クランプ装置
【課題】ワークのボルト穴に螺合されるネジ軸部と、クランプ可能なグリップ穴とを有するアダプタ部材を介してクランプするように構成したクランプ装置を提供する。
【解決手段】クランプ対象物の穴に挿入後拡径された状態で穴の内周面をグリップ可能なグリップ部材２と、グリップ部材に内嵌係合させたテーパ軸部３１を有するクランプロッド３と、前記グリップ部材２とクランプロッド３とを軸心方向へ進退駆動可能な流体圧シリンダ４とを有するクランプ装置Ｃにおいて、アダプタ本体８１と、アダプタ本体８１に形成されワークＷを着座可能な副着座面８２と、副着座面８２から突出するようにアダプタ本体81に形成されワークＷのボルト穴ＢＨに螺合されるネジ軸部８３と、グリップ部材２とクランプロッド３とを挿入してグリップ可能なグリップ穴８４とを有するアダプタ部材８０を設け、アダプタ部材８０を介してワークＷをクランプする。
【解決手段】クランプ対象物の穴に挿入後拡径された状態で穴の内周面をグリップ可能なグリップ部材２と、グリップ部材に内嵌係合させたテーパ軸部３１を有するクランプロッド３と、前記グリップ部材２とクランプロッド３とを軸心方向へ進退駆動可能な流体圧シリンダ４とを有するクランプ装置Ｃにおいて、アダプタ本体８１と、アダプタ本体８１に形成されワークＷを着座可能な副着座面８２と、副着座面８２から突出するようにアダプタ本体81に形成されワークＷのボルト穴ＢＨに螺合されるネジ軸部８３と、グリップ部材２とクランプロッド３とを挿入してグリップ可能なグリップ穴８４とを有するアダプタ部材８０を設け、アダプタ部材８０を介してワークＷをクランプする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークの穴にグリップ部材のグリップ爪を係合させて着座面の方へ引き付けることでワークをクランプするクランプ装置に関し、特にワークのボルト穴に螺合させるネジ軸部を有するアダプタ部材を介してクランプするクランプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワークの全面に亙って機械加工するような場合には、ワークの端部を上方から押圧具で押圧する形式のクランプ装置を採用することができないため、上記のようなクランプ装置（所謂、ホールクランプ装置）が採用される。このクランプ装置では、本体部材にクランプ対象のワークを着座させる着座面が形成され、ワーク投入時にワークを着座面に搭載して支持し、ワークの穴にグリップ部材と、このグリップ部材に挿入されたテーパ軸部を有するクランプロッドを挿入し、クランプロッドを着座面側へ引き付けることで、テーパ軸部によりグリップ爪を拡径させて穴の内周面に係合させてから、そのグリップ部材を更に着座面側へ引き付けることで、ワークを着座面に固定する。
【０００３】
特許文献１，２には、上記のようなクランプ装置が開示されている。
特に、特許文献１に記載されたクランプ装置では、ワークの穴の位置のバラツキに対処するために、グリップ部材と、テーパ軸部を有するクランプロッドを軸心と直交方向へ可動に構成し、ワークの穴の位置が本来の正規の位置から多少ズレている場合にも、確実にクランプ可能に構成してある。
【０００４】
【特許文献１】特許第３５５００１０号公報
【特許文献２】ドイツ特許第４０２０９８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ワークのなかには、クランプ可能なグリップ穴が全く存在しないか、又はクランプに適した部位にグリップ穴が存在しないが、グリップ穴の代わりにボルト穴が形成されている場合がある。ボルト穴に対して、グリップ穴と同様に、従来のホールクランプ装置を適用すると、グリップ爪によりボルト穴を損傷する可能性があるため、ボルト穴を活用してクランプすることはできなかった。
【０００６】
一方、ボルト穴をグリップしてクランプするボルト穴専用のクランプ装置を製作することも不可能ではないが、そのボルト穴専用のクランプ装置は、通常のグリップ穴をクランプすることができないため、クランプ装置の汎用性を確保することができない。
【０００７】
本発明の目的は、ワークのボルト穴に螺合されるネジ軸部と、クランプ可能なグリップ穴とを有するアダプタ部材を介してクランプするように構成した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】
【０００８】
請求項１のクランプ装置は、クランプ対象物の穴に挿入後拡径された状態で穴の内周面をグリップ可能なグリップ部材と、このグリップ部材に内嵌係合させたテーパ軸部を有するクランプロッドと、前記グリップ部材とクランプロッドとを軸心方向へ進退駆動可能な流体圧シリンダとを有するクランプ装置において、ワークに形成されたボルト穴に螺合されるネジ軸部と、前記グリップ部材とクランプロッドとを挿入してグリップ可能なグリップ穴とを有するアダプタ部材を設け、前記アダプタ部材を介してワークをクランプするように構成したことを特徴としている。
【０００９】
請求項２のクランプ装置は、請求項１の発明において、前記グリップ部材とクランプロッドと流体圧シリンダとが付設される本体部材と、前記本体部材のワーク側端部にクランプロッドと直交する方向と平行に形成された着座面とを有することを特徴としている。
【００１０】
