(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面又は内周面をなす第１の周面を備えた第１の部材と、前記第１の周面に重なり合う内周面又は外周面をなす第２の周面を備えた第２の部材とを有し、前記第１の部材及び前記第２の部材が互いに重なり合う部分に、前記第１の周面及び前記第２の周面の少なくとも一方に設けられた凹部により作動液体室が画定され、前記作動液体室に封入された作動液体の圧力によって前記第２の部材が弾性変形することにより、被クランプ部材をクランプする液圧式クランプ装置であって、
前記作動液体室に連通して作動液体を満たされた圧力室を画定し、弾性変形によって前記圧力室の作動液体を昇圧させる圧力容器と、
前記圧力容器を弾性変形させる弾性変形付与装置と、
を有する液圧式クランプ装置。
【請求項２】
前記圧力容器は、前記第１の部材に一体的に設けられ、一部を前記第１の部材によって構成されている請求項１に記載の液圧式クランプ装置。
【請求項３】
前記圧力容器は、前記第１の部材の軸状部及び前記軸状部の外周に装着された筒状部材を含み、前記軸状部と前記筒状部材とにより前記圧力室を画定し、
前記弾性変形付与装置は、前記筒状部材の外周に縮径可能に係合し、縮径により前記筒状部材を縮径変形させる縮径部材を含み、
前記第１の部材は前記作動液体室と前記圧力室とを連通する内部通路を含む請求項１に記載の液圧式クランプ装置。
【請求項４】
前記筒状部材は、径方向の弾性係数が、前記第２の部材が前記作動液体室を画定する部分の径方向の弾性係数より高い部分を含んでいる請求項３に記載の液圧式クランプ装置。
【請求項５】
前記圧力容器は、前記第１の部材の端部に装着され、筒状部及び前記筒状部の前記第１の部材とは反対側の端部を閉じる端壁を有するカップ状部材を含み、前記第１の部材の端部と前記カップ状部材とにより前記圧力室を画定し、
前記弾性変形付与装置は、前記筒状部の外周に縮径可能に係合し、縮径により前記筒状部を縮径変形させる縮径部材を含み、
前記第１の部材は前記作動液体室と前記圧力室とを連通する内部通路を含む請求項１に記載の液圧式クランプ装置。
【請求項６】
前記圧力容器は、前記第１の部材の端部に装着され、少なくとも軸線方向の一部にテーパ状外周面を含む筒状部及び前記筒状部の前記第１の部材とは反対側の端部を閉じる端壁を有するカップ状部材により構成され、前記第１の部材の端部と前記カップ状部材とにより前記圧力室を画定し、
前記弾性変形付与装置は、前記テーパ状外周面に軸線方向に摺動可能に嵌合する内周面を具備し、前記カップ状部材に対する軸線方向の変位により前記筒状部を縮径変形させる外嵌合部材を含み、
前記第１の部材は前記作動液体室と前記圧力室とを連通する内部通路を含む請求項１に記載の液圧式クランプ装置。
【請求項７】
前記筒状部は、径方向の弾性係数が、前記第２の部材が前記作動液体室を画定する部分の径方向の弾性係数より高い部分を含んでいる請求項５又は６に記載の液圧式クランプ装置。
【請求項８】
前記圧力容器は、前記第１の部材の端部に装着され、筒状部及び前記筒状部の前記第１の部材とは反対側の端部を閉じる端壁を有するカップ状部材を含み、前記第１の部材の端部と前記カップ状部材とにより前記圧力室を画定し、
前記弾性変形付与装置は、前記カップ状部材に対して軸線方向の変位可能に設けられ、軸線方向の変位により前記端壁を軸線方向に変形させる軸線方向移動部材を含み、
前記第１の部材は前記作動液体室と前記圧力室とを連通する内部通路を含む請求項１に記載の液圧式クランプ装置。
【請求項９】
前記第１の部材は端部に開口した凹部を含み、
前記圧力容器は、前記凹部の開口を閉じる端壁を含んで前記第１の部材の前記端部に装着された端壁部材を含み、前記第１の部材の端部と端壁部材とにより前記圧力室を画定し、
前記弾性変形付与装置は、前記端壁部材に対して軸線方向の変位可能に設けられ、軸線方向の変位により前記端壁を軸線方向に変形させる軸線方向移動部材を含み、
前記第１の部材は前記作動液体室と前記圧力室とを連通する内部通路を含む請求項１に記載の液圧式クランプ装置。
【請求項１０】
前記端壁は、軸線方向の弾性係数が、前記第２の部材が前記作動液体室を画定する部分の径方向の弾性係数より高い部分を含んでいる請求項８又は９に記載の液圧式クランプ装置。
【請求項１１】
前記第１の部材と前記端壁との間に設けられ、前記端壁の軸線方向の変形を復元する方向に付勢する付勢部材を有する請求項８〜１０の何れか一項に記載の液圧式クランプ装置。
【請求項１２】
外周面又は内周面をなす第１の周面を備えた第１の部材と、前記第１の周面に重なり合う内周面又は外周面をなす第２の周面を備えた第２の部材とを有し、前記第１の部材及び前記第２の部材が互いに重なり合う部分に、前記第１の周面及び前記第２の周面の少なくとも一方に設けられた凹部により作動液体室が画定され、前記作動液体室に封入された作動液体の圧力によって前記第２の部材が弾性変形することにより、被クランプ部材をクランプし、更に、前記作動液体室に連通して作動液体を満たされた圧力室を画定し、弾性変形によって前記圧力室の作動液体を昇圧させる圧力容器と、前記圧力容器を弾性変形させる弾性変形付与装置と有する液圧式クランプ装置において、前記第２の部材が前記被クランプ部材に対して当接を開始した時点であるワーク把持開始点を検出する方法であって、
前記弾性変形付与装置の駆動量に対する前記作動液体の圧力変化に基づいて前記ワーク把持開始点を検出する液圧式クランプ装置におけるワーク把持開始点検出方法。
【請求項１３】
前記液圧式クランプ装置に前記被クランプ部材を取り付けた状態で、前記弾性変形付与装置の駆動量に対する前記作動液体の圧力上昇率が変化する時点を前記ワーク把持開始点とする請求項１２に記載の液圧式クランプ装置におけるワーク把持開始点検出方法。
【請求項１４】
請求項１２又は１３に記載の液圧式クランプ装置におけるワーク把持開始点検出方法によって検出された前記ワーク把持開始点の前記弾性変形付与装置の駆動量或いは前記作動液体の圧力を基準にして前記被クランプ部材の把持力を設定する液圧式クランプ装置によるワーク把持方法。
【請求項１５】
外周面又は内周面をなす第１の周面を備えた第１の部材と、前記第１の周面に重なり合う内周面又は外周面をなす第２の周面を備えた第２の部材とを有し、前記第１の部材及び前記第２の部材が互いに重なり合う部分に、前記第１の周面及び前記第２の周面の少なくとも一方に設けられた凹部により作動液体室が画定され、前記作動液体室に封入された作動液体の圧力によって前記第２の部材が弾性変形することにより、被クランプ部材をクランプし、更に、前記作動液体室に連通して作動液体を満たされた圧力室を画定し、弾性変形によって前記圧力室の作動液体を昇圧させる圧力容器と、前記圧力容器を弾性変形させる弾性変形付与装置と有する液圧式クランプ装置において、前記第２の部材が前記被クランプ部材に対して当接を開始した時点であるワーク把持開始点を検出する装置であって、
前記作動液体の圧力を検出する圧力検出装置と、
前記弾性変形付与装置の駆動量に対する前記圧力の変化に基づいて前記ワーク把持開始点を検出する演算処理装置とを有する液圧式クランプ装置におけるワーク把持開始点検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械加工分野、測定分野において使用される被クランプ部材を作動液体に圧力を加えてクランプ（以下、把持とも云う。）する液圧式クランプ装置、液圧式クランプ装置におけるワーク把持開始点検出方法、ワーク把持開始点検出装置及びワーク把持方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液圧式クランプ装置としては、作動液体室を画定する薄肉筒状部を含む本体と、この本体に設けられ、前記作動液体室に封入された作動液体を加圧する加圧部とを有し、前記薄肉筒状部が前記作動液体室に封入された作動液体に圧力を加えることによって径方向に弾性変形することにより被クランプ部材（以下、ワークとも云う。）をクランプするものが知られている。加圧部は、本体に摺動可能に設けられたピストン及び本体にねじ係合した作動ねじを有し、作動ねじの螺進によってピストンが前進することにより作動液体を加圧するピストン式である（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許６３４０４９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ピストン式の加圧部は、作動液体室の液密性を確保するために、つまり、昇圧された作動液体が作動液体室外に漏洩しないために、本体とピストンとの間に高度の液密性を保証するシール部が必要である。【０００５】
