(57)【要約】【課題】  動作異常の検出機構に設けた弁部材を確実に閉弁させる。【解決手段】  ハウジング（２）内の装着孔（５３）に弁部材（５４）を気密状に挿入する。その弁部材（５４）の上面と下面とを連通させるように上記弁部材（５４）に貫通孔（６２）を形成する。上記装着孔（５３）の上端壁（５３ｂ）に設けた弁座（６８）と上記弁部材（５４）の上面に設けた弁面（６９）との間に、弁路（６７）を形成する。上記貫通孔（６２）と上記弁路（６７）との少なくとも一方を絞り路によって構成する。これにより、エア供給路（４９）から上記弁部材（５４）の下側に供給した加圧エアが、上記弁部材（５４）の上記弁面（６９）を上記弁座（６８）に接当させるように構成する。可動部材（１４）が所定領域よりも異常下降したときには、その可動部材（１４）に設けた操作部（７１）が上記の接当状態の弁部材（５４）を下方へ押して上記弁面（６９）を上記弁座（６８）から離間させる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング（２）内に上下方向へ移動可能に挿入された可動部材（９，１４）と、上記ハウジング（２）内の装着孔（５３）に上下方向へ移動可能で気密状に挿入された弁部材（５４）と、その弁部材（５４）の上面と下面とを連通させるように上記弁部材（５４）に上下方向へ形成した貫通孔（６２）と、上記弁部材（５４）の下側に連通されたエア供給路（４９）と、上記装着孔（５３）の上端壁（５３ｂ）に設けた弁座（６８）と上記弁部材（５４）の上面に設けた弁面（６９）との間に形成される弁路（６７）と、上記弁路（６７）に連通された排出路（６３）と、上記弁部材（５４）に所定の隙間をあけて上側から対面するように上記可動部材（９，１４）に設けた操作部（７１）と、を備え、
上記貫通孔（６２）と上記弁路（６７）との少なくとも一方を絞り路によって構成し、これにより、上記エア供給路（４９）から上記弁部材（５４）の下側に供給した加圧エアが、上記弁部材（５４）の上記弁面（６９）を上記弁座（６８）に接当させるように構成し、
上記可動部材（９，１４）が所定領域よりも異常下降したときには、上記操作部（７１）が上記の接当状態の弁部材（５４）を下方へ押して上記弁面（６９）を上記弁座（６８）から離間させ、上記エア供給路（４９）の加圧エアが上記の貫通孔（６２）と上記弁路（６７）とを通って上記の排出路（６３）へ漏れるように構成した、
ことを特徴とする動作異常の検出機構。
【請求項２】
請求項１の動作異常の検出機構において、
前記弁部材（５４）の下部外周と前記の装着孔（５３）との間に封止具（５５）を設けた、ことを特徴とする動作異常の検出機構。
【請求項３】
請求項１又は２の動作異常の検出機構において、
前記弁部材（５４）を上方へ付勢する弾性体（７６）を設けた、ことを特徴とする動作異常の検出機構。
【請求項４】
ハウジング（２）に上下移動可能に挿入されたプルロッド（６）と、そのプルロッド（６）を上下方向へ移動させる駆動機構（８）と、上記プルロッド（６）の上部外周に環状に配置されて被固定物（１１）の穴（１２）に挿入されるクランプ部材（１３）と、上記クランプ部材（１３）の内周面に係合する楔部材（２０）と、上記クランプ部材（１３）および上記楔部材（２０）の両部材（１３，２０）のうちの一方の部材を所定の力で押し上げる進出機構（３０）とを備え、上記両部材（１３，２０）のうちの他方の部材を上記プルロッド（６）に連結し、
クランプ駆動時には、上記プルロッド（６）が、上記所定の力によって上昇位置に保持された上記一方の部材に対して上記他方の部材を下降させることにより、上記クランプ部材（１３）を半径方向の外方へ拡大させて当該クランプ部材（１３）を上記穴（１２）の内周面に係合させ、その後、上記プルロッド（６）が、上記クランプ部材（１３）と上記楔部材（２０）とを上記所定の力に抗して下降させるように構成した、クランプ装置であって、
上記クランプ装置に動作異常の検出機構を設け、その検出機構は、上記ハウジング（２）内の装着孔（５３）に上下方向へ移動可能で気密状に挿入された弁部材（５４）と、その弁部材（５４）の上面と下面とを連通させるように上記弁部材（５４）に上下方向へ形成した貫通孔（６２）と、上記弁部材（５４）の下側に連通されたエア供給路（４９）と、上記装着孔（５３）の上端壁（５３ｂ）に設けた弁座（６８）と上記弁部材（５４）の上面に設けた弁面（６９）との間に形成される弁路（６７）と、上記弁路（６７）に連通された排出路（６３）と、上記弁部材（５４）に所定の隙間をあけて上側から対面するように上記進出機構（３０）に設けた操作部（７１）と、を備え、
