベースＢにクランプすることが好ましい。但し、第１エア作動室３０から加圧エアが排出された場合でも、バネ部材３５，３６の付勢力により、クランプ対象物ＷをベースＢにクランプ可能である。
【００６０】
一方、クランプ対象物Ｗをクランプ解除する場合には、駆動機構５において、第１エア作動室３０から加圧エアを排出し、第２エア作動室３１に加圧エアを供給する。すると、第２エア作動室３１に供給された加圧エアにより、ピストン２４と共に出力ロッド６が、バネ部材３５，３６の付勢力に抗して後方へ退入駆動される。この出力ロッド６の退入により、複数の鋼球４０の径方向内側への移動と、押動部材７の後方移動が可能となる。
【００６１】
それ故、復帰バネ１６により、図４に示すように、クランプレバー４が図において時計回り方向へ回動してクランプ解除位置へ移動し、このクランプレバー４の移動により、押動部材７は、そのテーパ部４２（複数のテーパ溝４２ａ）が複数の鋼球４０との係合状態を維持して、後方へ移動する。こうして、クランプ対象物Ｗをクランプ解除でき、必要に応じて、ガイド支持部材３に対してクランプ本体２を後退させて、クランプ対象物ＷをベースＢから取り外すことができる。
【００６２】
このように、このクランプ装置１によれば、クランプ本体２、クランプレバー４、エアシリンダ２０とバネ部材３５，３６を含む駆動機構５、出力ロッド６、押動部材７、倍力機構８を設けたので、駆動機構５により出力ロッド６を進出駆動することにより、その駆動力が、出力ロッド６→倍力機構８→押動部材７→クランプレバー４の順に伝達され、特に、倍力機構８では、出力ロッド６の進出により複数の鋼球４０が径方向外側へ押動され、出力ロッド６の駆動力が倍力されて押動部材７に伝達されるため、クランプレバー４によりクランプ対象物Ｗを強力にクランプすることができる。
【００６３】
倍力機構８をエアシリンダ２０の外部に設けたので、エアシリンダ２０の構成を簡単化し、エアシリンダ２０と倍力機構８の組み付けを容易に行い、エアシリンダ２０を分解することなく、倍力機構８（複数の鋼球４０、出力ロッド６に形成されたテーパ部４１、押動部材７に形成された第１受け部４２、リング部材４５に形成された第２受け部４３）の点検・補修を容易に行うことが可能になる。
【００６４】
倍力機構８は、出力ロッド６の先端部分に先端側程小径化するように設けられ且つ複数の鋼球４０に径方向内側から係合するテーパ部４１を有するので、倍力機構８をエアシリンダ２０の外部に確実に設けることが可能となり、駆動機構５により出力ロッド６を進出駆動することにより、その倍力機構８において、出力ロッド６のテーパ部４１により複数の鋼球４０を径方向外側へ確実に押動し、この鋼球４０を介して出力ロッド６の駆動力を倍力して押動部材７に伝達することができる。
【００６５】
倍力機構８は、複数の鋼球４０が径方向内側から係合するように軸心方向に対面状に設けられた第１受け部４２と第２受け部４３を有し、この第１受け部４２を押動部材７に形成し、第２受け部４３をエアシリンダ２０のロッド進出側の端壁２２に固定的に設けられたリング部材４５に形成し、第１，第２受け部４２，４３を、鋼球４０を受け止め可能に前記径方向に対して傾斜したテーパ状に形成したので、鋼球４０が径方向外側へ移動すると、この鋼球４０と第１，第２受け部４２，４３により、出力ロッド６の駆動力を確実に倍力して押動部材７に確実に伝達することができる。
【００６６】
押動部材７はカップ状に構成され、押動部材７のエアシリンダ２０側の基端面に第１受け部４２を形成したので、押動部材７の内側に出力ロッド６の先端部分を挿入可能となり、これにより、鋼球４０が径方向外側へ移動して、クランプレバー４がクランプ位置へ移動するように、出力ロッド６を確実に進出可能に構成することができる。
【００６７】
出力ロッド６の先端部分に設けられたテーパ部４１は、複数の鋼球４０が夫々線接触状に係合する断面円弧状の底面を有する複数のテーパ溝４１ａからなり、第１受け部４２と第２受け部４３の各々は、複数の鋼球が夫々線接触状に係合する断面円弧状の底面を有する複数のテーパ溝４２ａ，４３ａからなるので、複数の鋼球４０、テーパ部４１（複数のテーパ溝４１ａ）、第１受け部４２（複数のテーパ溝４２ａ）、第２受け部４３（複数のテーパ溝４３ａ）の耐久性を格段に高めることができる。
【００６８】
クランプ本体２に対して、第２受け部４３が形成されたリング部材４５が回り止めされ、また、クランプ本体２に対して、第１受け部４２が形成された押動部材７が回動しないように規制する回動規制機構９を設けたので、各鋼球４０が対応する第１受け部４２と第２受け部４３のテーパ溝４３ａ，４３ａに係合した状態で、クランプ本体２に対して押動部材７、リング部材４５が回動しないように規制し、その係合状態を確実に保持し、倍力機構８の機能を確実に維持することができる。
【００６９】