シール部は、本体に対して摺動可能な動的なものであるため、使用過程での摩耗や劣化等によってシール性が低下することを避けられず、メンテナンスが必要である。また、シール部の摺動抵抗と薄肉筒状部の弾発力との兼ね合いにより、薄肉筒状部が元の状態に復元することが阻害される虞があり、被クランプ部材のアンクランプが円滑に行われなくなる不具合を生じる。【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、作動液体室の作動液体を昇圧するための加圧部における摺動可能なシール部を不要にし、シール部に起因する不具合の発生を解消した液圧式クランプ装置、及び、その液圧式クランプ装置におけるワーク把持開始点検出方法、ワーク把持開始点検出装置、ワーク把持方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）かかる課題を解決するために、本発明による一つの実施形態による液圧式クランプ装置は、外周面又は内周面をなす第１の周面を備えた第１の部材と、前記第１の周面に重なり合う内周面又は外周面をなす第２の周面を備えた第２の部材とを有し、前記第１の部材及び前記第２の部材が互いに重なり合う部分に、前記第１の周面及び前記第２の周面の少なくとも一方に設けられた凹部により作動液体室が画定され、前記作動液体室に封入された作動液体の圧力によって前記第２の部材が弾性変形することにより、被クランプ部材をクランプする液圧式クランプ装置であって、前記作動液体室に連通して作動液体を満たされた圧力室を画定し、弾性変形によって前記圧力室の作動液体を昇圧させる圧力容器と、前記圧力容器を弾性変形させる弾性変形付与装置とを有する。【０００８】
この構成によれば、ピストンを必要とすることなく、作動液体室の作動液体を昇圧できる。これにより、ピストンを含む加圧部における、摺動することが不可避なシール部が不要になり、シール部に起因する不具合の発生が解消される。【０００９】
（２）上記液圧式クランプ装置は、好ましくは、前記圧力容器は、前記第１の部材に一体的に設けられ、一部を前記第１の部材によって構成されている。【００１０】
この構成によれば、圧力容器が簡素に構成される。【００１１】
（３）上記液圧式クランプ装置は、好ましくは、前記圧力容器は、前記第１の部材の軸状部及び前記軸状部の外周に装着された筒状部材を含み、前記軸状部と前記筒状部材とにより前記圧力室を画定し、前記弾性変形付与装置は、前記筒状部材の外周に縮径可能に係合し、縮径により前記筒状部材を縮径変形させる縮径部材を含み、前記第１の部材は前記作動液体室と前記圧力室とを連通する内部通路を含む請求項１に記載の液圧式クランプ装置。【００１２】
この構成によれば、圧力容器の筒状部材の縮径変形によって作動液体室の作動液体の昇圧が行われる。また、圧力容器が簡素に構成されると共に作動液体室と圧力室との連通が外部配管を必要とすることなく確実に行われる。【００１３】
（４）上記液圧式クランプ装置は、好ましくは、前記筒状部材は、径方向の弾性係数が、前記第２の部材が前記作動液体室を画定する部分の径方向の弾性係数より高い部分を含んでいる。【００１４】
この構成によれば、圧力容器の筒状部材の縮径変形の解除が確実且つ円滑に行われる。【００１５】
（５）上記液圧式クランプ装置は、好ましくは、前記圧力容器は、前記第１の部材の端部に装着され、筒状部及び前記筒状部の前記第１の部材とは反対側の端部を閉じる端壁を有するカップ状部材を含み、前記第１の部材の端部と前記カップ状部材とにより前記圧力室を画定し、前記弾性変形付与装置は、前記筒状部の外周に縮径可能に係合し、縮径により前記筒状部を縮径変形させる縮径部材を含み、前記第１の部材は前記作動液体室と前記圧力室とを連通する内部通路を含む。【００１６】
この構成によれば、筒状部材の縮径変形によって作動液体室の作動液体の昇圧が行われる。また、圧力容器が簡素に構成されると共に作動液体室と圧力室との連通が外部配管を必要とすることなく確実に行われる。【００１７】
（６）上記液圧式クランプ装置は、好ましくは、前記圧力容器は、前記第１の部材の端部に装着され、少なくとも軸線方向の一部にテーパ状外周面を含む筒状部及び前記筒状部の前記第１の部材とは反対側の端部を閉じる端壁を有するカップ状部材により構成され、前記第１の部材の端部と前記カップ状部材とにより前記圧力室を画定し、前記弾性変形付与装置は、前記テーパ状外周面に軸線方向に摺動可能に嵌合する内周面を具備し、前記カップ状部材に対する軸線方向の変位により前記筒状部を縮径変形させる外嵌合部材を含み、前記第１の部材は前記作動液体室と前記圧力室とを連通する内部通路を含む。【００１８】
この構成によれば、筒状部材の縮径変形によって作動液体室の作動液体の昇圧が行われる。また、圧力容器が簡素に構成されると共に作動液体室と圧力室との連通が外部配管を必要とすることなく確実に行われる。【００１９】
（７）上記液圧式クランプ装置は、好ましくは、前記筒状部は、径方向の弾性係数が、前記第２の部材が前記作動液体室を画定する部分の径方向の弾性係数より高い部分を含んでいる。【００２０】
この構成によれば、筒状部の縮径変形の解除が確実且つ円滑に行われる。【００２１】
（８）上記液圧式クランプ装置は、好ましくは、前記圧力容器は、前記第１の部材の端部に装着され、筒状部及び前記筒状部の前記第１の部材とは反対側の端部を閉じる端壁を有するカップ状部材を含み、前記第１の部材の端部と前記カップ状部材とにより前記圧力室を画定し、前記弾性変形付与装置は、前記カップ状部材に対して軸線方向の変位可能に設けられ、軸線方向の変位により前記端壁を軸線方向に変形させる軸線方向移動部材を含み、前記第１の部材は前記作動液体室と前記圧力室とを連通する内部通路を含む。【００２２】
この構成によれば、端壁の軸線方向の変形によって作動液体室の作動液体の昇圧が行われる。また、圧力容器が簡素に構成されると共に作動液体室と圧力室との連通が外部配管を必要とすることなく確実に行われる。【００２３】
（９）上記液圧式クランプ装置は、前記第１の部材は端部に開口した凹部を含み、前記圧力容器は、前記凹部の開口を閉じる端壁を含んで前記第１の部材の前記端部に装着された端壁部材を含み、前記第１の部材の端部と端壁部材とにより前記圧力室を画定し、前記弾性変形付与装置は、前記端壁部材に対して軸線方向の変位可能に設けられ、軸線方向の変位により前記端壁を軸線方向に変形させる軸線方向移動部材を含み、前記第１の部材は前記作動液体室と前記圧力室とを連通する内部通路を含む。【００２４】
この構成によれば、端壁を軸線方向に変形によって作動液体室の作動液体の昇圧が行われる。また、圧力容器が簡素に構成されると共に作動液体室と圧力室との連通が外部配管を必要とすることなく確実に行われる。【００２５】
（１０）上記液圧式クランプ装置は、好ましくは、前記端壁は、軸線方向の弾性係数が、前記第２の部材が前記作動液体室を画定する部分の径方向の弾性係数より高い部分を含んでいる。【００２６】
この構成によれば、端壁の軸線方向の変形の解除が確実且つ円滑に行われる。【００２７】
（１１）上記液圧式クランプ装置は、好ましくは、前記第１の部材と前記端壁との間に設けられ、前記端壁の軸線方向の変形を復元する方向に付勢する付勢部材を有する。【００２８】
この構成によれば、端壁の軸線方向の変形の解除が確実且つ円滑に行われる。【００２９】