上記貫通孔（６２）と上記弁路（６７）との少なくとも一方を絞り路によって構成し、これにより、上記エア供給路（４９）から上記弁部材（５４）の下側に供給した加圧エアが、上記弁部材（５４）の上記弁面（６９）を上記弁座（６８）に接当させるように構成し、
上記クランプ部材（１３）が所定領域よりも異常下降したときには、上記操作部（７１）が上記の接当状態の弁部材（５４）を下方へ押して上記弁面（６９）を上記弁座（６８）から離間させ、上記エア供給路（４９）の加圧エアが上記の貫通孔（６２）と上記弁路（６７）とを通って上記の排出路（６３）へ漏れるように構成した、ことを特徴とする動作異常の検出機構を設けたクランプ装置。
【請求項５】
請求項４の動作異常の検出機構を設けたクランプ装置において、
前記クランプ部材（１３）を前記進出機構（３０）によって所定の力で上方へ押すように構成すると共に前記楔部材（２０）を前記プルロッド（６）に連結し、上記クランプ部材（１３）に対して上記楔部材（２０）を上側から係合させた、ことを特徴とする動作異常の検出機構を設けたクランプ装置。
【請求項６】
請求項４の動作異常の検出機構を設けたクランプ装置において、
前記楔部材（２０）を前記進出機構（３０）によって所定の力で上方へ押すように構成すると共に前記クランプ部材（１３）を前記プルロッド（６）に連結し、上記楔部材（２０）に対して上記クランプ部材（１３）を上側から係合させた、ことを特徴とする動作異常の検出機構を設けたクランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は、ピストンやプルロッド等の可動部材の動作異常をエアの圧力変化によって検出する機構およびその検出機構を設けたクランプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  この種のエア式の検出機構およびクランプ装置には、従来では、特許文献１（日本国・特開２００９−１９０１３７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。
ハウジング内にプルロッドとピストンとを上下に配置し、上記プルロッドの上部外周に係合具を配置し、上記の係合具を、環状受圧部材に作用させた油圧力によって下方から支持している。そして、上記ピストンが上記プルロッドを下降駆動することにより、そのプルロッドに設けた傾斜面が、上記の環状受圧部材によって支持された上記の係合具を半径方向の外方へ移動させ、その後、上記の油圧力に抗して上記の係合具及び上記の環状受圧部材を下降させる。
何らかの原因で上記の係合具及び環状受圧部材が所定領域よりも下降したクランプ不良時には、その環状受圧部材の鍔部が、Ｏリングの弾性力によって閉弁された弁部材を、上記Ｏリングに抗して強制的に開弁させ、その開弁による加圧エアの圧力低下を検出するように構成してある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】  特開２００９−１９０１３７号公報
【０００４】  上記の従来技術は次の問題がある。
弁部材を閉弁させる上記Ｏリングは、ゴム又は合成樹脂によって構成されるので、クランプ装置の回りに飛散する切削油によって化学変化して、弾性力を喪失しやすい。このため、加圧エアから弁部材に作用する開弁力よりも上記Ｏリングの閉弁力が小さくなり、閉弁状態を維持できなくなる。
また、上記の弁部材をＯリングの弾性力によって閉弁させるには、そのＯリングを予め圧縮しておくことが要求される。このように、Ｏリングは、常に圧縮されているため、経年劣化によって弾性力がなくなり、この点でも、閉弁不良を発生させるおそれがある。
そのうえ、クランプ不良時に上記の弁部材が開弁されるときに、既に圧縮された状態の上記Ｏリングは、傾動された弁部材によって更に押圧されて、部分的に過度に圧縮される。このため、上記Ｏリングが損傷して弁部材を確実に閉弁できなくなる。
本発明の目的は、検出機構に設けた弁部材を確実に閉弁できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  上記目的を達成するため、例えば、図４Ａから図４Ｃ、又は図８Ａから図８Ｃに示すように、動作異常の検出機構を次のように構成した。
