(57)【要約】【課題】オーバストロークを精密に検知できるクランプ装置及びワーク加工用治具を提供すること。【解決手段】鋳抜き穴２が設けられたワークＷを固定するクランプ装置１であって、軸部２１及びテーパ部２２を有するロッド部２０と、テーパ部２２の径方向に変形可能なグリップ爪３１と、シリンダ部５１及びピストン部５２を備えるロッド駆動部５０と、オーバストローク検知機構６０と、を備え、オーバストローク検知機構６０は、ピストン部５２側に突出しピストン部５２の軸方向に沿って進退可能な検知バルブ６２と、検知バルブ６２が摺動自在に収容される検知シリンダ部６１と、検知バルブ駆動部６３と、検知バルブ６２が前進した状態では気体の流通が阻害され、検知バルブ６２が後退した状態では気体の流通が許容されるエア通路６４と、エア通路６４を流通する気体の圧力を検知する検知部６５と、を備える。【選択図】図１０
2013188846.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の面にクランプ穴が設けられたワークを固定するクランプ装置であって、
前記クランプ穴に対向するクランプ装置本体と、
前記クランプ装置本体に設けられ、先端部が前記ワーク側に位置し基端部が前記クランプ装置本体の内部に位置する軸部、及び該軸部の先端部に設けられ先端側に向かって徐々に径が大きく形成されたテーパ部を有すると共に、軸方向に沿って進退可能なロッド部と、
前記テーパ部の周面の一部を覆うと共に対向して配置され該テーパ部の径方向に変形可能な少なくとも一対のグリップ爪と、
前記クランプ装置本体の基端側に設けられるシリンダ部、及び該シリンダ部に摺動自在に配置され前記ロッド部の基端部に連結されるピストン部により構成されるロッド駆動部と、
前記ピストン部よりも前記クランプ装置本体の基端側に配置され、前記ロッド部が所定の距離以上後退したことを検知するオーバストローク検知機構と、を備え、
前記オーバストローク検知機構は、
前記ピストン部が所定の距離だけ後退した位置まで先端側が前記ピストン部側に突出し前記ピストン部の軸方向に沿って進退可能な検知ロッド部、及び該検知ロッド部の基端部に連結される検知ピストン部を有する検知バルブと、
前記検知バルブが摺動自在に収容される検知シリンダ部と、
前記検知バルブを前進させる検知バルブ駆動部と、
前記検知シリンダ部に形成され、前記検知バルブが前進した状態では該検知バルブにより気体の流通が阻害され、前記検知バルブが後退した状態では気体の流通が許容されるエア通路と、
前記エア通路を流通する気体の圧力を検知する検知部と、を備えるクランプ装置。
【請求項２】
前記ロッド駆動部は、前記シリンダ部及び前記ピストン部により囲まれ、流体が導入及び導出されるロッド駆動用流圧室を更に備え、
前記検知バルブ駆動部は、
前記検知シリンダ部及び前記検知ピストン部により囲まれ、流体が導入及び導出される検知バルブ駆動用流圧室と、
前記検知バルブに形成され、前記ロッド駆動用流圧室と前記検知バルブ駆動用流圧室とを連通させる流体流路と、を備える請求項１に記載のクランプ装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のクランプ装置と、
前記ワークにおいて前記クランプ穴と別の位置に設けられた基準座を支持する基準座支持部材と、
前記クランプ装置及び前記基準座支持部材を保持する治具パレットと、を備えるワーク加工用治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを固定するクランプ装置及びワーク加工用治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンを構成するシリンダブロックやシリンダヘッド等のワークは、鋳造により成形される。そして、鋳造により成形されたワークは、ワークを固定する治具としてのパレットに固定され、このパレットに固定された状態のワークに切削加工等が施される（特許文献１参照）。
【０００３】
パレットにワークを固定する技術として、クランプ装置（いわゆるホールクランプ装置）を用いる技術が一例として提案されている。このクランプ装置は、クランプ装置本体と、このクランプ装置本体に対して進退可能に設けられると共に先端側に向かって徐々に径が大きく形成されたテーパ部を有するロッド部と、このロッド部の周面に配置されテーパ部の径方向に拡張可能なグリップ爪と、このグリップ爪を支持するグリップ支持部材と、を備える。
以上のクランプ装置によれば、以下の手順でワークが固定される。