（１２）かかる課題を解決するため、本発明による一つの実施形態による液圧式クランプ装置におけるワーク把持開始点検出方法は、外周面又は内周面をなす第１の周面を備えた第１の部材と、前記第１の周面に重なり合う内周面又は外周面をなす第２の周面を備えた第２の部材とを有し、前記第１の部材及び前記第２の部材が互いに重なり合う部分に、前記第１の周面及び前記第２の周面の少なくとも一方に設けられた凹部により作動液体室が画定され、前記作動液体室に封入された作動液体の圧力によって前記第２の部材が弾性変形することにより、被クランプ部材をクランプし、更に、前記作動液体室に連通して作動液体を満たされた圧力室を画定し、弾性変形によって前記圧力室の作動液体を昇圧させる圧力容器と、前記圧力容器を弾性変形させる弾性変形付与装置とを有する液圧式クランプ装置において、前記第２の部材が前記被クランプ部材に対して当接を開始した時点であるワーク把持開始点を検出する方法であって、前記弾性変形付与装置の駆動量に対する前記作動液体の圧力変化に基づいて前記ワーク把持開始点を検出する。【００３０】
この方法によれば、ワーク把持開始点を正確に検出することができる。【００３１】
（１３）上記液圧式クランプ装置におけるワーク把持開始点検出方法は、好ましくは、前記液圧式クランプ装置に前記被クランプ部材を取り付けた状態で、前記弾性変形付与装置の駆動量に対する前記作動液体の圧力上昇率が変化する時点を前記ワーク把持開始点とする。【００３２】
この方法によれば、ワーク把持開始点を的確に検出することができる。【００３３】
（１４）かかる課題を解決するため、本発明による一つの実施形態による液圧式クランプ装置によるワーク把持方法は、上記の液圧式クランプ装置におけるワーク把持開始点検出方法によって検出された前記ワーク把持開始点の前記弾性変形付与装置の駆動量或いは前記作動液体の圧力を基準にして前記被クランプ部材の把持力を設定する。【００３４】
この方法によれば、被クランプ部材に寸法のばらつきがあっても、被クランプ部材を所要の把持力をもって的確に把持することができる。【００３５】
（１５）かかる課題を解決するため、本発明による一つの実施形態による液圧式クランプ装置におけるワーク把持開始点検出装置は、外周面又は内周面をなす第１の周面を備えた第１の部材と、前記第１の周面に重なり合う内周面又は外周面をなす第２の周面を備えた第２の部材とを有し、前記第１の部材及び前記第２の部材が互いに重なり合う部分に、前記第１の周面及び前記第２の周面の少なくとも一方に設けられた凹部により作動液体室が画定され、前記作動液体室に封入された作動液体の圧力によって前記第２の部材が弾性変形することにより、被クランプ部材をクランプし、更に、前記作動液体室に連通して作動液体を満たされた圧力室を画定し、弾性変形によって前記圧力室の作動液体を昇圧させる圧力容器と、前記圧力容器を弾性変形させる弾性変形付与装置とを有する液圧式クランプ装置において、前記第２の部材が前記被クランプ部材に対して当接を開始した時点であるワーク把持開始点を検出する装置であって、前記作動液体の圧力を検出する圧力検出装置と、前記弾性変形付与装置の駆動量に対する前記圧力の変化に基づいて前記ワーク把持開始点を検出する演算処理装置とを有する。【００３６】
この構成によれば、ワーク把持開始点を正確に検出することができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明による液圧式クランプ装置によれば、ピストンレスになり、作動液体室の作動液体を昇圧するための加圧部における、摺動することが不可避なシール部が不要になり、シール部に起因する不具合の発生が解消する。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る液圧式クランプ装置の実施形態１を示す縦断面図
【図２】図１の線ＩＩ−ＩＩに沿った断面図
【図３】同実施形態１に係る液圧式クランプ装置におけるワーク把持開始点検出装置を示すブロック図
【図４】同実施形態１に係る液圧式クランプ装置におけるボルト回転量（縮径量）と作動液体の液圧（圧力）との関係を示すグラフ
【図５】本発明に係る液圧式クランプ装置の実施形態２を示す縦断面図
【図６】本発明に係る液圧式クランプ装置の実施形態３を示す縦断面図
【図７】本発明に係る液圧式クランプ装置の実施形態４を示す縦断面図
【図８】本発明に係る液圧式クランプ装置の実施形態５を示す縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００４０】
［実施形態１］
本発明の実施形態１を、図１及び図２を参照して説明する。
【００４１】
実施形態１の液圧式クランプ装置１０は、マンドレルタイプのものであり、本体（第１の部材）１２を有する。本体１２は、円形横断面（中心軸線に直交する断面）形状の第１軸状部１４とフランジ部１６と第２軸状部１８とを軸線方向に順に同一軸線上に有する。第１軸状部１４及び第２軸状部１８は同一外径を有する。フランジ部１６は、第１軸状部１４及び第２軸状部１８よりも大きい外径を有し、第１軸状部１４及び第２軸状部１８に対し径方向外方に拡張して形成されている。
【００４２】
第１軸状部１４の外周には薄肉構造の壁体をなす円環横断面形状の第１筒状部材（第２の部材）２０が嵌装されている。第１筒状部材２０は、内面側に作動液体室２２を画定する円筒状の壁体であり、円筒形状の被クランプ部材Ｗ１をクランプする外周面（クランプ面）２０Ａ及び第１軸状部１４の外周面（第１の周面）１４Ａに嵌合する内周面（第２の周面）２０Ｂを備える。第１筒状部材２０は、一方の端面をフランジ部１６の一方の端面に突き当てられ、他方の端面を第１軸状部１４に装着されたスナップリング２４の一方の端面に当接することにより、軸線方向に移動できないように第１軸状部１４に固定されている。尚、第１軸状部１４の外周に対する第１筒状部材２０の固定は、圧入や接着等の他の方法によって行われてもよい。
【００４３】
第１軸状部１４の外周面１４Ａには周溝状の凹部２６が形成されている。第１軸状部１４と第１筒状部材２０とは、径方向に互いに重なり合う部分に、凹部２６によって第１軸状部１４の外周面１４Ａの全周に亘って延在する横断面形状が円環状の作動液体室２２を画定する。
【００４４】
かくして、第１筒状部材２０は、内面側に作動液体室２２を画定し、外面側にクランプ面（外周面２０Ａ）を画定する。
【００４５】
第１軸状部１４の外周面１４Ａには、作動液体室２２を軸線方向に挟んだ両側に、作動液体室２２の液密性を確保するためのＯリング２８が装着されている。尚、第１筒状部材２０は第１軸状部１４にろう付け等によって液密に接合されていてもよい。この場合にはＯリング２８は省略されてよい。
【００４６】
第２軸状部１８の外周には薄肉構造の壁体をなす円環横断面形状の第２筒状部材３０が嵌装されている。第２筒状部材３０は、内面側に圧力室３２を画定する円筒状の壁体であり、外周面３０Ａ及び第２軸状部１８の外周面１８Ａに嵌合する内周面３０Ｂを備える。第２筒状部材３０は、一方の端面をフランジ部１６の他方の端面に突き当てられ、他方の端面を第２軸状部１８に装着されたスナップリング３４の一方の端面に当接することにより、軸線方向に移動できないように第２軸状部１８に固定されている。
【００４７】
第２軸状部１８の外周面１８Ａには周溝状の凹部３６が形成されている。第２軸状部１８と第２筒状部材３０とは、径方向に互いに重なり合う部分に、凹部３６によって第２軸状部１８の外周面１８Ａの全周に亘って延在する横断面形状が円環状の圧力室３２を画定する。
【００４８】
かくして、第２軸状部１８及び第２筒状部材３０は互いに共働して圧力室３２を画定する密閉構造の圧力容器４０を構成している。つまり、圧力容器４０は第２軸状部１８と第２筒状部材３０とにより圧力室３２を画定している。これにより、圧力容器４０は、本体１２に一体的に設けられ、一部を第２軸状部１８によって構成されている。第２筒状部材３０は第１筒状部材２０よりも肉厚が大きく、第２筒状部材３０の径方向の弾性係数は、第１筒状部材２０が作動液体室２２を画定する部分の径方向の弾性係数より高い。
【００４９】
第２軸状部１８の外周面１８Ａには、圧力室３２を軸線方向に挟んだ両側に、圧力室３２の液密性を確保するためのＯリング３８が装着されている。尚、第２筒状部材３０は第２軸状部１８にろう付け等によって液密に接合されていてもよい。この場合にはＯリング３８は省略されてよい。
【００５０】