ハウジング２内に上下方向へ移動可能に挿入された可動部材９，１４と、上記ハウジング２内の装着孔５３に上下方向へ移動可能で気密状に挿入された弁部材５４と、その弁部材５４の上面と下面とを連通させるように上記弁部材５４に上下方向へ形成した貫通孔６２と、上記弁部材５４の下側に連通されたエア供給路４９と、上記装着孔５３の上端壁５３ｂに設けた弁座６８と上記弁部材５４の上面に設けた弁面６９との間に形成される弁路６７と、上記弁路６７に連通された排出路６３と、上記弁部材５４に所定の隙間をあけて上側から対面するように上記可動部材９，１４に設けた操作部７１と、を備える。上記貫通孔６２と上記弁路６７との少なくとも一方を絞り路によって構成する。これにより、上記エア供給路４９から上記弁部材５４の下側に供給した加圧エアが、上記弁部材５４の上記弁面６９を上記弁座６８に接当させるように構成する。上記可動部材９，１４が所定領域よりも異常下降したときには、上記操作部７１が上記の接当状態の弁部材５４を下方へ押して上記弁面６９を上記弁座６８から離間させ、上記エア供給路４９の加圧エアが上記の貫通孔６２と上記弁路６７とを通って上記の排出路６３へ漏れるように構成する。
【０００６】  上記検出機構の発明は、次の作用効果を奏する。
弁部材の貫通孔と弁路との少なくとも一方を絞り路によって構成したので、正常な状態において、エア供給路へ供給された加圧エアは、弁部材の下側へ多量に流入するのに対して、弁部材の上側には流入しにくい。このため、弁部材の下面と上面に作用する差力によって当該弁部材の弁面が弁座に接当する。従って、上記エア供給路の圧力が設定圧力に上昇し、その圧力を検出することにより、正常な状態であることを確認できる。
これに対して、何らかの原因で前記可動部材が所定領域を越えて異常下降したときには、前記の操作部が上記の接当状態の弁部材を加圧エアの上向き力に抗して下方へ押し、これにより、上記の弁座から弁面が離間する。このため、上記エア供給路の加圧エアが上記貫通孔と上記弁路とを通って排出路へ漏れ出す。その結果、上記エア供給路の圧力が設定圧力に到達せず、その圧力を検出することにより、異常な状態であることを確認できる。
従って、本発明は、前記の従来技術とは異なり、弁部材を閉じ側へ弾性的に付勢するＯリングを設ける必要がなくなる。このため、そのＯリングの化学変化による劣化や経年劣化や過度に圧縮されることによる前記の問題点を解消でき、検出機構に設けた弁部材を確実に閉弁できる。
【０００７】  また、上記発明では、例えば図４Ａから図４Ｃに示すように、前記弁部材５４の下部外周と前記の装着孔５３との間に封止具５５を設けることが好ましい。
さらに、上記発明では、例えば図７Ａと図７Ｂに示すように、前記弁部材５４を上方へ付勢する弾性体７６を設けてもよい。
【０００８】  また、前記目的を達成するため、例えば、図１から図４Ｃ、又は図９、若しくは図１０に示すように、クランプ装置を次のように構成した。
ハウジング２に上下移動可能に挿入されたプルロッド６と、そのプルロッド６を上下方向へ移動させる駆動機構８と、上記プルロッド６の上部外周に環状に配置されて被固定物１１の穴１２に挿入されるクランプ部材１３と、上記クランプ部材１３の内周面に係合する楔部材２０と、上記クランプ部材１３および上記楔部材２０の両部材１３，２０のうちの一方の部材を所定の力で押し上げる進出機構３０とを備え、上記両部材１３，２０のうちの他方の部材を上記プルロッド６に連結する。クランプ駆動時には、上記プルロッド６が、上記所定の力によって上昇位置に保持された上記一方の部材に対して上記他方の部材を下降させることにより、上記クランプ部材１３を半径方向の外方へ拡大させて当該クランプ部材１３を上記穴１２の内周面に係合させ、その後、上記プルロッド６が、上記クランプ部材１３と上記楔部材２０とを上記所定の力に抗して下降させるように構成する。上記クランプ装置に動作異常の検出機構を設ける。その検出機構は、上記ハウジング２内の装着孔５３に上下方向へ移動可能で気密状に挿入された弁部材５４と、その弁部材５４の上面と下面とを連通させるように上記弁部材５４に上下方向へ形成した貫通孔６２と、上記弁部材５４の下側に連通されたエア供給路４９と、上記装着孔５３の上端壁５３ｂに設けた弁座６８と上記弁部材５４の上面に設けた弁面６９との間に形成される弁路６７と、上記弁路６７に連通された排出路６３と、上記弁部材５４に所定の隙間をあけて上側から対面するように上記進出機構に設けた操作部７１と、を備える。上記貫通孔６２と上記弁路６７との少なくとも一方を絞り路によって構成する。これにより、上記エア供給路４９から上記弁部材５４の下側に供給した加圧エアが、上記弁部材５４の上記弁面６９を上記弁座６８に接当させるように構成する。上記クランプ部材１３が所定領域よりも異常下降したときには、上記操作部７１が上記の接当状態の弁部材５４を下方へ押して上記弁面６９を上記弁座６８から離間させ、上記エア供給路４９の加圧エアが上記の貫通孔６２と上記弁路６７とを通って上記の排出路６３へ漏れるように構成する。