ます、ワークのクランプ穴に、前進位置に位置するロッド部及びグリップ爪が挿入される。次いで、ロッド部を後退させる。すると、グリップ支持部材に支持されたグリップ爪が、テーパ部によって径方向に拡大してクランプ穴に押し付けられる。これにより、ワークは、クランプ装置にクランプされて、パレットに強固に固定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１４３５３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、クランプ装置は、ロッド部が所定の範囲を超えて後退した場合に、正常なクランプ状態ではないことを検知するオーバストローク検知機構を備える。ここで、特許文献１で提案されたクランプ装置では、グリップ爪によるクランプ力を確保するために、グリップ支持部材が所定の幅（例えば、１ｍｍ程度）でロッド部の軸方向に移動可能に構成されている。そして、オーバストローク検知機構は、グリップ支持部材の移動量に基づいてオーバストロークを検知していた。そのため、クランプ力が過剰に強くなることに起因するワークのゆがみを防ぐべく、グリップ支持部材の移動可能幅を極めて小さくして（例えば、６０μｍ程度にして）構成した場合には、クランプ装置にオーバストローク検知機構を設けられなかった。
【０００６】
従って、本発明は、ロッド部の移動量に基づいてオーバストロークを精密に検知できるクランプ装置及びワーク加工用治具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】
【０００７】
本発明は、所定の面にクランプ穴が設けられたワークを固定するクランプ装置であって、前記クランプ穴に対向するクランプ装置本体と、前記クランプ装置本体に設けられ、先端部が前記ワーク側に位置し基端部が前記クランプ装置本体の内部に位置する軸部、及び該軸部の先端部に設けられ先端側に向かって徐々に径が大きく形成されたテーパ部を有すると共に、軸方向に沿って進退可能なロッド部と、前記テーパ部の周面の一部を覆うと共に対向して配置され該テーパ部の径方向に変形可能な少なくとも一対のグリップ爪と、前記クランプ装置本体の基端側に設けられるシリンダ部、及び該シリンダ部に摺動自在に配置され前記ロッド部の基端部に連結されるピストン部により構成されるロッド駆動部と、前記ピストン部よりも前記クランプ装置本体の基端側に配置され、前記ロッド部が所定の距離以上後退したことを検知するオーバストローク検知機構と、を備え、前記オーバストローク検知機構は、前記ピストン部が所定の距離だけ後退した位置まで先端側が前記ピストン部側に突出し前記ピストン部の軸方向に沿って進退可能な検知ロッド部、及び該検知ロッド部の基端部に連結される検知ピストン部を有する検知バルブと、前記検知バルブが摺動自在に収容される検知シリンダ部と、前記検知バルブを前進させる検知バルブ駆動部と、前記検知シリンダ部に形成され、前記検知バルブが前進した状態では該検知バルブにより気体の流通が阻害され、前記検知バルブが後退した状態では気体の流通が許容されるエア通路と、前記エア通路を流通する気体の圧力を検知する検知部と、を備えるクランプ装置に関する。
【０００８】
また、前記ロッド駆動部は、前記シリンダ部及び前記ピストン部により囲まれ、流体が導入及び導出されるロッド駆動用流圧室を更に備え、前記検知バルブ駆動部は、前記検知シリンダ部及び前記検知ピストン部により囲まれ、流体が導入及び導出される検知バルブ駆動用流圧室と、前記検知バルブに形成され、前記ロッド駆動用流圧室と前記検知バルブ駆動用流圧室とを連通させる流体流路と、を備えることが好ましい。
【０００９】
また、本発明は、上述のいずれかのクランプ装置と、前記ワークにおいて前記クランプ穴と別の位置に設けられた基準座を支持する基準座支持部材と、前記クランプ装置及び前記基準座支持部材を保持する治具パレットと、を備えるワーク加工用治具に関する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ロッド部の移動量に基づいてオーバストロークを精密に検知できるクランプ装置及びワーク加工用治具を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係るワーク加工用治具を示す平面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るワーク加工用治具を図１のＡ矢視方向から見た状態を示す正面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るクランプ装置によってワークが治具パレットに固定（クランプ）されている状態を示す外観斜視図である。
【図４】図３に示すシリンダヘッドのガスケット面を示す図である。
【図５】クランプ装置の断面を示す図であり、図１のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図６】本発明のクランプ装置におけるオーバストローク検知機構を示す縦断面図であり、図５の部分拡大図である。