本体１２は、作動液体室２２と圧力室３２とを互いに連通する内部通路４２、４４及び４６を含む。内部通路４２は、本体１２の中心部を軸線方向に延在し、両端を鋼球４８により閉じられている。各鋼球４８は、本体１２にねじ係合した押しねじ５０の螺進によって内部通路４２周りのテーパ面に押し付けられることにより、内部通路４２の端部を液密に閉塞するシール作用を行う。内部通路４４は径方向に延在して内部通路４２と作動液体室２２とを連通接続する。内部通路４６は径方向に延在して内部通路４２と圧力室３２とを連通接続する。
【００５１】
作動液体室２２、圧力室３２、内部通路４２、４４及び４６には、作動液体である作動油が、充填、封止、つまり封入されている。つまり、作動液体室２２、圧力室３２及び内部通路４２、４４及び４６は作動油を満たされている。
【００５２】
尚、鋼球４８によるシール部の一つは、作動液体室２２、圧力室３２及び内部通路４２、４４及び４６における作動油の油量、初期圧の調整のためにピストン構造部を含んでいてもよい。このピストン構造部のシール部は、作動油の油量、初期圧の調整時に摺動するが、被クランプ部材Ｗ１のクランプ、アンクランプ時に摺動するものでないから、被クランプ部材Ｗ１のアンクランプが適切に行われなくなる等の問題を生じることがない。
【００５３】
第２筒状部材３０の外周には縮径部材５２が縮径可能に係合している。縮径部材５２は、図２に示されているように、開口（非連続部）５２Ａを有するＣリングにより構成され、開口５２Ａが図２で見て上下方向に縮小することにより縮径変形する。縮径部材５２の開口５２Ａ側の一方の端部にはボルト貫通孔５２Ｂが形成されている。縮径部材５２の開口５２Ａ側の他方の端部にはねじ孔５２Ｃが形成されている。ボルト貫通孔５２Ｂには作動ボルト５４が挿入されている。作動ボルト５４は、螺進によって開口５２Ａの上下方向の間隔を小さくして縮径部材５２を縮径変形させる。この縮径部材５２の縮径変形により、第２筒状部材３０が弾性変形のもとに縮径変形する。
【００５４】
つまり、縮径部材５２は、第２筒状部材３０の外周に縮径可能に係合し、縮径により第２筒状部材３０を縮径変形させる。
【００５５】
かくして、縮径部材５２及び作動ボルト５４により、第２筒状部材３０を縮径変形させる弾性変形付与装置５６が構成される。
【００５６】
第２筒状部材３０の縮径変形により、圧力室３２の容積が減少し、それに応じて圧力室３２の作動油の圧力が上昇する。圧力室３２の作動油の昇圧は、内部通路４２、４４及び４６によって作動液体室２２に伝播し、作動液体室２２の作動油の圧力が上昇する。
【００５７】
この作動液体室２２の作動油の昇圧によって第１筒状部材２０が弾性変形のもとに径方向外方に拡径変形する。これにより、第１筒状部材２０の外周面２０Ａが、被クランプ部材（ワーク）Ｗ１の中心孔Ａの内周面に当接し、当該内周面に押し付けられることにより、被クランプ部材Ｗ１をクランプすることが行われる。つまり、被クランプ部材Ｗ１は、第１筒状部材２０の外周に嵌合する中心孔Ａを有し、第１筒状部材２０の拡径変形によって中心孔Ａの内周面に第１筒状部材２０の外周面２０Ａが密着することにより、液圧式クランプ装置１０に把持（クランプ）される。
【００５８】
被クランプ部材Ｗ１のアンクランプ時に、第２筒状部材３０の縮径変形を解除した際には、第２筒状部材３０の径方向の弾性係数が、第１筒状部材２０が作動液体室２２を画定する部分の径方向の弾性係数より高いことにより、第２筒状部材３０は第１筒状部材２０よりも高い反発力をもって確実に元の状態に復元すると共に、第１筒状部材２０も確実に元の状態に復元する。つまり、第２筒状部材３０の縮径変形の解除が確実且つ円滑に行われる。これにより、作動液体室２２の作動油の減圧が確実且つ円滑に行われ、被クランプ部材Ｗ１のアンクランプが円滑且つ確実に行われる。
【００５９】
本実施形態の液圧式クランプ装置１０は、圧力容器４０の第２筒状部材３０の弾性変形によって作動液体室２２の作動油を加圧するから、作動油の加圧する加圧部にピストンのような摺動部が存在しなくなる。つまり、液圧式クランプ装置１０は、ピストンを必要とすることがないピストンレスであるから、ピストンの摺動部のシール部がなく、シール部に起因する不具合が発生することがない。また、シール部の摺動抵抗と薄肉筒状部の弾発力との兼ね合いにより、薄肉筒状部が元の状態に復元することが阻害される問題が生じることがなく、被クランプ部材Ｗ１のアンクランプが円滑に行われる。
【００６０】
液圧式クランプ装置１０によれば、圧力容器４０の一部が本体１２によって構成されるから、圧力容器４０が簡素に構成されると共に作動液体室２２と圧力室３２との連通が外部配管を必要とすることなく確実に行われる。
【００６１】
第２筒状部材３０の径方向の弾性係数が、第１筒状部材２０が作動液体室２２を画定する部分の径方向の弾性係数より高いことにより、クランプ部を構成する第１筒状部材２０の肉厚を薄くすることができ、結果として、低圧での被クランプ部材Ｗ１のクランプや第１筒状部材２０の拡径量の増加のメリットも得られる。
【００６２】
フランジ部１６には圧力検出装置である圧力センサ６０が取り付けられている。圧力センサ６０は、本体１２に形成された内部通路６２によって作動液体室２２及び圧力室３２の作動油の圧力を及ぼされ、作動油の圧力を計測する。尚、作動液体室２２の作動油の圧力と圧力室３２の作動油の圧力とは同圧である。圧力センサ６０は、無線通信式のものであり、計測値のデータを液圧式クランプ装置１０の近傍に配置された無線式リーダ６４に送信する。
【００６３】
次に、液圧式クランプ装置１０を用いた被クランプ部材Ｗ１の把持におけるワーク把持開始点検出装置、ワーク把持開始点検出方法及びワーク把持方法の実施形態を、図２及び図３を参照して説明する。
【００６４】
図２に示されているように、作動ボルト５４は電動モータ７０によって回転駆動される電動式の工具７２によって螺進操作される。電動モータ７０にはモータ回転角に基づいて工具７２による作動ボルト５４の回転角（回転量）を計測する回転角センサ７４が連結されている。
【００６５】
ワーク把持開始点検出装置は、図３に示されているように、マイクロコンピュータを含む電子制御式の演算処理装置７６を有する。演算処理装置７６は、液圧式クランプ装置１０の圧力センサ６０から作動液体室２２の作動油の圧力を示す信号（測定データ）を入力し、回転角センサ７４から作動ボルト５４の回転量、換言すると作動ボルト５４の螺進量を示す信号（測定データ）を入力し、電動モータ７０の回転駆動のもとに、作動ボルト５４の回転量、つまり弾性変形付与装置５６の駆動量に対する作動液体室２２の作動油の圧力変化に基づいてワーク把持開始点を検出する。
【００６６】
ここで云うワーク把持開始点は、第１筒状部材２０の外周面２０Ａが被クランプ部材Ｗ１の内周面に対して当接を開始した時点の作動ボルト５４の回転量及び作動液体室２２の作動油の圧力により特定される。
【００６７】
従って、ワーク把持開始点検出のための演算処理装置７６によるワーク把持開始点の検出は、作動ボルト５４の回転量に対する作動液体室２２の作動油の圧力変化に基づいて、第１筒状部材２０の外周面２０Ａが被クランプ部材Ｗ１の内周面に対して当接を開始した時点を特定し、その時点の作動ボルト５４の回転量及び作動液体室２２の作動油の圧力を検出することである。このワーク把持開始点の検出結果は演算処理装置７６に接続されたモニタ７８に表示される。
【００６８】
演算処理装置７６によるワーク把持開始点の検出は、実施形態（Ａ）〜（Ｃ）の何れか、或いはそれらの組み合わせにより行われる。
【００６９】
（Ａ）液圧式クランプ装置１０に被クランプ部材Ｗ１を取り付けた状態で、作動ボルト５４の回転量に対する作動液体室２２の作動油の圧力上昇率が変化する時点をワーク把持開始点とする。
【００７０】
（Ｂ）第１筒状部材２０の外周面２０Ａが被クランプ部材Ｗ１の内周面に対して当接しないと推定される作動ボルト５４の螺進区間の作動ボルト５４の回転量と作動液体室２２の作動油の圧力との関係を示す方程式（式１）と、第１筒状部材２０の外周面２０Ａが被クランプ部材Ｗ１の内周面に対して当接すると推定される作動ボルト５４の螺進区間の作動ボルト５４の回転量と作動液体室２２の作動油の圧力との関係を示す方程式（式２）とによる連立方程式の解を、ワーク把持開始点とする。