【０００９】  上記クランプ装置の発明は、次の作用効果を奏する。
弁部材の貫通孔と弁路との少なくとも一方を絞り路によって構成したので、正常なクランプ状態において、エア供給路へ供給された加圧エアは、弁部材の下側へ多量に流入するのに対して、弁部材の上側には流入しにくい。このため、弁部材の下面と上面に作用する差力によって当該弁部材の弁面が弁座に接当する。従って、上記エア供給路の圧力が設定圧力に上昇し、その圧力を検出することにより、正常なクランプ状態であることを確認できる。
これに対して、何らかの原因でクランプ不良になった状態では、前記クランプ部材が所定領域を越えて異常下降し、前記の操作部が上記の接当状態の弁部材を加圧エアの上向き力に抗して下方へ押し、これにより、上記の弁座から弁面が離間する。このため、上記エア供給路の加圧エアが上記貫通孔と上記弁路とを通って排出路へ漏れ出す。その結果、上記エア供給路の圧力が設定圧力に到達せず、その圧力を検出することにより、クランプ不良状態であることを確認できる。
従って、本発明は、前記の従来技術とは異なり、弁部材を閉じ側へ弾性的に付勢するＯリングを設ける必要がなくなる。このため、そのＯリングの化学変化による劣化や経年劣化や過度に圧縮されることによる前記の問題点を解消でき、検出機構に設けた弁部材を確実に閉弁できる。
【００１０】  上記クランプ装置の発明では、例えば、図１から図３、又は図１０に示すように、前記クランプ部材１３を前記進出機構３０によって所定の力で上方へ押すように構成すると共に前記楔部材２０を前記プルロッド６に連結し、上記クランプ部材１３に対して上記楔部材２０を上側から係合させてもよい。
【００１１】  また、上記クランプ装置の発明では、例えば図９に示すように、前記楔部材２０を前記進出機構３０によって所定の力で上方へ押すように構成すると共に前記クランプ部材１３を前記プルロッド６に連結し、上記楔部材２０に対して上記クランプ部材１３を上側から係合させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】  本発明のクランプ装置の第１実施形態を示し、アンクランプ状態の立面視の断面図である。
【図２】  上記クランプ装置のクランプ状態を示し、図１に類似する図である。
【図３】  上記クランプ装置のクランプ不良状態を示し、図１に類似する図である。
【図４】  図４Ａから図４Ｃは、クランプ不良を検出する機構の作動説明図である。図４Ａは、上記クランプ不良検出機構に設けた弁部材の無負荷状態を示し、図１中の要部の拡大図である。図４Ｂは、弁部材の閉じ状態を示し、図４Ａに類似する図である。図４Ｃは、弁部材の開き状態を示し、図４Ａに類似する図である。
【図５】  図５は、第１変形例を示し、図４Ａに類似する図である。
【図６】  図６は、第２変形例を示し、図４Ａに類似する図である。
【図７】  図７Ａと図７Ｂは、第３変形例を示している。図７Ａは、図４Ｂに類似する図である。図７Ｂは、図４Ｃに類似する図である。
【図８】  図８Ａから図８Ｃは、第４変形例を示し、それぞれ、図４Ａから図４Ｃに類似する図である。
【図９】  図９は、本発明のクランプ装置の第２実施形態を示し、図１に類似する図である。
【図１０】  図１０は、本発明のクランプ装置の第３実施形態を示し、図１に類似する図である。
【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４Ｃによって説明する。まず、図１によってクランプ装置の構造を説明する。
工作機械のテーブルに載置されたベースプレート１にハウジング２が複数のボルト（図示せず）によって固定される。このハウジング２は、上ハウジング３と下ハウジング４とを備える。これら上下のハウジング３，４が複数のボルト（図示せず）によって締結される。
上記ハウジング２の上部内にプルロッド６が上下方向へ移動可能かつ半径方向へ移動可能に配置される。上記ハウジング２の下部内に、駆動機構としての油圧シリンダ８のピストン９が上下方向へ移動可能で保密状に配置される。
【００１４】  上記プルロッド６の上部外周には、ワーク（被固定物）１１の穴１２に挿入されるコレット（クランプ部材）１３と上下方向へ移動可能な環状の支持部材１４とが、上下に配置される。上記コレット１３の外周部で上ハウジング３の上面に、ワーク１１の下面１１ａを受け止める着座面１５が環状に形成されている。