請求項３のクランプ装置は、請求項２の発明において、前記アダプタ部材は、前記着座面上に着座可能なアダプタ本体と、このアダプタ本体に形成されてワークを着座可能な副着座面とを備え、前記ネジ軸部は前記副着座面よりもワーク側へ突出するように構成され、前記グリップ穴は前記アダプタ本体の前記クランプ本体側の端部に開放状に形成されたことを特徴としている。
【００１１】
請求項４のクランプ装置は、請求項１又は３の発明において、前記アダプタ部材は、前記ネジ軸部をボルト穴に螺合させる為に工具で操作される被操作部を有することを特徴としている。
【００１２】
請求項５のクランプ装置は、請求項４の発明において、前記被操作部は、前記アダプタ本体に形成された六角筒状外周部であることを特徴としている。
請求項６のクランプ装置は、請求項４の発明において、前記被操作部は、前記グリップ穴の奥端から凹入状にアダプタ本体に形成された六角レンチ穴であることを特徴としている。
【００１３】
請求項７のクランプ装置は、請求項１又は３の発明において、前記グリップ穴は、円筒状の穴に形成されたことを特徴としている。
請求項８のクランプ装置は、請求項１又は３の発明において、前記グリップ穴は、前記クランプ本体に向かって徐々に小径化する逆テーパ穴に形成されたことを特徴としている。請求項９のクランプ装置は、請求項１又は３の発明において、前記クランプ本体に、ワークを支持可能な複数の支持部材を着脱可能に設けたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば、ワークに形成されたボルト穴に螺合されるネジ軸部と、前記グリップ部材とクランプロッドとを挿入してグリップ可能なグリップ穴とを有するアダプタ部材を設け、前記アダプタ部材を介してワークをクランプするように構成したため、ワークに形成されたボルト穴にアダプタ部材のネジ軸部を螺合させ且つグリップ穴にグリップ部材とクランプロッドとを挿入してグリップすることができる。そのため、ボルト穴を活用してクランプしたとしても、ボルト穴を損傷することがない。クランプ装置を適用可能なワークの種類が増し、クランプ装置の汎用性を高めることできる。
しかも、アダプタ部材を使用しない場合には、ワークに形成された通常の穴をクランプすることも可能であるから、クランプ装置の汎用性を確保することができる。
【００１５】
請求項２の発明によれば、前記グリップ部材とクランプロッドと流体圧シリンダとが付設される本体部材と、前記本体部材のワーク側端部にクランプロッドと直交する方向と平行に形成された着座面とを有するため、着座面にアダプタ部材を着座させることができる。
【００１６】
請求項３の発明によれば、前記ネジ軸部はアダプタ本体の副着座面よりもワーク側へ突出しているため、前記副着座面にワークを着座させ、アダプタ本体を本体部材の着座面に着座させることで、クランプ装置の本体部材に対するワークの位置を所期の位置に設定することできる。前記グリップ穴は前記アダプタ本体の前記クランプ本体側の端部に開放状に形成されたため、クランプ本体側のグリップ部材とクランプロッドとをグリップ穴に挿入することができる。
【００１７】
請求項４の発明によれば、前記アダプタ部材は、前記ネジ軸部をボルト穴に螺合させる為に工具で操作される被操作部を有するため、この被操作部を回動させることで、前記ネジ軸部をボルト穴に螺合させることができる。
【００１８】
請求項５の発明によれば、前記被操作部は、前記アダプタ本体に形成された六角筒状外周部であるため、被操作部の構造が簡単になる。
請求項６の発明によれば、前記被操作部は、前記グリップ穴の奥端から凹入状にアダプタ本体に形成された六角レンチ穴であるため、被操作部を簡単且つ安価に形成することができる。
【００１９】
請求項７の発明によれば、前記グリップ穴は円筒状の穴に形成されたため、グリップ穴を簡単且つ安価に形成することができる。
請求項８の発明によれば、前記グリップ穴は、前記クランプ本体に向かって徐々に小径化する逆テーパ穴に形成されたため、グリップ性能を高めることができる。
【００２０】
請求項９の発明によれば、前記クランプ本体に、ワークを支持可能な複数の支持部材を着脱可能に設けたため、複雑な形状のワークの場合には、ワークの形状に応じた複数の支持部材を適当部位に設けることにより、ワークを支持する安定性を確保することができる。複数の支持部材が不要の場合には、取り外すことができるため、クランプ装置の汎用性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２２】
図１〜図４に示すように、このクランプ装置Ｃは、本体部材１と、グリップ部材２と、クランプロッド３と、グリップ部材２とクランプロッド３を軸心方向（上下方向）に駆動可能な油圧シリンダ４と、油圧シリンダ４に含まれる環状受圧部材５とを備えている。前記本体部材１は、 上部本体部材１１と下部本体部材１２と基部本体部材１３とで構成されている。更に、このクランプ装置Ｃには、ワークＷのボルト穴ＢＨに連結されるアダプタ部材８０が着脱可能に設けられ、このクランプ装置Ｃは、アダプタ部材８０を介してワークＷのボルト穴ＢＨをクランプするように構成されている。但し、このクランプ装置Ｃは、アダプタ部材８０を省略してワークＷの通常の穴をクランプすることもできる。
【００２３】
最初に、上記のアダプタ部材８０について説明する。
図１〜図４に示すように、アダプタ部材８０は、アダプタ本体８１と、このアダプタ本体８１の上面に形成された副着座面８２と、ネジ軸部８３と、グリップ穴８４と、工具で操作される被操作部８５を備えている。アダプタ本体８１は、その下端に、クランプ装置Ｃの本体部材１に形成された後述する着座面１８に着座可能な平坦な被支持面８６を有する。副着座面８２は、アダプタ本体８１の上部に形成されてワークＷを着座可能に形成されている。