【図７】図４に示すクランプ穴に図５に示すクランプ装置のグリップ爪及びプルロッドが進入した状態を示す図である。
【図８】図５に示すクランプ装置が図３に示すシリンダヘッドを正常に固定（クランプ）した状態を示す縦断面図である。
【図９】図５に示すプルロッドがオーバストロークした状態を示すクランプ装置の縦断面図である。
【図１０】図５に示すプルロッドがオーバストロークした状態を示すオーバストローク検知機構の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明のクランプ装置及びワーク加工用治具の好ましい一実施形態につき、図面を参照しながら説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態に係るワーク加工用治具１００を示す平面図である。図２は、本発明の一実施形態に係るワーク加工用治具１００を図１のＡ矢視方向から見た状態を示す正面図である。
本実施形態のワーク加工用治具１００は、クランプ穴が設けられたワークとしてのシリンダヘッドＷに切削加工等を行う場合に、このシリンダヘッドＷを固定（クランプ）し、また、その固定を解除（アンクランプ）する場合に用いられる。このワーク加工用治具１００は、図１及び図２に示すように、治具パレットＰと、この治具パレットＰに取り付けられた複数（３つ）の基準座支持部材１１０及び複数（３つ）のクランプ装置１と、を備える。
【００１４】
まず、本実施形態のワークとしてのシリンダヘッドＷについて説明する。
図３は、本発明の実施形態に係るシリンダヘッドＷがクランプ装置１によって治具パレットＰに固定（クランプ）されている状態を示す外観斜視図である。図４は、図３に示すシリンダヘッドＷのガスケット面Ｇａを示す図である。
【００１５】
シリンダヘッドＷは、シリンダヘッドカバー、シリンダブロック等に結合されて自動車等に搭載されるエンジンの一部を構成する鋳造品であり、シリンダブロック側にガスケット面Ｇａを有している。このシリンダヘッドＷのガスケット面Ｇａ又はその近傍には、図４に示すように、３つの基準座３、及び３つのとして用いられる位置決めのための鋳抜き穴２が形成される。
【００１６】
基準座３は、シリンダヘッドＷが治具パレットＰに固定される場合に、シリンダヘッドＷの高さ方向の位置決めを行うために用いられる。これらの基準座３は、シリンダヘッドＷのガスケット面Ｇａを下面として、クランプ装置１をシリンダヘッドＷの下方に配置した場合に、高さ方向の基準面となる。
また、基準座３は、図４に示すように、略矩形形状を有するガスケット面Ｇａの長手方向に沿う一対の側縁のうちの一方の側縁の両端部近傍に２つ形成され、他方の側縁の中央部近傍に１つ形成される。
【００１７】
３つの鋳抜き穴２は、シリンダヘッドＷが治具パレットＰに固定される場合に、シリンダヘッドＷを固定するために用いられる。
３つの鋳抜き穴２は、基準座３の配置に対応しており、略矩形形状を有するガスケット面Ｇａの長手方向に沿う一対の側縁のうちの一方の側縁の中央部近傍に１つ形成され、他方の側縁の両端部近傍に２つ形成される。つまり、前述の一方の側縁において１つの鋳抜き穴２は２つの基準座３の中間近傍に形成されており、前述の他方の側縁において２つの鋳抜き穴２の中間近傍に１つの基準座３が形成されている。
また、これら３つの鋳抜き穴２は、シリンダヘッド１の鋳造工程において、鋳型に形成された鋳造ピンが設けられた位置に形成される鋳抜穴である。この鋳抜穴は、鋳造ピンが鋳型から抜けやすいように、抜き勾配が形成された裁頭円錐状に形成される（図７〜図９参照）。
【００１８】
次に、ワーク加工用治具１００及びクランプ装置１について説明する。
ワーク加工用治具１００は、上述のように、治具パレットＰと、３つの基準座支持部材１１０と、３つのクランプ装置１と、を備える。
【００１９】
治具パレットＰは、矩形平板状に構成される。この治具パレットＰには、クランプ装置１に圧油Ｏを供給する圧油通路ＰＯ１，ＰＯ２、及びクランプ装置１に圧縮エアを供給する圧縮エア通路ＰＡ１が形成されている（図２参照）。
基準座支持部材１１０は、シリンダヘッドＷを着座させ、治具パレットＰにシリンダヘッドＷを支持させる部材である。この基準座支持部材１１０は、中空円錐をその高さ方向から切断して当該中空円錐の半分以上の大きさに形成された本体部１１１と、この本体部１１１の頂部から上方に延在して基準座３と当接する着座面を構成する着座部１１２とを備える。本実施形態では、基準座支持部材１１０は、治具パレットＰの上面の３箇所に配置される。これら３つの基準座支持部材７は、シリンダヘッドＷを治具パレットＰの上面に載置した場合に、３つの基準座３に対応する位置に配置される。