クランプレバー４は、その下端部がクランプ本体２に回動自在に支持され、クランプレバー４の長さ方向中央部分に押動部材７側（後側）へ張り出して押動部材７の少なくとも一部が当接する張出部４ｂを設けたので、押動部材７によりクランプレバー４をクランプ位置に確実に押動し回動させることができる。
【００７０】
次に、前記実施例を部分的に変更した変形例について説明する。
１］倍力機構８において、鋼球４０の数・サイズについては適宜変更可能である。この場合、鋼球４０の数・サイズに応じた、テーパ部４１、第１，第２受け部４２，４３（テーパ溝４１ａ，４２ａ，４３ａの数・サイズ）に構成する。
【００７１】
２］駆動機構５において、第１エア作動室３０に供給された加圧エアのみにより、出力ロッド６を進出駆動する駆動力を発生させて、クランプ対象物Ｗをクランプ可能に構成してもよい。但し、クランプ対象物Ｗをクランプする場合、第１エア作動室３０に加圧エアを供給した状態を維持可能に構成される。
３］駆動機構５において、バネ部材３５，３６の付勢力のみにより、出力ロッド６を進出駆動する駆動力を発生させて、クランプ対象物Ｗをクランプ可能に構成してもよい。
【００７２】
４］駆動機構５において、ピストン２４を後方へ弾性付勢するバネ部材を装着し、このバネ部材の付勢力により、ピストン２４を後退駆動して、クランプレバー４をクランプ解除位置に切り換え可能に構成してもよい。この場合、第２エア作動室３１への加圧エアの供給を不要にすることができる。
【００７３】
５］出力ロッド６の先端部分を、全体的に、先端側ほど小径化するテーパ部４１（テーパ軸部）に形成し、このテーパ部４１が複数の鋼球４０に径方向内側から係合するように構成してもよい。各鋼球４０とテーパ部４１とが点接触となるため、これらの耐久性は低下するが、出力ロッド６にテーパ部４１を簡単に形成することができる。
【００７４】
６］同様に、第１受け部４２、第２受け部４３を、全体的に、径方向に対して傾斜したテーパ面に形成し、この第１受け部４２、第２受け部４３のテーパ面に、複数の鋼球４０が径方向内側から係合するように構成してもよい。各鋼球４０と第１，第２受け部４２，４３とが点接触となるため、これらの耐久性は低下するが、押動部材７、リング部材４５に、第１受け部４２、第２受け部４３を簡単に形成することができる。
【００７５】
７］第１受け部４２と第２受け部４３の両方を、径方向に対して傾斜したテーパ状に形成せずに、第１受け部４２と第２受け部４３の一方を、径方向に対して傾斜したテーパ状に形成する。こうした場合でも、鋼球４０が径方向外側へ移動すると、この鋼球４０と第１，第２受け部４２，４３により、出力ロッド６の駆動力を確実に倍力し、押動部材７を前方へ駆動する力に変換して押動部材７に確実に伝達することができる。
【００７６】
８］リング部材４５を省略し、エアシリンダ２０のロッド進出側の端壁２２に第２受け部４３を形成してもよい。
９］その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を付加して実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の実施例に係るクランプ装置の正面図である。
【図２】クランプ装置の平面図である。
【図３】クランプ装置の側面図である。
【図４】クランプ装置（クランプ解除状態）の縦断面図である。
【図５】クランプ装置（クランプ状態）の縦断面図である。
【図６】クランプ装置（最大クランプ駆動状態）の縦断面図である。
【図７】出力ロッドと鋼球の正面図である。
【図８】図７のVIII矢視図である。
【図９】押動部材と鋼球の背面図である。
【図１０】図９のＸ矢視図である。
【符号の説明】
【００７８】
１              クランプ装置
２              クランプ本体
４            クランプレバー
４ｂ            張出部
５            駆動機構
６            出力ロッド
７            押動部材
８            倍力機構
９              回動規制機構
２０          エアシリンダ
４０            鋼球
４１          テーパ部
４１ａ        テーパ溝
４２            第１受け部
４３          第２受け部
４２ａ，４３ａ  テーパ溝
４５            リング部材
【図１】
2005169563.tif 000003
【図２】
2005169563.tif 000004
【図３】
2005169563.tif 000005
【図４】
2005169563.tif 000006
【図５】
2005169563.tif 000007
【図６】
2005169563.tif 000008
【図７】
2005169563.tif 000009
【図８】
2005169563.tif 000010
【図９】
2005169563.tif 000011
【図１０】
2005169563.tif 000012