【００２４】
前記ネジ軸部８３は、ワークＷに形成されたボルト穴ＢＨに螺合されるものであり、このネジ軸部８３は副着座面８２よりもワークＷ側へ突出するようにアダプタ本体８１に一体的に形成されている。前記グリップ穴８４は、クランプ装置Ｃのグリップ部材２とクランプロッド３とを挿入してグリップ可能な円筒穴であり、このグリップ穴８４は、アダプタ本体８１のクランプ本体（本体部材１）側の端部に開放状に形成されている。
【００２５】
前記被操作部８５はネジ軸部８３をワークＷのボルト穴ＢＨに螺合させる際に工具で操作する為のものであり、この被操作部８５は、アダプタ本体８１に形成された六角筒状外周部でからなる。つまり、アダプタ本体８１の外形の形状は正六角形である。尚、ワークＷの種類別に、ワークＷのボルト穴ＢＨのサイズに適合するネジ軸部８３を形成したアダプタ部材８０が採用される。
【００２６】
次に、クランプ装置Ｃのうちの上記アダプタ部材８０以外の部分について説明する。
上部本体部材１１は平面視にてほぼ長円形であり、この上部本体部材１１は４つのボルト穴に挿入される４つのボルト１４で基部本体部材１３に固定される。下部本体部材１２はシリンダ穴４１を形成する筒状部材であり、この下部本体部材１２の上端部が上部本体部材１１の下面側の凹部１５に嵌合され、４つのボルト１６により上部本体部材１１に固定されている。
【００２７】
図１〜図３に示すように、前記グリップ部材２は、上部本体部材１１の中心部分の開口穴１７を上下に貫通するように配設されている。上部本体部材１１の上面には、グリップ部材２を囲む４つの円弧状の着座面１８が形成され、ワークＷをクランプした状態では、これら着座面１８にワークＷを着座させることができる。上部本体部材１１の上面には、加圧エアのエアブローが流れる４つの凹溝１９が十文字状に形成されている。４つの着座面１８と４つの凹溝１９を除き、上部本体部材１１の上面は、緩い傾斜角の部分円錐面に形成されている。
【００２８】
前記グリップ部材２はアダプタ部材８０のグリップ穴８４に挿入後に拡径された状態でグリップ穴８４の内周面をグリップ可能なものである。但し、ワークＷに形成された上記グリップ穴８４と同様の穴についても同様にグリップ可能である。このグリップ部材２は、ロッド挿通孔２１と、中段部に形成された中段筒部２３と、中段筒部２３より上部に形成されたグリップ爪部２４と、中段筒部２３よりも基端側の基端鍔部２６とを備えている。グリップ部材２は、中段筒部２３、グリップ爪部２４、基端鍔部２６がスリット２７により周方向に４等分に分割された４つのグリップ分割体からなる。
【００２９】
グリップ部材２は金属部材で構成され、グリップ爪部２４の外周面には、アダプタ部材 のグリップ穴８４やワークＷの穴の内周面をグリップし易くする３段の歯が形成されている。グリップ部材２には、クランプロッド３を挿通させるロッド挿通孔２１が形成され、このロッド孔２１のうちのグリップ爪部対応部分は、クランプロッド３のテーパ軸部３１が密着状に係合するテーパ孔部２１ａに形成されている。
【００３０】
図１〜図３に示すように、上部本体部材１１の開口穴１７にはグリップ部材２の中段筒部２３の外周面に摺接するゴムや合成樹脂等の弾性材料製のスレクーパ２８が装着されている。グリップ部材２の外周部には分割されたグリップ部材爪部２を縮径方向へ付勢するＯリング２９が装着されている。グリップ部材２の基端鍔部２６は、上部本体部材１１の円形凹部６に収容され、円形凹部６の上壁部と環状受圧部材５の水平板部６２との間に挟着されている。グリップ部材２は、環状受圧部材５と一体的に昇降可能であると共に、円形凹部６の外周部の環状隙間７とスクレーパ２８の弾性変形を介して、油圧シリンダ４の軸心と直交する水平方向へ移動可能に装着されている。
【００３１】
クランプロッド３は、テーパ軸部３１と、このテーパ軸部３１の下端に連なる小径ロッド部３２と、この小径ロッド部３２の下端に連なる大径ロッド部３３と、この大径ロッド部３３の下端に連なる大径鍔部３４とを一体形成したものである。テーパ軸部３１と小径ロッド部３２とがグリップ部材２のロッド孔２１に挿通されている。上記テーパ軸部３１は、上方程大径化するようにクランプロッド３の上端部分に形成され、テーパ軸部３１がグリップ部材２のテーパ孔部２１ａに内嵌係合している。
【００３２】
図１〜図３に示すように、前記油圧シリンダ４は、グリップ部材２とクランプロッド３とを軸心方向へ進退駆動する為のものである。この油圧シリンダ４は、下部本体部材１２と基部本体部材１３とで形成された立向きのシリンダ穴４１と、このシリンダ穴４１に装着されたピストン部材４２と、このピストン部材４２と一体でそのピストン部４３から上方へ延びる筒状ピストンロッド４４と、ピストン部４３の上側のクランプ用油室４５及びピストン部４３の下側のアンクランプ用油室４６と、環状受圧部材５とを備えている。
【００３３】
シリンダ穴４１の底面は基部本体部材１３で塞がれ、シリンダ穴４１の下端近傍部の環状溝には、ピストン部材４２の下方移動を規制するストップリング４７が装着されている。ピストン部材４２はストップリング４７で受け止められて下限位置になる。ピストン部材４２には中央孔が形成され、この中央孔は、筒状ピストンロッド４４に形成された上部の小径孔４８と中段部の中径孔４９と下部の大径孔５０とで構成されている。この大径孔５０には封鎖部材５１が装着され、ストップリング５２ａで抜け止めされている。