【００２０】
図５は、本実施形態に係るクランプ装置１を示す図１のＢ−Ｂ矢視断面図である。
クランプ装置１は、図１に示すように、治具パレットＰの上面の３箇所に固定されている。これら３つのクランプ装置１は、シリンダヘッドＷを治具パレットＰの上面に載置した場合に、３つの鋳抜き穴２に対応する位置に配置される。
【００２１】
クランプ装置１は、図５に示すように、クランプ装置本体１０と、ロッド部としてのプルロッド２０と、グリップ爪３１を有するグリップ３０と、グリップ支持部材４０と、ロッド駆動部としてのロッド駆動源５０と、オーバストローク検知機構６０と、を備えて構成される。
クランプ装置本体１０は、下部本体１１と、この下部本体１１の上部に配置される上部本体１２と、を備える。
【００２２】
下部本体１１は、上向きカップ状に形成され、底部１１ａと、後述のシリンダ部５１を含むロッド駆動源５０が取り付けられるシリンダ取付穴１１ｂと、を有する。
上部本体１２は、グリップ３０及びプルロッド２０が挿通される貫通孔１２ａを有する。上部本体１２の先端（上端）側は、上方に突出した形状を有している。
【００２３】
プルロッド２０は、ロッド駆動源５０の駆動力によって、軸方向に進退（昇降）し、グリップ３０を径方向に拡縮させる軸状の部材である。このプルロッド２０は、先端部がクランプ装置本体１０の外部側に位置し、基端部がクランプ装置本体１０の内部側に位置する軸部２１と、この軸部２１の先端部に設けられ、先端側に向かって徐々に径が大きく形成されたテーパ部２２と、を備える。
【００２４】
グリップ３０は、プルロッド２０の軸部２１とテーパ部２２との境界部分の近傍の周囲に配置される。グリップ３０は、テーパ部２２の周面の一部を覆うと共に対向して配置された二対のグリップ爪３１と、グリップ爪３１それぞれの基端部に装着されて、グリップ爪３１を互いに接近させる方向に付勢する平面視Ｃ字状の集束ばね（Ｏリング）３２と、を備える。
【００２５】
グリップ爪３１は、プルロッド２０のテーパ部２２を間にして対向する面に、基端側から先端側に向かって徐々に径が大きく形成されたテーパ面３１１と、グリップ爪３１の外面にプルロッド２０の軸方向に沿って形成された複数（２つ）の突起部３１２と、を備える。また、グリップ爪３１は、プルロッド２０のテーパ部２２の円周の一部分としての約（１／４）の部分を覆うように対向して配置されており、プルロッド２０の下降によってテーパ部２２がテーパ面３１１を摺動して、集束ばね３２に抗して径方向に広がるようになっている。
２つの突起部３１２は、グリップ爪３１それぞれの外面に形成されている。これにより、鋳抜き穴２をクランプするとき、グリップ爪３１が鋳抜き穴２に対して滑ることを防止し、グリップ力を発生させる。
【００２６】
グリップ支持部材４０は、上部本体１２の内部に位置しており、グリップ３０の下方からグリップ３０を支持している。グリップ支持部材４０は、上部本体１２内の貫通孔１２ａ内から下方に向けて設けられた下向きカップ状の部材である。このグリップ支持部材４０には、プルロッド２０が貫通する貫通孔４０ａが形成されている。本実施形態では、グリップ支持部材４０は、プルロッド２０の軸方向への移動可能幅が極めて小さく（例えば、６０μｍ程度）なるようにクランプ装置本体１０の内部に配置される。
【００２７】
ロッド駆動源５０は、プルロッド２０をクランプ位置又はアンクランプ位置に駆動させる駆動源である。ここで、クランプ位置とは、プルロッド２０が後退（下降）して、グリップ３０を広げ、グリップ３０によってシリンダヘッドＷを治具パレットＰに固定（クランプ）させる位置である。また、アンクランプ位置とは、プルロッド２０が前進（上昇）して、グリップ３０をすぼませて、グリップ３０による上記固定を解除（アンクランプ）させる位置である。
【００２８】
ロッド駆動源５０は、シリンダ部５１と、ピストン部５２と、ロッド駆動用流圧室としての第１油圧室５３及び第２油圧室５４と、を備える。
【００２９】
シリンダ部５１は、下部本体１１内に固定的に嵌合した円筒状に形成されており、クランプ装置本体１０の内部において下部本体１１の底部１１ａより上方に位置する。
【００３０】
ピストン部５２は、ピストン本体５２ａと、蓋部５２ｂと、を備える。
ピストン本体５２ａは、ピストン部５２の主要部分を構成する。このピストン本体５２ａは、小径の上部ピストン５２１と、大径の下部ピストン５２２と、ロッド挿入孔５２３と、を備える。
【００３１】
上部ピストン５２１は、プルロッド２０の軸部２１の基端部側に設けれ、軸部２１に連結されている。この上部ピストン５２１は、グリップ支持部材４０の内面に当接した状態で、グリップ支持部材４０に対して摺動可能に構成されており、摺動方向に交差する方向には移動不能に設けられている。上部ピストン５２１の内径は、プルロッド２０における上部ピストン５２１に対応する位置の外径よりも若干大きく構成される。