【００７１】
作動ボルト５４の回転量をＸ、作動液体室２２の作動油の圧力をＹとすると、（式１）は、Ｙ＝ｍＸ＋Ａ、（式２）は、Ｙ＝ｎＸ＋Ｂにより各々表される。但し、Ａ、Ｂは各々切片である。
【００７２】
（式１）及び（式２）のｍ、ｎは各々比例定数で、ｍ＜ｎである。比例定数ｍ、ｎは、図４に示されているグラフの区間ａ、ｂの各々の直線データによる直線の傾きに相当する。（式１）及び（式２）による連立方程式の解は、２直線の交点Ｃである。２直線の交点Ｃがワーク把持開始点に相当する。
【００７３】
第１筒状部材２０の外周面２０Ａが被クランプ部材Ｗ１の内周面に対して当接しない作動ボルト５４の螺進区間及び第１筒状部材２０の外周面２０Ａが被クランプ部材Ｗ１の内周面に対して当接する作動ボルト５４の螺進区間の推定は、被クランプ部材Ｗ１の公差が既知の場合には、公差を参酌して推定することができる。
【００７４】
つまり、第１筒状部材２０の外周面２０Ａが被クランプ部材Ｗ１の内周面に対して当接しない作動ボルト５４の螺進区間は、初期位置から、第１筒状部材２０の外周面２０Ａの外径が被クランプ部材Ｗ１の公差の下限値に相当する外径まで膨張する位置までの区間とする。第１筒状部材２０の外周面２０Ａが被クランプ部材Ｗ１の内周面に対して当接する作動ボルト５４の螺進区間は、被クランプ部材Ｗ１の公差の下限値に相当する外径まで膨張する位置から外周面２０Ａの外径が許容最大値の位置までの区間とする。
【００７５】
（Ｃ）液圧式クランプ装置１０に被クランプ部材Ｗ１を取り付けない状態での作動ボルト５４の回転量に対する作動液体室２２の作動油の圧力変化と、液圧式クランプ装置１０に被クランプ部材Ｗ１を取り付けた状態での作動ボルト５４の回転量に対する作動液体室２２の作動油の圧力変化との相互相違からワーク把持開始点を検出する。
【００７６】
実施形態（Ｃ）は、実施形態（Ｂ）と同様に、液圧式クランプ装置１０に被クランプ部材Ｗ２を取り付けない状態での作動ボルト５４の回転量に対する作動液体室２２の作動油の圧力との関係を示す方程式（式１）と液圧式クランプ装置１０に被クランプ部材Ｗ１を取り付けた状態での作動ボルト５４の回転量に対する作動液体室２２の作動油の圧力との関係を示す方程式（式２）による連立方程式の解を、ワーク把持開始点とする。
【００７７】
実施形態（Ｃ）では、実施形態（Ｂ）に比して液圧式クランプ装置１０に被クランプ部材Ｗ１を取り付けない状態及び取り付けた状態の各々作動ボルト５４の回転量と作動液体室２２の作動油の圧力との関係をなす区間が大きいことから、ワーク把持開始点の検出精度が実施形態（Ｂ）より向上することを期待できる。
【００７８】
本実施形態によるワーク把持方法は、上述のワーク把持開始点検出作業後に、下記の要領で実施される。
【００７９】
ワーク把持開始点（作動ボルト５４の回転量及び作動液体室２２の作動油の圧力）をモニタ表示した状態で、縮径部材５２を初期位置に戻し、液圧式クランプ装置１０に被クランプ部材Ｗ１を取り付けた状態で、ワーク把持開始点の作動液体室２２の作動油の圧力が、工具７２による作動ボルト５４の螺進によって、ワーク把持開始点の作動液体室２２の作動油の圧力に所要のワーク把持力が得られる必要な圧力を加算した値になるまで、モニタ表示等による監視のもとに作動油の圧力を上昇させる。
【００８０】
これにより、ワーク把持開始点検出及びワーク把持の段取りは完了する。段取りが完了した液圧式クランプ装置１０は、被クランプ部材Ｗ１を把持した状態のまま、工作機械のチャック装置等に取り付けられる。
【００８１】
つまり、本実施形態によるワーク把持方法は、前述のワーク把持開始点検出方法によって検出されたワーク把持開始点の作動液体室２２の作動油の圧力を基準にして被クランプ部材Ｗ１の把持力を設定する。尚、ワーク把持開始点の作動液体室２２の作動油の圧力に代えて弾性変形付与装置の駆動量（作動ボルト５４の回転量）を基準にして被クランプ部材Ｗ１の把持力を設定してもよい。
【００８２】
上述のワーク把持方法によれば、被クランプ部材Ｗ１に寸法のばらつきがあっても、被クランプ部材Ｗ１を所要の把持力をもって的確に把持することができる。
【００８３】
［実施形態２］
次に、実施形態２の液圧式クランプ装置８０を、図５を参照して説明する。尚、図５において、図１に対応する部分は、図１に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
【００８４】
液圧式クランプ装置８０はマンドレルタイプのものである。液圧式クランプ装置８０は第２軸状部１８にろう付け等によって接合されたカップ状部材８２を有する。カップ状部材８２は、円形横断面形状の筒状部８４及び筒状部８４の第２軸状部１８とは反対側の端部を閉じる端壁８６を有し、第２軸状部１８と協働して圧力室３２を画定している。換言すると、圧力容器４０は、第２軸状部１８の端部及びカップ状部材８２を含み、第２軸状部１８の端部とカップ状部材８２とにより圧力室３２を画定している。圧力室３２は、内部通路４２及び４４によって作動液体室２２に連通している。
【００８５】
筒状部８４の外周面８４Ａには縮径部材５２及び作動ボルト５４による弾性変形付与装置５６が装着されている。弾性変形付与装置５６は、実施形態１と同様に、筒状部８４を縮径変形（弾性変形）させる。
【００８６】
弾性変形付与装置５６による筒状部８４の縮径変形により、実施形態１と同様に、圧力室３２の容積が減少し、それに応じて圧力室３２の作動油に圧力が上昇する。圧力室３２の作動油の昇圧は、内部通路４２及び４４によって作動液体室２２に伝播し、作動液体室２２の作動油の圧力が上昇する。作動液体室２２の作動油の昇圧により、第１筒状部材２０が径方向外方に拡径変形し、被クランプ部材Ｗ１をクランプすることが行われる。
【００８７】
本実施形態の液圧式クランプ装置８０も、圧力容器４０の筒状部８４の弾性変形によって作動液体室２２の作動油を加圧するから、作動油の加圧する加圧部にピストンのような摺動部が存在しなくなる。つまり、液圧式クランプ装置８０は、ピストンレスであるから、ピストンの摺動部のシール部がなく、シール部に起因する不具合が発生することがない。また、シール部の摺動抵抗と薄肉筒状部の弾発力との兼ね合いにより、薄肉筒状部が元の状態に復元することが阻害される問題が生じることがなく、被クランプ部材Ｗ１のアンクランプが円滑に行われる。
【００８８】
尚、筒状部８４の径方向の弾性係数は、筒状部８４の確実な復元のために、第１筒状部材２０が作動液体室２２を画定する部分の径方向の弾性係数より高い。これにより、アンクランプ時には、筒状部８４の縮径変形の解除が確実且つ円滑に行われる。このことにより、作動液体室２２の作動油の減圧が確実且つ円滑に行われ、第１筒状部材２０の縮径変形のもとに被クランプ部材Ｗ１のアンクランプが円滑且つ確実に行われる。
【００８９】
筒状部８４の径方向の弾性係数が、第１筒状部材２０が作動液体室２２を画定する部分の径方向の弾性係数より高いことにより、クランプ部を構成する第１筒状部材２０の肉厚を薄くすることができ、結果として、低圧での被クランプ部材Ｗ１のクランプや第１筒状部材２０の拡径量の増加のメリットも得られる。
【００９０】
液圧式クランプ装置８０においても、圧力容器４０の一部が本体１２によって構成されるから、圧力容器４０が簡素に構成されると共に作動液体室２２と圧力室３２との連通が外部配管を必要とすることなく確実に行われる。
【００９１】
液圧式クランプ装置８０においても、圧力センサ６０による作動液体室２２の液圧及び作動ボルト５４（図１参照）の回転量（弾性変形付与装置５６の駆動量）の計測のもとに、前述の液圧式クランプ装置１０におけるワーク把持開始点検出方法及びワーク把持方法と同様の方法によってワーク把持開始点の検出及びワーク把持を行うことができる。
【００９２】
この実施形態でも、前述のワーク把持開始点検出方法によって検出されたワーク把持開始点の作動液体室２２の作動油の圧力或いは作動ボルト５４の回転量を基準にして被クランプ部材Ｗ１の把持力を設定することができる。
【００９３】
［実施形態３］