【００３４】
前記クランプロッド３の大径ロッド部３３が小径孔４８内に位置し、大径鍔部３４が中径孔４９内に位置している。大径ロッド部３３と小径孔４８の内周面との間には約２ｍｍの環状隙間４８ａが形成され、大径ロッド部３３の外周の環状溝に太いＯリング５２（弾性リング部材）が装着され、このＯリング５２は大径ロッド部３３と筒状ピストンロッド４４の間に僅かに圧縮させた状態に装着されている。
【００３５】
大径鍔部３４の厚さは中径孔４９の厚さとほぼ等しい。大径鍔部３４の外周面と中径孔４９の内周面との間には僅かな隙間が形成されている。それ故、クランプロッド３は、ピストン部材４２と一体的に昇降移動するが、ピストン部材４２に対して相対的に軸心と直交する水平方向へ移動可能になっている。グリップ部材２はクランプロッド３と一体的に上記軸心と直交する水平方向へ移動可能である。ここで、スクレーパ２８とＯリング５２が、グリップ部材２とクランプロッド３の軸心を油圧シリンダ４の軸心に一致させるように、グリップ部材２とクランプロッド３を弾性付勢する。
【００３６】
図１〜図３に示すように、環状受圧部材５は、受圧筒部６１と、この受圧筒部６１の上端に連なる水平板部６２とを有し、この水平板部６２の上面にグリップ部材２の基端鍔部２６が載置されてグリップ部材２の基端面が支持されている。水平板部６２の中心部の円形穴６３に、クランプロッド３の大径ロッド部３３が遊嵌状に挿通しており、水平板部６２の外周部には、受圧筒部６１よりも僅かに大径の係止鍔６２ａが形成されている。下部本体部材１２には、シリンダ穴４１の上端に連なるシリンダ穴４１より小径の上部シリンダ穴６４が形成されている。
【００３７】
上部本体部材１１には、上部シリンダ穴６４の上端に連なる収容穴６５が形成されている。この収容穴６５の厚さは水平板部６２の厚さよりも例えば 1.2〜 2.0ｍｍ位大きい。 環状受圧部材５の受圧筒部６１は、上部シリンダ穴６４の内周面と筒状ピストンロッド４４の間の環状穴に油密に且つ上下方向に摺動自在に装着され、水平板部６２は、収容穴６５に上下方向に摺動自在に装着されている。尚、油室からの油圧の油のリークを防止する為の複数のシール部材（符号省略）が設けられている。
【００３８】
上記環状受圧部材５の受圧筒部６１の下端は、クランプ用油圧室４５に臨んでその油圧を受圧する。クランプ用油室４５は、油路６７，６８を介して油圧供給源に接続され、油路６８の油圧を検出する油圧検出センサも設けられる。アンクランプ用油室４６は、油路７１を介して油圧供給源に接続され、油路７１の油圧を検出する油圧検出センサも設けられる。環状受圧部材５は、収容穴６５の厚さと、水平板部６２の係止鍔６２ａの厚さの差だけ軸心方向（上下方向）に移動可能になっている。
【００３９】
図１〜図４に示すように、ワークＷをクランプした状態で、ワークＷの下面が着座面１８に密着したことを検出する着座センサ（図示略）が設けられている。この着座センサは、着座面１８に開口された加圧エア噴出孔８１と、この加圧エア噴出孔８１に連通するように上部本体部材１内に形成されたエア通路（図示略）と、このエア通路に加圧エアを供給する加圧エア供給源と、エア通路内の加圧エアの圧力が所定値に以上に昇圧したことを検出する圧力スイッチなどで構成されている。
エアブローの為に、開口穴１７に加圧エアを供給するエア通路（図示略）が上部本体部材１１内に形成されている。開口穴１７に供給されたエアはグリップ部材２のスリット２７から上方へ流れ、着座面１８をエアブローし且つ余分なエアは凹溝１９から外部へ流れる。
【００４０】
以上のクランプ装置Ｃの作用、効果について説明する。
図１、図２に示すように、所望の１又は複数のクランプ装置Ｃにより、ワークＷを固定する場合、最初に、ワークＷのボルト穴ＢＨにアダプタ部材８０のネジ軸部８３を螺合させ、副着座面８２にワークＷを着座させた状態に準備しておく。
【００４１】
次に、クランプ用油室４５とアンクランプ用油室４６にほぼ同圧の油圧を供給する。すると、ピストン部材４２におけるクランプ用油室４５の受圧面積よりもアンクランプ用油室４６の受圧面積の方が大きいため、図２に示すように、ピストン部材４２は上限位置まで上昇して停止状態となる。また、環状受圧部材５はクランプ用油室４５の油圧を受圧するため上限位置を保持し、グリップ部材２も上限位置を保持する。
【００４２】
この状態において、アダプタ部材８０を装着したワークＷを上方から投入して、図２に示すように、アダプタ部材８０のグリップ穴８４にグリップ部材２とクランプロッド３とを挿入し、アダプタ部材８０の被支持面８６を着座面１８に着座させる。
【００４３】
次に、アンクランプ用油室４６の油圧をクランプ用油室４５の油圧よりも低い所定の油圧に切換え、ピストン部材４２に下方向きのある程度強い所定の油圧力を作用させる。すると、クランプ用油室４５の油圧を受圧する環状受圧部材５は、前記と同様に上限位置を保持し、グリップ部材２も上限位置を保持するが、ピストン部材４２には下方向きの油圧力が作用し、ピストン部材４２が下方へ駆動されるため、クランプロッド３がグリップ部材２に対して相対的に下方へ移動する。
【００４４】