【００３２】
下部ピストン５２２は、上部ピストン５２１に対してプルロッド２０の反対側に設けられている。この下部ピストン５２２の外径は、シリンダ部５１の内径と略等しく構成されている。即ち、下部ピストン５２２は、シリンダ部５１の内面に当接した状態で、シリンダ部５１に対して摺動可能に構成されており、摺動方向に交差する方向には移動不能に設けられている。下部ピストン５２２の内径は、プルロッド２０における下部ピストン５２２に対応する位置（基端部）の外径よりも若干大きく構成される。
ロッド挿入孔５２３は、ピストン本体５２ａを上下方向に貫通して形成される。このロッド挿入孔５２３は、プルロッド２０の最大直径と同等の内径部分を有して構成される。本実施形態のクランプ装置１では、このロッド挿入孔５２３からプルロッド２０が挿入される。
【００３３】
蓋部５２ｂは、ロッド挿入孔５２３の下部に配置され、ロッド挿入孔５２３を塞ぐ。この蓋部５２ｂの上面は、プルロッド２０の基端面に当接し、プルロッド２０を支持する。
尚、蓋部５２ｂは、この蓋部５２ｂの下面側に配置されたスナップリング（図示せず）により、ロッド挿入孔５２３を塞いだ状態で、ピストン本体５２ａに固定される。
【００３４】
第１油圧室５３は、クランプ装置本体１０の下部本体１１の底部１１ａ、下部ピストン５２２の下面、蓋部５２ｂの下面及びシリンダ部５１の内周面に囲まれた領域により構成される。この第１油圧室５３は、下部本体１１の底部１１ａに形成されたアンクランプポート１１３を介して、治具パレットＰに形成された圧油通路ＰＯ１に通じている（図２参照）。これにより、圧油Ｏが圧油通路ＰＯ１から第１油圧室５３に供給され、第１油圧室５３の油圧が増大すると、ピストン部５２は上昇（前進）する。
【００３５】
第２油圧室５４は、グリップ支持部材４０の下端面、上部ピストン５２１の側面、下部ピストン５２２の上面、及びシリンダ部５１の内周面に囲まれた領域により構成される（図８参照）。この第２油圧室５４は、下部本体１１及び上部本体１２に形成されたクランプ圧油通路１１４を介して、治具パレットＰに形成された圧油通路ＰＯ２に通じている。これにより、圧油Ｏが圧油通路ＰＯ２から第２油圧室５４に供給され、第２油圧室５４の油圧が増大すると、ピストン部５２は下降（後退）する。
【００３６】
以上のロッド駆動源５０によれば、第１油圧室５３に圧油Ｏが供給されると、ピストン部５２が上昇してプルロッド２０をアンクランプ位置に上昇させる（図６参照）。また、第２油圧室５４に圧油Ｏが供給されると、ピストン部５２が下降してプルロッド２０をクランプ位置に下降させる（図８参照）。つまり、第１油圧室５３及び第２油圧室５４の油圧制御により、ピストン部５２を上昇又は下降させると共に、それらの移動を停止させることが可能である。
【００３７】
図６は、オーバストローク検知機構６０を示す縦断面図である。
オーバストローク検知機構６０は、プルロッド２０に連結したピストン部５２（蓋部５２ｂ）がアンクランプ状態からクランプ状態に移行する際に生じる正常時の下降ストローク以上のストローク、即ちプルロッド２０のオーバストロークを検知するために用いられる。このオーバストローク検知機構６０は、下部本体１１の底部１１ａに取り付けられている。
【００３８】
オーバストローク検知機構６０は、検知シリンダ部６１と、この検知シリンダ部６１に摺動可能に配置される検知バルブ６２と、この検知バルブを駆動させる検知バルブ駆動部６３と、エア通路６４と、検知部６５と、を備える。
【００３９】
検知シリンダ部６１は、上部シリンダ部６１１と、下部シリンダ部６１２と、を備える。
上部シリンダ部６１１は、下部本体１１の底部１１ａにおける第１油圧室５３側（上方）に位置している。この上部シリンダ部６１１には、ロッド挿通孔６１１ａ、及びエア通路６４の一部が形成される。ロッド挿通孔６１１ａは、プルロッド２０の進退（昇降）方向に延びる。このロッド挿通孔６１１ａには、検知バルブ６２（後述の検知ロッド部６２１）が挿入される。エア通路６４の詳細については、後述する。
本実施形態では、上部シリンダ部６１１は、一方の面が凹むと共に厚さ方向にロッド挿通孔６１１ａが形成された円板状に形成される。上部シリンダ部６１１は、凹みが形成された面が下方を向くように配置される。
【００４０】
下部シリンダ部６１２は、上部シリンダ部６１１に対して第１油圧室５３の反対側（下方）に配置される。この下部シリンダ部６１２は、円柱状に形成される。下部シリンダ部６１２には、一方の面（上面）に下方に向けて凹んだ孔部６１２ａが形成されると共に、エア通路６４の一部が形勢される。下部シリンダ部６１２は、孔部６１２ａが形成された面が上部シリンダ部６１１下面に当接するように配置される。