次に、実施形態３の液圧式クランプ装置９０を、図６を参照して説明する。尚、図６において、図１に対応する部分は、図１に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
【００９４】
液圧式クランプ装置９０はマンドレルタイプのものである。液圧式クランプ装置９０は第２軸状部１８にろう付け等によって接合されたカップ状部材９２を有する。カップ状部材９２は、円形横断面形状の筒状部９４及び筒状部９４の第２軸状部１８とは反対側の端部を閉じる端壁９６を有し、第２軸状部１８と協働して圧力室３２を画定している。換言すると、圧力容器４０は、第２軸状部１８の端部及びカップ状部材９２を含み、第２軸状部１８の端部とカップ状部材９２とにより圧力室３２を画定している。圧力室３２は、内部通路４２及び４４によって作動液体室２２に連通している。
【００９５】
筒状部９４は、外周面９４Ａの軸線方向の中間部に所定の軸長に亘って形成されたテーパ状外周面９４Ｂを有する。テーパ状外周面９４Ｂは端壁９６の側から第２軸状部１８の端部に向かうほど外径が大きくなるテーパ形状である。外周面９４Ａは、テーパ状外周面９４Ｂ以外においては、外径が変化しないストレートな外周面である。
【００９６】
筒状部９４の外側には弾性変形付与装置を構成するカップ形状の外嵌合部材９８が設けられている。外嵌合部材９８は筒状部９４の外周面９４Ａに軸線方向に摺動可能に嵌合するストレートな内周面１００Ａによる円形横断面形状の筒状部１００及びカップ状部材９２とは反対側の端部を閉じる端壁１０２を有する。外嵌合部材９８は、カップ状部材９２に対する図にて右方（カップ状部材９２の側）への軸線方向の変位により、内周面１００Ａがテーパ状外周面９４Ｂに摺接し、テーパ状外周面９４Ｂに径方向の分力を与えることにより、筒状部９４を縮径変形させる。
【００９７】
カップ状部材９２の端壁９６と外嵌合部材９８の端壁１０２との間には、外嵌合部材９８をカップ状部材９２に対して図にて左方に付勢する圧縮コイルばね１０３が設けられている。尚、圧縮コイルばね１０３は皿ばね等に置き換えることができる。
【００９８】
外嵌合部材９８の外方には電動式や流体圧式等によるリニアアクチュエータ１０４が配置されている。リニアアクチュエータ１０４は、弾性変形付与装置であり、軸線方向移動部材として、軸線方向に変位可能なプッシュロッド１０６を有し、プッシュロッド１０６によって外嵌合部材９８を圧縮コイルばね１０３に抗して図にて右方へ軸線方向移動させる。リニアアクチュエータ１０４にはプッシュロッド１０６の軸線方向の移動量を計測するリニアスケール１０８が設けられている。
【００９９】
筒状部９４は、リニアアクチュエータ１０４による外嵌合部材９８の右方への軸線方向移動により、カップ状部材９２のテーパ状外周面９４Ｂに対する外嵌合部材９８の内周面１００Ａの軸線方向の摺動のもとに、縮径変形（弾性変形）する。
【０１００】
筒状部９４の縮径変形により、実施形態１と同様に、圧力室３２の容積が減少し、それに応じて圧力室３２の作動油の圧力が上昇する。圧力室３２の作動油の昇圧は、内部通路４２及び４４によって作動液体室２２に伝播し、作動液体室２２の作動油の圧力が上昇する。作動液体室２２の作動油の昇圧により、第１筒状部材２０が径方向外方に拡径変形し、被クランプ部材Ｗ１をクランプすることが行われる。
【０１０１】
本実施形態の液圧式クランプ装置９０も、圧力容器４０の筒状部９４の弾性変形によって作動液体室２２の作動油を加圧するから、作動油の加圧する加圧部にピストンのような摺動部が存在しなくなる。つまり、液圧式クランプ装置９０は、ピストンレスであるから、ピストンの摺動部のシール部がなく、シール部に起因する不具合が発生することがない。また、シール部の摺動抵抗と薄肉筒状部の弾発力との兼ね合いにより、薄肉筒状部が元の状態に復元することが阻害される問題が生じることがなく、被クランプ部材Ｗ１のアンクランプが円滑に行われる。
【０１０２】
また、圧縮コイルばね１０３のばね力によって外嵌合部材９８が戻り方向に付勢されているから、アンクランプ時には、外嵌合部材９８による筒状部９４が縮径変形の解除が確実且つ円滑に行われる。このことにより、作動液体室２２の作動油の減圧が確実且つ円滑に行われ、被クランプ部材Ｗ１のアンクランプが確実且つ円滑に行われる。
【０１０３】
尚、筒状部９４の径方向の弾性係数は、筒状部９４の確実な復元のために、第１筒状部材２０が作動液体室２２を画定する部分の径方向の弾性係数より高い。このことによっても、アンクランプ時には、筒状部９４の縮径変形の解除が確実且つ円滑に行われる。このことにより、作動液体室２２の作動油の減圧が確実且つ円滑に行われ、第１筒状部材２０の縮径変形のもとに被クランプ部材Ｗ１のアンクランプが円滑且つ確実に行われる。
【０１０４】
筒状部９４の径方向の弾性係数が、第１筒状部材２０が作動液体室２２を画定する部分の径方向の弾性係数より高いことにより、クランプ部を構成する第１筒状部材２０の肉厚を薄くすることができ、結果として、低圧での被クランプ部材Ｗ１のクランプや第１筒状部材２０の拡径量の増加のメリットも得られる。
【０１０５】
液圧式クランプ装置９０においても、圧力容器４０の一部が本体１２によって構成されるから、圧力容器４０が簡素に構成されると共に作動液体室２２と圧力室３２との連通が外部配管を必要とすることなく確実に行われる。
【０１０６】
液圧式クランプ装置９０においては、圧力センサ６０による作動液体室２２の液圧及びリニアスケール１０８によるプッシュロッド１０６の軸線方向移動量（弾性変形付与装置の駆動量）の計測のもとに、前述の液圧式クランプ装置１０におけるワーク把持開始点検出方法及びワーク把持方法と同様の方法によってワーク把持開始点の検出及びワーク把持を行うことができる。
【０１０７】
この実施形態では、図４の横軸の回転量が軸線方向移動量に置換され、図３の演算処理装置７６に、回転量の計測値に代えてプッシュロッド１０６の軸線方向移動量の計測値が入力されればよい。
【０１０８】
この実施形態では、前述のワーク把持開始点検出方法によって検出されたワーク把持開始点の作動液体室２２の作動油の圧力或いはプッシュロッド１０６の軸線方向移動量を基準にして被クランプ部材Ｗ１の把持力を設定することができる。
【０１０９】
［実施形態４］
次に、実施形態４の液圧式クランプ装置１１０を、図７を参照して説明する。尚、図７おいて、図１に対応する部分は、図１に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。
【０１１０】
液圧式クランプ装置１１０はマンドレルタイプのものである。液圧式クランプ装置１１０は第２軸状部１８にろう付け等によって接合されたカップ状部材１１２を有する。カップ状部材１１２は、円形横断面形状の筒状部１１４及び筒状部１１４の第２軸状部１８とは反対側の端部を閉じる端壁１１６を有し、第２軸状部１８と協働して圧力室３２を画定している。換言すると、圧力容器４０は、第２軸状部１８の端部及びカップ状部材１１２を含み、第２軸状部１８の端部とカップ状部材１１２とにより圧力室３２を画定している。圧力室３２は、内部通路４２及び４４によって作動液体室２２に連通している。
【０１１１】
端壁１１６は中央部に設けられた台部１１６Ａ及び台部１１６Ａと筒状部１１４との間に延在する円環状の薄肉部１１６Ｂを有する。薄肉部１１６Ｂは台部１１６Ａに比して曲げ剛性が低く、軸線方向に弾性変形し易い。薄肉部１１６Ｂが図にて右方に軸線方向に弾性変形することにより、圧力室３２の容積が低減し、圧力室３２の作動油の圧力が上昇する。
【０１１２】
圧力室３２の作動油の昇圧は、内部通路４２及び４４によって作動液体室２２に伝播し、作動液体室２２の作動油の圧力が上昇する。作動液体室２２の作動油の昇圧により、第１筒状部材２０が径方向外方に拡径変形し、被クランプ部材Ｗ１をクランプすることが行われる。
【０１１３】
台部１１６Ａと第２軸状部１８との間には、端壁１１６を第２軸状部１８に対して図にて左方に付勢する圧縮コイルばね１２８が設けられている。尚、圧縮コイルばね１２８は皿ばね等に置き換えることができる。
【０１１４】