その結果、クランプロッド３のテーパ軸部３１によりグリップ部材２のグリップ爪部２４が拡径駆動されて、ワークＷの穴Ｈの内周面に食いついて係合状態になる。この状態において、アンクランプ用油室４６の油圧をドレン圧まで低下させると、ピストン部材４２には下方向きの大きな油圧力が作用し、グリップ部材２とクランプロッド３とは相対移動不能であるため、ピストン部材４２とグリップ部材２とクランプロッド３と環状受圧部材５は一体的に下方へ駆動され、アダプタ部材８０が着座面１８に着座し、着座面１８に強く押圧されたクランプ状態になる。
【００４５】
前記のようなアダプタ部材８０を介してワークＷをクランプするように構成したため、ワークＷに形成されたボルト穴ＢＨにアダプタ部材８０のネジ軸部８３を螺合させ且つグリップ穴８４にグリップ部材２とクランプロッド３とを挿入してグリップすることができる。そのため、ボルト穴ＢＨを活用してクランプしたとしても、ボルト穴ＢＨを損傷することがない。クランプ装置Ｃを適用可能なワークＷの種類が増し、クランプ装置Ｃの汎用性を高めることできる。しかも、アダプタ部材８０を使用しない場合には、ワークＷに形成された通常の穴をグリップしてクランプすることも可能であるから、クランプ装置Ｃの汎用性を確保することができる。
【００４６】
前記グリップ部材２とクランプロッド３と油圧シリンダ４とが付設される本体部材１のワーク側端部にクランプロッド３と直交する方向と平行に形成された着座面１８とを有するため、着座面１８にアダプタ部材８０を着座させることができる。
【００４７】
前記ネジ軸部８３はアダプタ本体８１の副着座面８２よりもワーク側へ突出しているため、副着座面８２にワークＷを着座させ、アダプタ本体８１を本体部材１の着座面１８に着座させることで、クランプ装置Ｃの本体部材１に対するワークＷの位置を所定の位置に設定することできる。前記グリップ穴８４はアダプタ本体８１のクランプ本体側の端部に開放状に形成されたため、クランプ本体側のグリップ部材２とクランプロッド３とをグリップ穴に挿入することができる。
【００４８】
前記アダプタ部材８０は、ネジ軸部８３をボルト穴ＢＨに螺合させる為に工具で操作される被操作部８５を有するため、この被操作部８５を回動させることで、ネジ軸部８３をボルト穴ＢＨに螺合させることができる。被操作部８５は、アダプタ本体８１に形成された六角筒状外周部であるため、被操作部８５の構造が簡単になる。尚、グリップ穴８４は円筒状の穴に形成されたため、グリップ穴８４を簡単且つ安価に形成することができる。
【００４９】
複数のクランプ装置ＣでワークＷをクランプするような場合、個々のワークＷの製作誤差によりワークＷの複数のボルト穴ＢＨの中心の位置が僅かにズレている場合には、クランプロッド３とグリップ部材２をグリップ穴８４に挿入したとき、又はクランプしたとき、スクレーパ２８とＯリング５２の弾性変形を介して、クランプロッド３とグリップ部材２の軸心が、油圧シリンダ４の軸心からズレることなる。
【００５０】
しかし、ワークＷの機械加工後に、クランプ装置Ｃをアンクランプ状態に復帰させると、スクレーパ２８とＯリング５２の弾性力により、クランプロッド３とグリップ部材２の軸心が、油圧シリンダ４の軸心と一致するように自動的に復帰する。この場合、クランプロッド３に上下２箇所で弾性力を付与して復帰させるため、クランプロッド３をガタなくスムーズに復帰させることが可能になる。
【００５１】
それ故、アンクランプ状態になる毎に、それら両軸心を一致させる復帰作業を手動操作で行う必要がないので、ワークをクランプする作業の作業能率を高めることができる。しかも、Ｏリング５２により、クランプロッド３の大径鍔部３４と筒状ピストンロッド４４の中径孔４９との摺動部分に切粉等の異物が侵入することを確実に防いで、クランプロッド３の軸心方向と直交する方向へ円滑なスライド移動を確実に確保できる。尚、前記ワークＷに形成されたボルト穴ＢＨは、ワークＷに必須のボルト穴であるとは限らず、クランプ装置Ｃによりクランプする為に特別に形成したボルト穴であってもよい。
【実施例２】
【００５２】
次に、実施例２のクランプ装置ＣＡについて説明するが、このクランプ装置ＣＡは、被操作部８５Ａの構造と、アダプタ部材８０Ａの外形の形状以外の構成については実施例１のクランプ装置Ｃと同様であるので、同様の構成については主要構成要素に同一符号を付して説明を省略し、異なる構成についてのみ説明する。
【００５３】
図５に示すように、前記アダプタ部材８０Ａのアダプタ本体８１Ａの外形は円筒形状に形成されている。そのため、被操作部８５Ａとして、アダプタ本体８１Ａのうちのグリップ穴８４よりも奥端（上端）側部分に六角レンチ穴が形成されている。前記被操作部８５Ａは、グリップ穴８４の奥端から凹入状にアダプタ本体８１Ａに形成された六角レンチ穴であるため、被操作部８５Ａを簡単且つ安価に形成することができる。
【実施例３】
【００５４】
次に、実施例３のクランプ装置ＣＢについて図６に基づいて説明するが、このクランプ装置ＣＢは、グリップ部材２Ｂのグリップ爪部２４Ｂの構造とグリップ穴８４Ｂの構造以外の構成については実施例１のクランプ装置Ｃと同様であるので、同様の構成については主要構成要素に同一符号を付して説明を省略し、異なる構成についてのみ説明する。
【００５５】
図６に示すように、このクランプ装置ＣＢでは、アダプタ部材８０Ｂのグリップ本体８１Ｂに形成されるグリップ穴８４Ｂが、本体部材１（クランプ本体）に向かって徐々に小径化する逆テーパ穴に形成されている。グリップ穴８４Ｂの軸心と直交する平面における断面形状は円形である。グリップ部材２Ｂのグリップ爪部２４Ｂの外周面は、グリップ穴８４Ｂに密着可能な環状の逆テーパ面に形成されている。但し、グリップ穴８４Ｂの最小直径は、縮径状態のグリップ部材２とクランプロッド３を挿入可能とする大きさに形成されている。前記グリップ穴８４Ｂが、本体部材１に向かって徐々に小径化する逆テーパ穴に形成されたため、グリップ性能を高めることができる。