【００４１】
検知バルブ６２は、検知ロッド部６２１と、検知ピストン部６２２と、を備える。
検知ロッド部６２１は、プルロッド２０の進退（昇降）方向に延在しており、上部シリンダ部６１１のロッド挿通孔６１１ａに挿入される。また、下部本体１１の底部１１ａには、検知ロッド部６２１が挿通可能な貫通孔が形成されており、検知ロッド部６２１の先端側は、下部本体１１の底部１１ａの上面から上方に突出して第１油圧室５３に露出している。
【００４２】
検知ロッド部６２１は、接触面６２１ａと、流体流路としての内部油路６２１ｂ及び油路出入口６２１ｃと、を有する。
接触面６２１ａは、検知ロッド部６２１の先端に設けられており、プルロッド２０（ピストン部５２）のオーバストローク時に、蓋部５２ｂと接触する。
内部油路６２１ｂは、検知バルブ６２の内部において検知バルブ６２の軸方向に沿って延びている。
油路出入口６２１ｃは、検知ロッド部６２１の先端側において第１油圧室５３に露出する部分であって、接触面６２１ａ以外の部分に設けられている。この油路出入口６２１ｃは、第１油圧室５３と内部油路６２１ｂとの間の圧油Ｏの出入口となる。
【００４３】
検知ピストン部６２２は、検知ロッド部６２１に対して第１油圧室５３の反対側（下方）に位置している。検知ピストン部６２２は、円筒状に形成されており、下部シリンダ部６１２の孔部６１２ａに摺動可能に配置される。
検知ピストン部６２２は、検知ロッド部６２１が最も上昇した状態において、上部シリンダ部６１１の下面に当接して密着する。また、検知ロッド部６２１に設けられた内部油路６１２ｂは、検知ピストン部６２２の内部を通過して後述の第３油圧室６３１に通じている。
【００４４】
検知バルブ駆動部６３は、上述の油路出入口６２１ｃ及び内部油路６２１ｂと、第３油圧室６３１と、を含んで構成される。
第３油圧室６３１は、下部シリンダ部６１２の孔部６１２ａと、検知ピストン部６２２の下面とに囲まれた領域により構成される。この第３油圧室６３１は、油路出入口６２１ｃ及び内部油路６２１ｂを介して、第１油圧室５３に通じている。つまり、第３油圧室６３１の油圧は、第１油圧室５３の油圧と同等である。また、検知ピストン部６２２の下面の面積は、検知ロッド部６２１の接触面６２１ａの面積よりも大きい。これにより、第１油圧室５３に圧油Ｏが供給されると、この供給された圧油Ｏは、油路出入口６２１ｃ及び内部油路６２１ｂを通って第３油圧室６３１に供給される。そして、第３油圧室６３１に供給された圧油Ｏの圧力により、検知バルブ６２は、前進（上昇）する。
また、プルロッド２０及びピストン部５２が後退（下降）して、蓋部５２ｂにより検知バルブ６２が押圧されると、第３油圧室６３１に収容されている圧油Ｏは、内部油路６２１ｂ及び油路出入口６２１ｃを通って第１油圧室５３に導出され、検知バルブ６２は、下降する。
【００４５】
エア通路６４は、下部エア通路６４１と、上部エア通路６４２と、開閉通路６４３とを含んで構成される。
【００４６】
下部エア通路６４１は、下部シリンダ部６１２を上下方向に貫通して設けられており、下部シリンダ部６１２の外部から上部シリンダ部６１１に圧縮エアを流入する。この下部エア通路６４１には、圧縮エア通路ＰＡ１を介して不図示のエア・コンプレッサが接続されており、下部エア通路６４１に圧縮エアを供給する。
【００４７】
上部エア通路６４２は、上部シリンダ部６１１に形成され、上部シリンダ部６１１の径方向に延びる。この上部エア通路６４２は、ロッド挿通孔６１１ａに通じると共に、下部本体１１に形成された本体通路６４４を介して後述の検知部６５に通じている。
【００４８】
開閉通路６４３は、下部エア通路６４１と上部エア通路６４２とを連通させる。開閉通路６４３は、下部シリンダ部６１２の上面と、上部シリンダ部６１１における凹みが形成された部分及びロッド挿通孔６１１ａと、検知バルブ６２と、に囲まれた領域により形成される。
【００４９】
開閉通路６４３は、図６に示すように、検知バルブ６２が前進（上昇）した状態においては、検知バルブ６２により閉鎖され、下部エア通路６４１から上部エア通路６４２への圧縮エアの流通が阻害される。より具体的には、検知バルブ６２が前進した状態では、検知ピストン部６２２の上面が上部シリンダ部６１１の下面に当接して密着し、開閉通路６４３を閉鎖する。
【００５０】
一方、開閉通路６４３は、検知バルブ６２が後退（下降）した状態では、下部エア通路６４１から上部エア通路６４２への圧縮エアの流通を許容する（図１０参照）。より具体的には、検知バルブ６２が後退した状態では、検知ピストン部６２２の上面が上部シリンダ部６１１の下面から離間することで、開閉通路６４３が開放される。
【００５１】
検知部６５は、エア通路６４を通過するエア圧を測定する。この検知部６５によりエア圧を測定することで、エア通路６４の開閉状態を検出できる。