【００１５】  上記コレット１３は、周方向へ所定の間隔をあけて並べた４つのグリッパー１６からなる。各グリッパー１６は、上から順に配置した係合具１７と上フランジ１８と下フランジ１９とを備え、これらの部材１７，１８，１９が一体に形成されている。
上記の各係合具１７の外周には鋸刃状の突起１７ａが形成される。また、各係合具１７の内周には、下方へ向かうにつれて軸心に近づくように傾斜面１７ｂが形成される。
上記コレット１３の内周面に上側から係合する楔部材２０がプルロッド６と一体に形成される。その楔部材２０には、上記の傾斜面１７ｂに対応して、４つの傾斜面２１が設けられる。この実施形態では、上記の傾斜面１７ｂ，２１が平面で構成されている。
【００１６】  上記４つのグリッパー１６は、上下のフランジ１８，１９の間に装着したＯリング２３の弾性力によって半径方向の内方へ付勢されると共に、上ハウジング３の上部に装着したダストシール２４の弾性力によっても半径方向の内方へ付勢されている。
【００１７】  前記の環状の支持部材１４は、上記４つのグリッパー１６を下方から支持する大径部２６と、その大径部２６から下方へ突出させた小径部２７とを備える。上記の大径部２６が、上ハウジング３の下部に設けた大径孔３ａに上下移動可能に支持される。また、上記の小径部２７と下ハウジング４の上孔４ａとの間に設けたバネ室に複数枚の皿バネ２９が積層され、これら皿バネ２９が上記の大径部２６を介してコレット１３を上方へ付勢している。即ち、この実施形態では、上記の皿バネ２９と上記の支持部材１４とが、コレット１３を所定の力で押し上げる進出機構３０を構成している。
【００１８】  前記の油圧シリンダ８の前記ピストン９は、下ハウジング４に形成した段付き孔４ｂに挿入されており、ピストン本体３１とピストンロッド３２とエンドプレート３３とを備える。上記ピストンロッド３２の上端部とエンドプレート３３との間に、前記プルロッド６の下フランジ３５が半径方向へ移動可能に嵌合される。また、上記プルロッド６と前記の支持部材１４との間にＵ字状の弾性体３７が装着される。上記プルロッド６は、上記の弾性体３７の付勢力によって半径方向の内方へ押されて、ピストン９の軸心と同軸上に復帰されるようになっている。
【００１９】  上記ピストン本体３１の上側にロック室４１が形成されると共に、上記ピストン本体３１の下側にリリース室４２が形成される。上記ロック室４１が、下ハウジング４内の縦路４４と上ハウジング３内の横路４５とを経てロック用の圧油給排口４６へ連通される。また、上記リリース室４２がリリース用の圧油給排口４７へ連通される。
【００２０】  また、上ハウジング３の上部に形成した前記の着座面１５に、着座用の検出孔４８が開口される。その検出孔４８は、エア供給路４９を経て圧縮空気供給口５０へ連通される。
【００２１】  上記構成のクランプ装置にクランプ不良（動作異常）の検出機構が設けられる。その検出機構は、図１から図３と図４Ａから図４Ｃに示すように、次のように構成される。なお、図４Ａから図４Ｃは、それぞれ、図１から図３の要部拡大図に相当する図である。
前記の支持部材１４の大径部２６の近傍で、上ハウジング３と下ハウジング４とに装着孔５３が設けられ、その装着孔５３に弁部材５４が上下移動可能で気密状に挿入される。この実施形態では、上記の装着孔５３の周壁５３ｃと弁部材５４の下部外周部とを封止するＯリング（封止具）５５が装着されている。この場合、上記Ｏリング５５は、つぶし代を小さい値に設定したり表面を合成樹脂でコーティングしたりすることにより、上記の装着孔５３の周壁５３ｃとの間に作用する摩擦力を小さくすることが好ましい。
【００２２】  上記の弁部材５４の下側に下室５７が形成される。上記の下室５７は、装着孔５３の下壁５３ａと弁部材５４との間に形成された加圧室５７ａと、その加圧室５７ａの下側に形成された孔５７ｂとを備える。また、この実施形態では、上記の装着孔５３の上壁５３ｂは、上ハウジング３の下部に設けた凹部５９の上壁によって構成されている。そして、上記の上壁５３ｂと弁部材５４との間に上室５８が形成される。
前記エア供給路４９からクランプ不良の検出孔６０が分岐される。その検出孔６０は、上ハウジング３に設けた上孔６０ａと下ハウジング４に設けた下孔６０ｂとからなり、その下孔６０ｂが上記孔５７ｂの周面に開口される。