【実施例４】
【００５６】
次に、実施例４のクランプ装置ＣＣについて説明するが、このクランプ装置ＣＣは、被操作部８５Ｃの構造と、アダプタ部材８０Ｃの外形の形状と、ワークＷを支持するための４本の支持部材９０以外の構成については実施例１のクランプ装置Ｃと同様であるので、同様の構成については主要構成要素に同一符号を付して説明を省略し、異なる構成についてのみ説明する。
【００５７】
図７、図８に示すように、本実施例のワークＷでは、その中央部に１つのボルト穴ＢＨが形成されており、１組のクランプ装置ＣＣによりワークＷを固定する。このクランプ装置ＣＣの本体部材１Ｃは、上部本体部材１１と、下部本体部材１２と、基部本体部材１３Ｃとからなり、本実施例の基部本体部材１３Ｃは平面視にて正方形に形成されている。
【００５８】
クランプ装置ＣＣには、実施例２に記載したアダプタ部材８０Ａと同様のアダプタ部材８０Ｃが採用されている。 このアダプタ部材８０Ｃにおいては、アダプタ本体８１Ｃの外形は円筒形状に形成されている。被操作部８５Ｃとして、アダプタ本体８１Ａのうちのグリップ穴８４よりも奥端（上端）側部分に六角レンチ穴が形成されている。
【００５９】
前記クランプ本体（本体部材１Ｃ）に、ワークＷを支持可能な複数（例えば４つ）の支持部材９０が着脱可能に設けられている。４つの支持部材９０は、基部本体部材１３Ｃの４隅近傍部に立設された円柱状部材からなり、各支持部材９０は、基部本体部材１３Ｃに形成されたボルト穴（図示略）に着脱可能に螺合されている。
【００６０】
４つの支持部材９０の上端は共通の水平面をなすように平坦面に構成され、４つの支持部材９０によりワークＷを支持しクランプした状態において、アダプタ部材８０Ｃのアダプタ本体８１Ｃの被支持面８６と着座面１８の間には小さな隙間９１が形成される。
このように、複数の支持部材９０によりワークＷを支持した状態でクランプすることができるため、小型のワークＷなど、１つのボルト穴ＢＨしか備えていないワークＷでも、１つのクランプ装置ＣＣで安定性よく固定することができる。尚、被操作部８５Ｃの代わりに、実施例１のアダプタ部材８０の被操作部８５と同様の被操作部を設けてもよい。
【００６１】
次に、前記実施例１〜４を部分的に変更する例について説明する。
１］実施例１のクランプ装置のように、必ずしも２組のクランプ装置を併設する必要性はなく、１組のクランプ装置でもよいし、３組以上のクランプ装置でもよい。
ワークのボルト穴ＢＨは袋穴でもよいが、貫通状の穴でもよい。
【００６２】
２］前記ワークＷによってボルト穴ＢＨのサイズが異なるため、ワークＷのボルト穴ＢＨに応じた大きさのネジ軸部８３を有する種々のアダプタ部材を用いるものとする。
３］前記アダプタ部材におけるグリップ穴の内周面にグリップ部材のグリップ爪と噛み易くする為の１又は複数の円周状の浅い凹溝を形成してもよい。
【００６３】
４］実施例４のクランプ装置において、支持部材９０の形状は角柱状に構成してもよく、また、支持部材９０の数は４個に限定されず、３個でもよく、５個以上でもよい。
また、ワークＷの下面に段付面がある場合には、複数の支持部材９０の長さを異ならせることも可能である。
５］その他、当業者ならば、前記実施例のクランプ装置に種々の変更を付加した形態で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施例１に係るクランプ装置の一部切欠き縦断正面図である。
【図２】クランプ装置の縦断正面図である。
【図３】クランプ装置（アダプタ部材取り外し状態）の平面図である。
【図４】アダプタ部材の平面図である。
【図５】実施例２のクランプ装置の図１相当図である。
【図６】実施例３のクランプ装置の図１相当図である。
【図７】実施例４のクランプ装置の縦断正面図である。
【図８】図７のクランプ装置（アダプタ部材取り外し状態）の平面図である。
【符号の説明】
【００６５】
Ｗ ワーク
Ｃ，ＣＡ，ＣＢ，ＣＣ クランプ装置
１ 本体部材
２ グリップ部材
３ クランプロッド
４ 油圧シリンダ
１８ 着座面
８０，８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃ アダプタ部材
８１，８１Ａ，８１Ｂ，８１Ｃ アダプタ本体
８２ 副着座面
８３ ネジ軸部
８４，８４Ｂ グリップ穴
８５，８５Ａ，８５Ｃ 被操作部
８６ 被支持面
９０ 支持部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークの穴にグリップ部材のグリップ爪を係合させて着座面の方へ引き付けることでワークをクランプするクランプ装置に関し、特にワークのボルト穴に螺合させるネジ軸部を有するアダプタ部材を介してクランプするクランプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワークの全面に亙って機械加工するような場合には、ワークの端部を上方から押圧具で押圧する形式のクランプ装置を採用することができないため、上記のようなクランプ装置（所謂、ホールクランプ装置）が採用される。このクランプ装置では、本体部材にクランプ対象のワークを着座させる着座面が形成され、ワーク投入時にワークを着座面に搭載して支持し、ワークの穴にグリップ部材と、このグリップ部材に挿入されたテーパ軸部を有するクランプロッドを挿入し、クランプロッドを着座面側へ引き付けることで、テーパ軸部によりグリップ爪を拡径させて穴の内周面に係合させてから、そのグリップ部材を更に着座面側へ引き付けることで、ワークを着座面に固定する。