【００５２】
尚、従来と同様、クランプ装置１には、気密性又は油密性を保つため、各構成部品同士の接触部にＯリング９０が装着されている。
【００５３】
次に、クランプ装置１の動作について説明する。
図７は、シリンダヘッドＷの鋳抜き穴２にクランプ装置１のグリップ爪３１及びプルロッド２０が進入した状態を示す図であり、クランプ装置１のアンクランプ状態を示す図である。図８は、クランプ装置１がシリンダヘッドＷを正常に固定（クランプ）した状態を示す縦断面図である。図９は、プルロッド２０がオーバストロークした状態を示すクランプ装置１の縦断面図である。図１０は、図９におけるオーバストローク検知機構６０部分を拡大して示す図である。
【００５４】
シリンダヘッドＷを治具パレットＰに固定する場合には、図７に示すように、圧油通路ＰＯ１から第１油圧室５３に圧油Ｏが供給されると共に、第２油圧室５４から圧油通路ＰＯ２を通じて圧油Ｏが排出される。これにより、第１油圧室５３の油圧が第２油圧室５４の油圧よりも増大するので、ピストン部５２に連結されたプルロッド２０が上昇する。そして、プルロッド２０のテーパ部２２がグリップ３０の上方に移動し、集束ばね３２のばね力がグリップ３０のグリップ爪３１を互いに接近させるので、グリップ３０はすぼまった状態になる。この結果、鋳抜き穴２内にグリップ３０が挿入可能な形状になる。この状態で、第１油圧室５３の油圧を保持し、ピストン部５２の上昇状態を維持させる。
【００５５】
クランプ装置１のアンクランプ状態では、第１油圧室５３から第３油圧室６３１に供給された圧油Ｏの圧力により、検知バルブ６２は、前進（上昇）した状態が維持される。そして、この状態では、検知ピストン部６２２の上面が上部シリンダ部６１１の下面に当接しており、開閉通路６４３は閉鎖されている。これにより、エア・コンプレッサ（図示せず）から下部エア通路６４１に供給される圧縮エアの流れは、検知バルブ６２により阻害されるので、圧縮エアは、上部エア通路６４２、本体通路６４４には流れず、検知部６５は、エアの流れを検知しない。即ち、オーバストローク検知機構６０は作動しない（図６参照）。
【００５６】
次いで、シリンダヘッドＷが治具パレットＰの所定の位置に載置される。すると、図２に示すように、治具パレットＰに取り付けられた基準座支持部材１１０がシリンダヘッドＷの基準座３に当接すると共に、治具パレットＰに取り付けられたクランプ装置１のプルロッド２０のテーパ部２２及びグリップ３０がシリンダヘッドＷの鋳抜き穴２に挿入される。
シリンダヘッドＷが治具パレットＰに載置されると、第２油圧室５４に圧油Ｏが供給される。すると、図８に示すように、第２油圧室５４の油圧が増大し、ピストン部５２に連結されたプルロッド２０が下降する。これにより、下降するプルロッド２０のテーパ部２２がグリップ３０のグリップ爪３１の内側に進入し、グリップ爪３１を径方向に押し広げて鋳抜き穴２の内壁に押圧する。
【００５７】
ここで、クランプが正常に行われる場合、グリップ爪３１が鋳抜き穴２の内周面に押圧されて、それ以上径方向に押し広げることができなくなると、グリップ爪３１が鋳抜き穴２に対して強固な固定力を生じる。これにより、シリンダヘッドＷが治具パレットＰに固定される。この場合、プルロッド２０は正常ストロークの範囲以上にストロークすることができず、プルロッド２０に連結したピストン部５２（蓋部５２ｂ）と検知バルブ６２の先端との距離がオーバストローク許容距離以上に保たれているため、オーバストローク検知機構６０は作動しない（図８参照）。
【００５８】
一方、鋳抜き穴２が所定の大きさを超えて大きく形成されてしまったこと等により、プルロッド２０の正常ストロークの範囲内でプルロッド２０が下降してもグリップ３０が鋳抜き穴２の内壁を正常に押圧できない場合、プルロッド２０は、図９に示すように、正常ストロークの範囲以上に下降し、プルロッド２０がオーバストロークする。
プルロッド２０がオーバストローク許容距離以上にオーバストロークすると、蓋部５２ｂが検知バルブ６２に当接しても下降し続けるので、図１０に示すように、検知バルブ６２が最大上昇位置から下降（後退）する。すると、検知バルブ６２により閉鎖されていた開閉通路６４３が開放され、エア・コンプレッサ（図示せず）から下部エア通路６４１に供給される圧縮エアは、開閉通路６４３、上部エア通路６４２、及び本体通路６４４を流通して検知部１３５に到達し、この圧縮エアの流れが検知部１３５により検知される。これにより、クランプ装置１のオーバストロークが検知される。
【００５９】
以上説明した本実施形態のクランプ装置１及びワーク加工用治具１００によれば、以下のような効果を奏する。
【００６０】