【００２３】  上記の弁部材５４には、下室５７と上室５８とを連通させる貫通孔６２が形成される。上記の上室５８は、上記の検出孔６０の加圧エアが弁部材５４の上側に流入しにくいように、絞り路によって構成されている。上記の上室５８に排出路６３が連通される。この排出路６３は、上ハウジング３の前記の大径孔３ａと前記支持部材１４の大径部２６との間に形成された嵌合隙間６４と、隣り合うグリッパー１６同士の間に形成された周方向の隙間（参照数字なし）と、着座面１５に設けた上面溝６５とを備え、上ハウジング３の外側へ連通可能になっている。
【００２４】  上記検出孔６０と上記の排出路６３との間を開閉する弁路６７が設けられる。より詳しくいえば、上記の装着孔５３の上壁５３ｂに弁座６８が形成され、弁部材５４の上端の平面に弁面６９が環状に形成される。上記弁座６８と弁面６９との間に上記弁路６７が形成されている。
また、上記の弁部材５４に所定の隙間をあけて上側から対面する操作部７１が設けられる。この実施形態では、上記の操作部７１は、前記の支持部材１４の大径部２６の外周部の下部によって構成されている。
【００２５】  上記の検出孔６０に圧縮空気を供給してない無負荷状態では、図４Ａに示すように、上記の弁部材５４が下降して弁座６８から弁面６９が離れ、上記の弁路６７が僅かに開いている。上記の検出孔６０に加圧エアを供給すると、その加圧エアは、下室５７へ多量に流入するのに対して、絞り路からなる上室５８には流入しにくい。このため、下室５７の圧力が急速に高まり、図４Ｂに示すように、弁部材５４の下側と上側に作用する差力によって当該弁部材５４が上昇し、上記の弁面６９が弁座６８に接当して上記の弁路６７を閉じると共に、その差力によって当該弁部材５４が閉じ状態に保持される。
また、何らかの原因によって、前記の支持部材１４が過度に下降した場合には、図４Ｃに示すように、前記の操作部７１が上記の閉じ状態の弁部材５４を加圧エアの閉じ力に抗して下方へ押し、これにより、弁座６８から弁面６９が離れて上記の弁路６７が開かれる。
【００２６】  上記構成のクランプ装置は、図１から図３に示すように次のように作動する。
図１（及び図４Ａ）に示すアンクランプ状態では、前記ロック室４１の圧油を排出するとともに、リリース室４２に圧油を供給している。これにより、前記ピストン９及びプルロッド６が上昇し、前記の支持部材１４とコレット１３が上昇位置に保持され、そのコレット１３の４つのグリッパー１６がＯリング２３の弾性力によって縮径状態に切り換えられている。
【００２７】  上記アンクランプ状態で、ワーク１１を、何らかの昇降手段または自重によって下降させ、そのワーク１１の穴１２にコレット１３を挿入していく。すると、上記ワーク１１の下面１１ａがグリッパー１６の上フランジ１８に接当し、上記の下面１１ａと前記の着座面１５との間に僅かな隙間Ｇが形成された状態でワーク１１の自重が支持部材１４を介して皿バネ２９によって受け止められる。従って、この状態で着座用の検出孔４８に加圧エアを供給しても、上記隙間Ｇからの漏れによって検出圧力が上昇しない。
【００２８】  クランプ装置を上記アンクランプ状態からクランプ状態へ切り換えるときには、リリース室４２の圧油を排出するとともに、ロック室４１に圧油を供給する。
すると、皿バネ２９の付勢力によって上昇位置に保持された支持部材１４及びグリッパー１６に対してプルロッド６が下降していくので、上記グリッパー１６が拡径されて当該グリッパー１６に設けた前記の係合具１７がワーク１１の穴１２に係合する。引き続いて、プルロッド６の下降力により、穴１２の内周面に密着した状態の上記係合具１７が上記の穴１２を介してワーク１１を下向きに引っ張り、これと同時に、上記グリッパー１６及び支持部材１４が皿バネ２９の付勢力に抗して下降していく。これにより、図２に示すように、上記ワーク１１の下面１１ａを前記ハウジング２の着座面１５に接当させて前記の隙間Ｇを消失させると共に、ワーク１１を上記の着座面１５に強力に押圧する。
【００２９】  上記クランプ状態で前記の着座用の検出孔４８に加圧エアを供給すると、その検出圧力が上昇するので、上記の着座状態を確認できる。
また、上記クランプ状態では、図４Ｂ中の二点鎖線図に示すように、支持部材１４の前記の操作部７１と弁部材５４との間には接当隙間が残されている。このため、下室５７に供給された加圧エアが弁部材５４を上昇位置に保持し、前記の弁路６７が閉じられている。これにより、検出孔６０の検出圧力が上昇するので、上記クランプ状態を確認できる。
【００３０】  なお、上記クランプ状態から前記アンクランプ状態へ切り換えるときには、ロック室４１の圧油を排出すると共にリリース室４２へ圧油を供給すればよい。