【０００３】
特許文献１，２には、上記のようなクランプ装置が開示されている。
特に、特許文献１に記載されたクランプ装置では、ワークの穴の位置のバラツキに対処するために、グリップ部材と、テーパ軸部を有するクランプロッドを軸心と直交方向へ可動に構成し、ワークの穴の位置が本来の正規の位置から多少ズレている場合にも、確実にクランプ可能に構成してある。
【０００４】
【特許文献１】特許第３５５００１０号公報
【特許文献２】ドイツ特許第４０２０９８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ワークのなかには、クランプ可能なグリップ穴が全く存在しないか、又はクランプに適した部位にグリップ穴が存在しないが、グリップ穴の代わりにボルト穴が形成されている場合がある。ボルト穴に対して、グリップ穴と同様に、従来のホールクランプ装置を適用すると、グリップ爪によりボルト穴を損傷する可能性があるため、ボルト穴を活用してクランプすることはできなかった。
【０００６】
一方、ボルト穴をグリップしてクランプするボルト穴専用のクランプ装置を製作することも不可能ではないが、そのボルト穴専用のクランプ装置は、通常のグリップ穴をクランプすることができないため、クランプ装置の汎用性を確保することができない。
【０００７】
本発明の目的は、ワークのボルト穴に螺合されるネジ軸部と、クランプ可能なグリップ穴とを有するアダプタ部材を介してクランプするように構成した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】
【０００８】
請求項１のクランプ装置は、クランプ対象物の穴に挿入後拡径された状態で穴の内周面をグリップ可能なグリップ部材と、このグリップ部材に内嵌係合させたテーパ軸部を有するクランプロッドと、前記グリップ部材とクランプロッドとを軸心方向へ進退駆動可能な流体圧シリンダとを有するクランプ装置において、ワークに形成されたボルト穴に螺合されるネジ軸部と、前記グリップ部材とクランプロッドとを挿入してグリップ可能なグリップ穴とを有するアダプタ部材を設け、前記アダプタ部材を介してワークをクランプするように構成したことを特徴としている。
【０００９】
請求項２のクランプ装置は、請求項１の発明において、前記グリップ部材とクランプロッドと流体圧シリンダとが付設される本体部材と、前記本体部材のワーク側端部にクランプロッドと直交する方向と平行に形成された着座面とを有することを特徴としている。
【００１０】
請求項３のクランプ装置は、請求項２の発明において、前記アダプタ部材は、前記着座面上に着座可能なアダプタ本体と、このアダプタ本体に形成されてワークを着座可能な副着座面とを備え、前記ネジ軸部は前記副着座面よりもワーク側へ突出するように構成され、前記グリップ穴は前記アダプタ本体の前記クランプ本体側の端部に開放状に形成されたことを特徴としている。
【００１１】
請求項４のクランプ装置は、請求項１又は３の発明において、前記アダプタ部材は、前記ネジ軸部をボルト穴に螺合させる為に工具で操作される被操作部を有することを特徴としている。
【００１２】
請求項５のクランプ装置は、請求項４の発明において、前記被操作部は、前記アダプタ本体に形成された六角筒状外周部であることを特徴としている。
請求項６のクランプ装置は、請求項４の発明において、前記被操作部は、前記グリップ穴の奥端から凹入状にアダプタ本体に形成された六角レンチ穴であることを特徴としている。
【００１３】
請求項７のクランプ装置は、請求項１又は３の発明において、前記グリップ穴は、円筒状の穴に形成されたことを特徴としている。
請求項８のクランプ装置は、請求項１又は３の発明において、前記グリップ穴は、前記クランプ本体に向かって徐々に小径化する逆テーパ穴に形成されたことを特徴としている。請求項９のクランプ装置は、請求項１又は３の発明において、前記クランプ本体に、ワークを支持可能な複数の支持部材を着脱可能に設けたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば、ワークに形成されたボルト穴に螺合されるネジ軸部と、前記グリップ部材とクランプロッドとを挿入してグリップ可能なグリップ穴とを有するアダプタ部材を設け、前記アダプタ部材を介してワークをクランプするように構成したため、ワークに形成されたボルト穴にアダプタ部材のネジ軸部を螺合させ且つグリップ穴にグリップ部材とクランプロッドとを挿入してグリップすることができる。そのため、ボルト穴を活用してクランプしたとしても、ボルト穴を損傷することがない。クランプ装置を適用可能なワークの種類が増し、クランプ装置の汎用性を高めることできる。
しかも、アダプタ部材を使用しない場合には、ワークに形成された通常の穴をクランプすることも可能であるから、クランプ装置の汎用性を確保することができる。
【００１５】
請求項２の発明によれば、前記グリップ部材とクランプロッドと流体圧シリンダとが付設される本体部材と、前記本体部材のワーク側端部にクランプロッドと直交する方向と平行に形成された着座面とを有するため、着座面にアダプタ部材を着座させることができる。