（１）オーバストローク検知機構６０をピストン部５２よりもクランプ装置本体１０の基端側に配置すると共に、このオーバストローク検知機構６０を、ピストン部５２の軸方向に沿って進退可能な検知バルブ６２と、この検知バルブ６２が前進した状態では圧縮エアの流通が阻害され、検知バルブ６２が後退した状態では圧縮エアの流通が許容されるエア通路６４と、このエア通路６４を流通する気体の圧力を検知する検知部６５と、を含んで構成した。これにより、プルロッド２０の進退に追従して移動するピストン部５２の進退を利用してオーバストローク検知機構６０を作動させられるので、オーバストロークを精密に検知できる。
【００６１】
（２）検知バルブ駆動部６３を、第３油圧室６３１と、この第３油圧室６３１と第１油圧室５３とを連通させる油路出入口６２１ｃ及び内部油路６２１ｂと、を含んで構成した。これにより、第１油圧室５３に供給された圧油Ｏを、油路出入口６２１ｃ及び内部油路６２１ｂを介して第３油圧室６３１に供給でき、第３油圧室６３１に供給された圧油Ｏの圧力により、検知バルブ６２を前進（上昇）させられる。よって、オーバストローク検知機構６０を、別途動力を用いることなく構成できるので、クランプ装置１を動作させる場合のエネルギ消費を低減できる。
【００６２】
（３）従来のクランプ装置では、クランプ力を確保するために、グリップ支持部材が所定の幅（例えば、１ｍｍ程度）でプルロッドの軸方向に移動可能に構成されており、このグリップ支持部材の移動量に応じてオーバストロークを検知するオーバストローク検知機構が設けられていた。これに対して、本実施形態のクランプ装置１では、クランプ力が過剰に強くなることに起因するシリンダヘッドＷのゆがみを防ぐべく、グリップ支持部材４０の移動可能幅が極めて小さく（例えば、６０μｍ程度）構成されている。そこで、オーバストローク検知機構６０を下部本体１１に配置してクランプ装置１を構成した。これにより、グリップ支持部材４０の移動可能幅に影響を受けることなくオーバストローク検知機構６０を構成できるので、クランプ装置１によるクランプ力の強度の設定範囲を広げられる。その結果、例えば、鋳抜き穴２と基準座３とが異なる位置に設けられた、ゆがみが生じやすいシリンダヘッドＷを固定するワーク加工用治具１００に用いられるクランプ装置１であっても、精密なオーバストローク検知機構６０を実現できる。
【００６３】
以上、本発明のワーク加工用治具１００及びクランプ装置１の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に制限されることなく、種々の形態で実施することができる。
例えば、本実施形態では、第１油圧室５３及び第２油圧室５４の油圧によりプルロッド２０の昇降を制御し、第３油圧室６３１の油圧により検知バルブ６２の上昇を制御したが、これに限らない。即ち、プルロッドの下降のみを油圧制御し、第１油圧室及び第３油圧室に該当する各領域にばねを配置してその弾性力を駆動力してプルロッドの上昇及び検知バルブの上昇を行ってもよい。また、固定力が十分に発揮できるのであれば、プルロッドの上昇及び検知バルブの上昇を油圧制御し、第２油圧室に該当する領域にばねを配置してその弾性力を駆動力してプルロッドの下降を行ってもよい。
【００６４】
また、本実施形態ではクランプ装置１を圧油Ｏによって作動させたが、これに限らない。即ち、クランプ装置を圧縮エアにより作動させてもよい。
【００６５】
また、本実施形態では、クランプ装置１を治具パレットＰに設けてシリンダヘッドＷを治具パレットＰに固定したが、これに限らない。即ち、クランプ装置を、シリンダヘッドを移動させる台車、車両等の移動体に設けてもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１  クランプ装置
２  鋳抜き穴（クランプ穴）
３  基準座
１０  クランプ装置本体
２０  プルロッド（ロッド部）
２１  軸部
２２  テーパ部
３０  グリップ
３１  グリップ爪
５０  ロッド駆動源（ロッド駆動部）
５１  シリンダ部
５２  ピストン部
５３  第１油圧室（ロッド駆動用流圧室）
５４  第２油圧室（ロッド駆動用流圧室）
６０  オーバストローク検知機構
６１  検知シリンダ部
６２  検知バルブ
６３  検知バルブ駆動部
６４  エア通路
６５  検知部
１００  ワーク加工用治具
１１０  基準座支持部材
６２１  検知ロッド部
６２１ｂ  内部油路（流体流路）
６２１ｃ  油路出入口（流体流路）
６２２  検知ピストン部
６３１  第３油圧室（検知バルブ駆動用流圧室）
Ｐ  治具パレット
Ｏ  圧油
Ｗ  シリンダヘッド（ワーク）
【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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