【００３１】  ところで、ワーク１１の穴１２の直径が許容範囲よりも大きい場合のように、何らかの原因により、上記のクランプ駆動時に穴１２の内周面と拡径された係合具１７との間に滑りが生じることがある。この場合には、図３に示すように、上記プルロッド６とピストン９と支持部材１４及びグリッパー１６が所定のクランプストローク領域よりもオーバーストロークして過度に下降することになる。
【００３２】  上記のようなクランプ不良時には、上記の図３に示すように、過度に下降された支持部材１４の操作部７１が弁部材５４を傾動させて下降させる（図４Ｃを参照）。すると、その弁部材５４の弁面６９が弁座６８から離れて前記の弁路６７が開かれ、検出孔６０に供給された加圧エアが上記の弁路６７と前記の排出路６３を通って外部へ排出される。このため、上記の検出孔６０の圧力が上昇せず、クランプ不良であることを確認できる。
【００３３】  上記の第１実施形態は、次の長所を奏する。
本発明は、前記の従来技術とは異なり、弁部材５４を閉じ側へ弾性的に付勢するＯリングを設ける必要がなくなる。このため、そのＯリングの化学変化による劣化や経年劣化や過度に圧縮されることによる前記の問題点を解消でき、クランプ不良検出用の弁部材５４を確実に閉弁できる。
また、前記の従来技術では、弁部材をＯリングの弾性力によって閉じるように構成したので、弁部材の開き量を大きくするにつれて、Ｏリングの弾性反発力も大きくなり、開弁用の操作力が大きくなっていく。これに対して、本発明では、加圧エアの圧力によって弁部材５４を閉じるように構成したので、その閉じ力がほぼ一定になり、開弁用の操作力もほぼ一定になる。このため、上記の弁部材５４を円滑に開き操作できる。
なお、進出機構３０の皿バネ２９は、圧縮コイルバネ等の他の種類のバネやゴム等の弾性体に変更可能である。
また、図４Ａの無負荷状態において、前記弁路６７には僅かな隙間が形成されているとしたが、その弁路６７の隙間が無くなるように前記Ｏリング（封止具）５５の直径を設定してもよい。
【００３４】  図５と、図６と、図７Ａ及び図７Ｂと、図８Ａから図８Ｃとは、それぞれ、第１変形例から第４変形例を示している。これらの変形例においては、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。
【００３５】  図５は、第１変形例を示し、前記の図４Ａに類似する図である。
この第１変形例では、前記Ｏリング（封止具）５５が弁部材５４の上下方向の中間部に装着されている。
【００３６】  図６は、第２変形例を示し、前記の図４Ａに類似する図である。
この第２変形例では、弁部材５４の外周面を上向きに狭まるテーパ面７４によって形成し、そのテーパ面７４の下部を装着孔５３の周壁５３ｃに気密状に嵌合させてある。これにより、第１実施形態や第１変形例のＯリング（封止具）５５を省略してある。
【００３７】  図７Ａと図７Ｂは、第２変形例を示している。図７Ａは前記図４Ｂに類似する図で、図７Ｂは前記図４Ｃに類似する図である。
この第２変形例では、弁部材５４を上方へ付勢するバネ（弾性体）７６が下室５７に装着される。そして、アンクランプ状態とクランプ状態では、図７Ａに示すように、下室５７に供給された加圧エアの圧力に加えて、上記バネ７６が弁部材５４の弁面６９を弁座６８に接当させるので、弁路６７が閉じ状態に保持される。また、クランプ不良時に支持部材１４が過度に下降して弁部材５４を下向きに押すと、図７Ｂに示すように、加圧エアの圧力および上記バネ７６に抗して弁路６７が開かれる。
上記第２変形例は、検出孔６０に加圧エアを低圧または低流量で供給する場合でも、上記バネ７６の付勢力によって弁部材５４を閉弁状態に保持できる。
【００３８】  図８Ａから図８Ｃは、第４変形例を示し、それぞれ、図４Ａから図４Ｃに類似する図である。
前記の第１実施形態の図４Ａから図４Ｃでは、上ハウジング３の下面に凹部５９を設けていたが、この第４変形例では、上記凹部５９を省略して、上ハウジング３の下面をフラットに形成している。また、弁部材５４の弁面６９は、その弁部材５４の半径方向の中央寄り部から上方へ突出されている。その他の構成は、図４Ａから図４Ｃとほぼ同様である。
即ち、図８Ａの無負荷状態では、上ハウジング３の下面に設けた弁座６８から弁部材５４の弁面６９が離間し、弁路６７が開かれている。そして、下室５７に加圧エアを供給すると、図８Ｂに示すように、弁路６７が閉じ状態に保持される。また、図８Ｃに示すように、クランプ不良時に支持部材１４が過度に下降して弁部材５４を加圧エアに抗して下向きに押したときには、上記弁路６７が開かれる。