カップ状部材１１２にはカップ形状の基台１１８が取り付けられている。基台１１８は、カップ状部材１１２の筒状部１１４の外端部にろう付け等によって接合された円形横断面形状の筒状部１２０及び筒状部１２０のカップ状部材１１２とは反対側の端部を閉じる端壁１２２を有する。
【０１１５】
端壁１２２にはねじ孔１２４が軸線方向に貫通形成されている。ねじ孔１２４には、端壁１１６の薄肉部１１６Ｂを軸線方向に弾性変形させる弾性変形付与装置の軸線方向移動部材として、軸線方向に変位可能な作動ボルト１２６がねじ係合している。作動ボルト１２６は、端壁１１６の台部１１６Ａに当接し、螺進によって台部１１６Ａを押圧して薄肉部１１６Ｂを図にて右方に軸線方向に弾性変形させる。作動ボルト１２６は、実施形態１の電動式の工具７２と同様の電動式の工具（不図示）により回転駆動され、図にて右方へ螺進する。
【０１１６】
本実施形態の液圧式クランプ装置１１０は、圧力容器４０の薄肉部１１６Ｂの弾性変形によって作動液体室２２の作動油を加圧するから、作動油の加圧する加圧部にピストンのような摺動部が存在しなくなる。つまり、液圧式クランプ装置１１０は、ピストンレスであるから、ピストンの摺動部のシール部がなく、シール部に起因する不具合が発生することがない。また、シール部の摺動抵抗と薄肉筒状部の弾発力との兼ね合いにより、薄肉筒状部が元の状態に復元することが阻害される問題が生じることがなく、被クランプ部材Ｗ１のアンクランプが円滑に行われる。
【０１１７】
また、圧縮コイルばね１２８のばね力によって薄肉部１１６Ｂの弾性変形が解除される方向に付勢されているから、アンクランプ時には、薄肉部１１６Ｂの軸線方向の弾性変形の解除が確実且つ円滑に行われる。このことにより、作動液体室２２の作動油の減圧が確実且つ円滑に行われ、被クランプ部材Ｗ１のアンクランプが確実且つ円滑に行われる。
【０１１８】
尚、薄肉部１１６Ｂを含む端壁１１６の軸線方向の弾性係数は、第１筒状部材２０が作動液体室２２を画定する部分の径方向の弾性係数より高い。このことによっても、アンクランプ時には、薄肉部１１６Ｂの軸線方向の弾性変形の解除が確実且つ円滑に行われる。このことにより、作動液体室２２の作動油の減圧が確実且つ円滑に行われ、第１筒状部材２０の縮径変形のもとに被クランプ部材Ｗ１のアンクランプが円滑且つ確実に行われる。
【０１１９】
薄肉部１１６Ｂを含む端壁１１６の軸線方向の弾性係数は、第１筒状部材２０が作動液体室２２を画定する部分の径方向の弾性係数より高いことにより、クランプ部を構成する第１筒状部材２０の肉厚を薄くすることができ、結果として、低圧での被クランプ部材Ｗ１のクランプや第１筒状部材２０の拡径量の増加のメリットも得られる。
【０１２０】
液圧式クランプ装置１１０においては、圧力センサ６０による作動液体室２２の液圧及び作動ボルト１２６の回転量（弾性変形付与装置の駆動量）の計測のもとに、前述の液圧式クランプ装置１０におけるワーク把持開始点検出方法及びワーク把持方法と同様の方法によってワーク把持開始点の検出及びワーク把持を行うことができる。
【０１２１】
この実施形態では、前述のワーク把持開始点検出方法によって検出されたワーク把持開始点の作動液体室２２の作動油の圧力或いは作動ボルト１２６の回転量を基準にして被クランプ部材Ｗ１の把持力を設定することができる。
【０１２２】
［実施形態５］
次に、実施形態５の液圧式クランプ装置１３０を、図８を参照して説明する。
【０１２３】
液圧式クランプ装置１３０は、チャックタイプのものであり、本体（第１の部材）１３２を有する。本体１３２は、円形横断面形状の第１軸状部１３４とフランジ部１３６と第２軸状部１３８とを軸線方向に順に同一軸線上に有する。
【０１２４】
第１軸状部１３４の中心部には図にて右側の端面に開口した円形横断面形状の有底孔１３９及び有底孔１３９の内周面１３９Ａ（第１の周面）に開口した周溝状の凹部１４４が形成されている。有底孔１３９には薄肉構造の壁体をなす円環横断面形状の筒状部材（第２の部材）１４０が嵌挿されている。
【０１２５】
筒状部材１４０は、第１軸状部１３４にろう付け等によって接合され、外周面１４０Ａ（第２の周面）の側に凹部１４４によって有底孔１３９の内周面１３９Ａの全周に亘って延在する横断面形状が円環状の作動液体室１４２を画定する。
【０１２６】
筒状部材１４０は内周面１４０Ｂによって丸棒状の被クランプ部材（ワーク）Ｗ２をクランプするクランプ面を画定している。
【０１２７】
かくして、筒状部材１４０は、外周側に作動液体室１４２を画定し、内周側にクランプ面（内周面１４０Ｂ）を画定する。
【０１２８】
第２軸状部１３８は外端の中央部に開口した凹部１４６を含む。第２軸状部１３８の外端（端部）には凹部１４６の開口を閉じる端壁を含む端壁部材１４８がろう付け等によって接合されている。これにより、端壁部材１４８は第２軸状部１３８と協働して圧力容器１４９を画定している。換言すると、圧力容器１４９は、第２軸状部１３８及び端壁部材１４８を含み、第２軸状部１３８と端壁部材１４８とにより圧力室１５０を画定している。圧力室１５０は、本体１３２に形成された内部通路１５１、１５２、１５４及び１５６によって作動液体室１４２に連通している。
【０１２９】
作動液体室１４２、圧力室１５０、内部通路１５１、１５２、１５４及び１５６には、作動液体として作動油が封入されている。
【０１３０】
端壁部材１４８は中央部に設けられた台部１４８Ａ及び台部１４８Ａと第２軸状部１３８との間に延在する円環状の薄肉部１４８Ｂを有する。薄肉部１４８Ｂは台部１４８Ａに比して曲げ剛性が低く、軸線方向に弾性変形し易い。薄肉部１４８Ｂが図にて右方に軸線方向に弾性変形することにより、圧力室１５０の容積が低減し、圧力室１５０の作動油の圧力が上昇する。
【０１３１】
圧力室１５０の作動油の昇圧は、内部通路１５１、１５２、１５４及び１５６によって作動液体室２２に伝播し、作動液体室２２の作動油に圧力が上昇する。作動液体室２２の作動油の昇圧により、第１筒状部材２０が径方向内方に縮径変形し、被クランプ部材Ｗ２をクランプすることが行われる。
【０１３２】
台部１４８Ａと第２軸状部１３８との間には、端壁部材１４８を第２軸状部１３８に対して図にて左方に付勢する複数の皿ばね１６２が設けられている。尚、皿ばね１６２は圧縮コイルばね等に置き換えることができる。
【０１３３】
端壁部材１４８の外方には電動式や流体圧式等によるリニアアクチュエータ１５８が配置されている。リニアアクチュエータ１５８は、弾性変形付与装置であり、軸線方向移動部材として、軸線方向に変位可能なプッシュロッド１６０を有し、プッシュロッド１６０によって端壁部材１４８の台部１４８Ａを皿ばね１６２に抗して図にて右方に押圧して薄肉部１４８Ｂを図にて右方に軸線方向に弾性変形させる。リニアアクチュエータ１５８にはプッシュロッド１６０の軸線方向の移動量を計測するリニアスケール１６６が設けられている。
【０１３４】
本実施形態の液圧式クランプ装置１３０は、圧力容器１４９の薄肉部１４８Ｂの弾性変形によって作動液体室１４２の作動油を加圧するから、作動油の加圧する加圧部にピストンのような摺動部が存在しなくなる。つまり、液圧式クランプ装置１３０は、ピストンレスであるから、ピストンの摺動部のシール部がなく、シール部に起因する不具合が発生することがない。また、シール部の摺動抵抗と薄肉筒状部の弾発力との兼ね合いにより、薄肉筒状部が元の状態に復元することが阻害される問題が生じることがなく、被クランプ部材Ｗ２のアンクランプが円滑に行われる。
【０１３５】
また、皿ばね１６２のばね力によって薄肉部１４８Ｂの弾性変形が解除さる方向に付勢されているから、アンクランプ時には、薄肉部１４８Ｂの軸線方向の弾性変形の解除が確実且つ円滑に行われる。このことにより、作動液体室１４２の作動油の減圧が確実且つ円滑に行われ、筒状部材１４０の拡径変形のもとに被クランプ部材Ｗ２のアンクランプが確実且つ円滑に行われる。
【０１３６】
尚、薄肉部１４８Ｂを含む端壁部材１４８の軸線方向の弾性係数は、筒状部材１４０が作動液体室１４２を画定する部分の径方向の弾性係数より高い。このことによっても、アンクランプ時には、薄肉部１４８Ｂの軸線方向の弾性変形の解除が確実且つ円滑に行われる。このことにより、作動液体室１４２の作動油の減圧が確実且つ円滑に行われ、筒状部材１４０の拡径変形のもとに被クランプ部材Ｗ２のアンクランプが円滑且つ確実に行われる。