【００３９】  上記第１実施形態と各変形例においては、上記の上室５８を絞り路によって構成するとしたが、これに加えて又はこれに代えて、弁部材５４に設けた前記貫通穴６２を絞り路によって構成してもよい。
【００４０】  図９と図１０は、それぞれ、本発明の第２実施形態と第３実施形態を示し、図１に類似する図である。これらの別の実施形態においても、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。
【００４１】  図９の第２実施形態は、前記の第１実施形態とは次の構成が異なる。
プルロッド６の上部外周に、コレット１３の複数のグリッパー１６の上部が半径方向へ移動可能に連結される。これらグリッパー１６は、戻し部材８０によって半径方向の内方へ付勢されている。
また、上記プルロッド６の上端に設けたオネジ部６ａにナット状のキャップ８１が螺合され、そのキャップ８１が複数のグリッパー１６の上半分を覆っている。これにより、周方向に隣り合うグリッパー１６，１６同士の間に切粉等の異物が侵入することを防止できる。
上記コレット１３の内周面に筒状の楔部材２０が下側から係合される。その楔部材２０が、進出機構３０の皿バネ２９及び支持部材１４によって上方へ押し上げられている。
【００４２】  クランプ駆動時には、上記プルロッド６が、皿バネ２９の所定の付勢力によって上昇位置に保持された楔部材２０に対してコレット１３を下降させることにより、上記コレット１３の複数のグリッパー１６を半径方向の外方へ拡大させ、その後、上記プルロッド６が、上記グリッパー１６と楔部材２０とを上記所定の力に抗して下降させる。
【００４３】  図１０の第３実施形態は、前記の第１実施形態とは次の構成が異なる。
この第３実施形態では、進出機構３０が油圧式に構成されている。即ち、支持部材１４の大径部２６から環状の小径部２７が下方へ突出され、その小径部２７が前記ロック室４１に対面される。
そして、クランプ駆動時にロック室４１に圧油を供給すると、前記ピストン９がプルロッド６を下降させる。そのプルロッド６は、まず、上記ロック室４１から上記小径部２７に作用する所定の油圧力によって上昇位置に保持されたコレット１３に対して楔部材２０を下降させることにより、その楔部材２０が上記コレット１３の複数のグリッパー１６を半径方向の外方へ拡大させる。その後、上記プルロッド６が、上記楔部材２０とグリッパー１６とを上記所定の力に抗して下降させる。
【００４４】  上記の実施形態や変形例は、さらに次のように変更可能である。
上記の弁部材５４を上向きに閉弁させる構造は、その弁部材５４に上向きの差圧力を付与するものであればよく、前記Ｏリング（封止具）５５を装着することに代えて、装着孔５３の周壁５３ｃと弁部材５４の外周部との間にラビリンスシールを設けた構造であってもよい。
加圧エアの供給路４９は、着座用の検出孔４８とクランプ不良の検出孔６０との両者に兼用させることに代えて、上記両者に個別に設けても良い。
前記コレット１３は、直径方向へ拡大および縮小する構造であればよく、例示した構造に限定されない。
本発明のクランプ装置は、例示した油圧複動式に代えて、バネ力でロックすると共に油圧でリリースする形式であってもよく、油圧でロックすると共にバネ力でリリースする形式であってもよい。また、クランプ装置の作動流体は、圧油に代えて圧縮空気であってもよい。さらには、クランプ装置の駆動機構は、流体圧式に限定されるものではなく、電動機等も利用可能である。
本発明が適用される被固定物は、ワーク１１に代えてワークパレットや金型などであってもよい。
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】
【００４５】２：ハウジング，６：プルロッド，８：駆動機構（油圧シリンダ），９：可動部材（ピストン），１１：被固定物（ワーク），１２：穴，１３：クランプ部材（コレット），１４：可動部材（支持部材），２０：楔部材，３０：進出機構，４９：エア供給路，５３：装着孔，５３ｂ：装着孔５３の上壁，５４：弁部材，５５：封止具（Ｏリング），５７：下室，５８：上室，６２：貫通孔，６３：排出路，６７：弁路，６８：弁座，６９：弁面，７１：操作部，７６：弾性体（バネ）．
【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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