【０１３７】
薄肉部１４８Ｂを含む端壁部材１４８の軸線方向の弾性係数が、筒状部材１４０が作動液体室１４２を画定する部分の径方向の弾性係数より高いことにより、クランプ部を構成する筒状部材１４０の肉厚を薄くすることができ、結果として、低圧での被クランプ部材Ｗ２のクランプや筒状部材１４０の縮径量の増加のメリットも得られる。
【０１３８】
液圧式クランプ装置１３０においても、圧力容器１４９の一部が本体１３２によって構成されるから、圧力容器１４９が簡素に構成されると共に作動液体室１４２と圧力室１５０との連通が外部配管を必要とすることなく確実に行われる。
【０１３９】
第２軸状部１３８には圧力センサ（圧力測定装置）６０が取り付けられている。圧力センサ６０は、本体１２に形成された内部通路１６４によって作動液体室１４２及び圧力室１５０の作動油の圧力を及ぼされ、作動油の圧力を計測する。尚、作動液体室１４２の作動油の圧力と圧力室１５０の作動油の圧力とは同圧である。圧力センサ６０は、無線通信式のものであり、計測値のデータを液圧式クランプ装置１３０の近傍に配置された無線式リーダ６４に送信する。
【０１４０】
液圧式クランプ装置１３０においては、圧力センサ６０による作動液体室１４２の液圧及びリニアスケール１０８によるプッシュロッド１６０の軸線方向移動量（弾性変形付与装置の駆動量）の計測のもとに、前述の液圧式クランプ装置１０におけるワーク把持開始点検出方法及びワーク把持方法と同様の方法によってワーク把持開始点の検出及びワーク把持を行うことができる。
【０１４１】
この実施形態では、図４の横軸の回転量が軸線方向移動量に置換され、図３の演算処理装置７６に、回転量の計測値に代えてプッシュロッド１６０の軸線方向移動量の計測値が入力されればよい。
【０１４２】
この実施形態では、前述のワーク把持開始点検出方法によって検出されたワーク把持開始点の作動液体室１４２の作動油の圧力或いはプッシュロッド１６０の軸線方向移動量を基準にして被クランプ部材Ｗ１の把持力を設定することができる。
【０１４３】
以上、本発明を、その好適な実施形態について説明したが、当業者であれば容易に理解できるように、本発明はこのような実施形態により限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【０１４４】
例えば、実施形態１〜４のマンドレルタイプの液圧式クランプ装置１０、８０、９０及び１１０の圧力容器４０の構造及び弾性変形付与装置５６等は、実施形態５のチャックタイプの液圧式クランプ装置１３０にも適用でき、逆に実施形態５のチャックタイプの液圧式クランプ装置１３０の圧力容器の構造及び弾性変形付与装置等は実施形態１〜４のマンドレルタイプの液圧式クランプ装置１０、８０、９０及び１１０にも適用できる。凹部２６、１４４は、第１筒状部材２０、筒状部材１４０に設けられていてもよい。上記実施形態では、作動液体として作動油を用いた例について説明したが、これ以外に水やゲル状物質を用いることもできる。
【０１４５】
第２筒状部材３０、筒状部８４、９４の径方向の弾性係数或いは端壁１２２、端壁部材１４８の軸線方向の弾性係数は、第１筒状部材２０が作動液体室２２を画定する部分或いは筒状部材１４０が作動液体室１４２を画定する部分の径方向の弾性係数に等しくてもよい。圧力センサ６０は、無線通信式のものに限られることはなく、コネクタ等を介して信号を送信する有線式のものであってもよい。
【０１４６】
また、上記実施形態に示した構成要素は必ずしも全てが必須なものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜取捨選択することが可能である。
【符号の説明】
【０１４７】
１０      ：液圧式クランプ装置
１２      ：本体（第１の部材）
１４      ：第１軸状部
１４Ａ    ：外周面（第１の周面）
１６      ：フランジ部
１８      ：第２軸状部
１８Ａ    ：外周面
２０      ：第１筒状部材（第２の部材）
２０Ａ    ：外周面
２０Ｂ    ：内周面（第２の周面）
２２      ：作動液体室
２４      ：スナップリング
２６      ：凹部
２８      ：Ｏリング
３０      ：第２筒状部材
３０Ａ    ：外周面
３０Ｂ    ：内周面
３２      ：圧力室
３４      ：スナップリング
３６      ：凹部
３８      ：Ｏリング
４０      ：圧力容器
４２      ：内部通路
４４      ：内部通路
４６      ：内部通路
４８      ：鋼球
５０      ：押しねじ
５２      ：縮径部材
５２Ａ    ：開口
５２Ｂ    ：ボルト貫通孔
５２Ｃ    ：ねじ孔
５４      ：作動ボルト
５６      ：弾性変形付与装置
６０      ：圧力センサ（圧力検出装置）
６２      ：内部通路
６４      ：無線式リーダ
７０      ：電動モータ
７２      ：工具
７４      ：回転角センサ
７６      ：演算処理装置
７８      ：モニタ
８０      ：液圧式クランプ装置
８２      ：カップ状部材
８４      ：筒状部
８４Ａ    ：外周面
８６      ：端壁
９０      ：液圧式クランプ装置
９２      ：カップ状部材
９４      ：筒状部
９４Ａ    ：テーパ状外周面
９６      ：端壁
９８      ：外嵌合部材（弾性変形付与装置）
１００    ：筒状部
１００Ａ  ：テーパ状内周面
１０２    ：端壁
１０３    ：圧縮コイルばね
１０４    ：リニアアクチュエータ（弾性変形付与装置）
１０６    ：プッシュロッド（軸線方向移動部材）
１０８    ：リニアスケール
１１０    ：液圧式クランプ装置
１１２    ：カップ状部材
１１４    ：筒状部
１１６    ：端壁
１１６Ａ  ：台部
１１６Ｂ  ：薄肉部
１１８    ：基台
１２０    ：筒状部
１２２    ：端壁
１２４    ：ねじ孔
１２６    ：作動ボルト（弾性変形付与装置）
１２８    ：圧縮コイルばね
１３０    ：液圧式クランプ装置
１３２    ：本体（第１の部材）
１３４    ：第１軸状部
１３６    ：フランジ部
１３８    ：第２軸状部
１３９    ：有底孔
１３９Ａ  ：内周面（第１の周面）
１４０    ：筒状部材（第２の部材）
１４０Ａ  ：外周面（第２の周面）
１４０Ｂ  ：内周面
１４２    ：作動液体室
１４４    ：凹部
１４６    ：凹部
１４８    ：端壁部材
１４８Ａ  ：台部
１４８Ｂ  ：薄肉部
１４９    ：圧力容器
１５０    ：圧力室
１５１    ：内部通路
１５２    ：内部通路
１５４    ：内部通路
１５８    ：リニアアクチュエータ（弾性変形付与装置）
１６０    ：プッシュロッド（軸線方向移動部材）
１６２    ：皿ばね
１６４    ：内部通路
１６６    ：リニアスケール
【要約】
【課題】作動液体室の作動液体を昇圧するための加圧部における摺動可能なシール部を不要にし、シール部に起因する不具合の発生を解消した液圧式クランプ装置を提供すること。
【解決手段】外周面１４Ａを備えた本体１２と、外周面１４Ａに重なり合う内周面２０Ｂを第１筒状部材２０とを有し、本体１２及び第１筒状部材２０が互いに重なり合う部分に凹部２６により作動液体室２２が画定され、作動液体室２２に封入された作動液体の圧力によって第１筒状部材２０が弾性変形することにより、被クランプ部材Ｗ１をクランプする液圧式クランプ装置１０であって、作動液体室２２に連通して作動液体を満たされた圧力室３２を画定し、弾性変形によって圧力室３２の作動液体を昇圧させる圧力容器４０と、圧力容器４０を弾性変形させる弾性変形付与装置５６とを有する。
【選択図】図１【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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