【００１６】
請求項３の発明によれば、前記ネジ軸部はアダプタ本体の副着座面よりもワーク側へ突出しているため、前記副着座面にワークを着座させ、アダプタ本体を本体部材の着座面に着座させることで、クランプ装置の本体部材に対するワークの位置を所期の位置に設定することできる。前記グリップ穴は前記アダプタ本体の前記クランプ本体側の端部に開放状に形成されたため、クランプ本体側のグリップ部材とクランプロッドとをグリップ穴に挿入することができる。
【００１７】
請求項４の発明によれば、前記アダプタ部材は、前記ネジ軸部をボルト穴に螺合させる為に工具で操作される被操作部を有するため、この被操作部を回動させることで、前記ネジ軸部をボルト穴に螺合させることができる。
【００１８】
請求項５の発明によれば、前記被操作部は、前記アダプタ本体に形成された六角筒状外周部であるため、被操作部の構造が簡単になる。
請求項６の発明によれば、前記被操作部は、前記グリップ穴の奥端から凹入状にアダプタ本体に形成された六角レンチ穴であるため、被操作部を簡単且つ安価に形成することができる。
【００１９】
請求項７の発明によれば、前記グリップ穴は円筒状の穴に形成されたため、グリップ穴を簡単且つ安価に形成することができる。
請求項８の発明によれば、前記グリップ穴は、前記クランプ本体に向かって徐々に小径化する逆テーパ穴に形成されたため、グリップ性能を高めることができる。
【００２０】
請求項９の発明によれば、前記クランプ本体に、ワークを支持可能な複数の支持部材を着脱可能に設けたため、複雑な形状のワークの場合には、ワークの形状に応じた複数の支持部材を適当部位に設けることにより、ワークを支持する安定性を確保することができる。複数の支持部材が不要の場合には、取り外すことができるため、クランプ装置の汎用性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２２】
図１〜図４に示すように、このクランプ装置Ｃは、本体部材１と、グリップ部材２と、クランプロッド３と、グリップ部材２とクランプロッド３を軸心方向（上下方向）に駆動可能な油圧シリンダ４と、油圧シリンダ４に含まれる環状受圧部材５とを備えている。前記本体部材１は、 上部本体部材１１と下部本体部材１２と基部本体部材１３とで構成されている。更に、このクランプ装置Ｃには、ワークＷのボルト穴ＢＨに連結されるアダプタ部材８０が着脱可能に設けられ、このクランプ装置Ｃは、アダプタ部材８０を介してワークＷのボルト穴ＢＨをクランプするように構成されている。但し、このクランプ装置Ｃは、アダプタ部材８０を省略してワークＷの通常の穴をクランプすることもできる。
【００２３】
最初に、上記のアダプタ部材８０について説明する。
図１〜図４に示すように、アダプタ部材８０は、アダプタ本体８１と、このアダプタ本体８１の上面に形成された副着座面８２と、ネジ軸部８３と、グリップ穴８４と、工具で操作される被操作部８５を備えている。アダプタ本体８１は、その下端に、クランプ装置Ｃの本体部材１に形成された後述する着座面１８に着座可能な平坦な被支持面８６を有する。副着座面８２は、アダプタ本体８１の上部に形成されてワークＷを着座可能に形成されている。
【００２４】
前記ネジ軸部８３は、ワークＷに形成されたボルト穴ＢＨに螺合されるものであり、このネジ軸部８３は副着座面８２よりもワークＷ側へ突出するようにアダプタ本体８１に一体的に形成されている。前記グリップ穴８４は、クランプ装置Ｃのグリップ部材２とクランプロッド３とを挿入してグリップ可能な円筒穴であり、このグリップ穴８４は、アダプタ本体８１のクランプ本体（本体部材１）側の端部に開放状に形成されている。
【００２５】
前記被操作部８５はネジ軸部８３をワークＷのボルト穴ＢＨに螺合させる際に工具で操作する為のものであり、この被操作部８５は、アダプタ本体８１に形成された六角筒状外周部でからなる。つまり、アダプタ本体８１の外形の形状は正六角形である。尚、ワークＷの種類別に、ワークＷのボルト穴ＢＨのサイズに適合するネジ軸部８３を形成したアダプタ部材８０が採用される。
【００２６】
次に、クランプ装置Ｃのうちの上記アダプタ部材８０以外の部分について説明する。
上部本体部材１１は平面視にてほぼ長円形であり、この上部本体部材１１は４つのボルト穴に挿入される４つのボルト１４で基部本体部材１３に固定される。下部本体部材１２はシリンダ穴４１を形成する筒状部材であり、この下部本体部材１２の上端部が上部本体部材１１の下面側の凹部１５に嵌合され、４つのボルト１６により上部本体部材１１に固定されている。
【００２７】
図１〜図３に示すように、前記グリップ部材２は、上部本体部材１１の中心部分の開口穴１７を上下に貫通するように配設されている。上部本体部材１１の上面には、グリップ部材２を囲む４つの円弧状の着座面１８が形成され、ワークＷをクランプした状態では、これら着座面１８にワークＷを着座させることができる。上部本体部材１１の上面には、加圧エアのエアブローが流れる４つの凹溝１９が十文字状に形成されている。４つの着座面１８と４つの凹溝１９を除き、上部本体部材１１の上面は、緩い傾斜角の部分円錐面に形成されている。
【００２８】
前記グリップ部材２はアダプタ部材８０のグリップ穴８４に挿入後に拡径された状態でグリップ穴８４の内周面をグリップ可能なものである。但し、ワークＷに形成された上記グリップ穴８４と同様の穴についても同様にグリップ可能である。このグリップ部材２は、ロッド挿通孔２１と、中段部に形成された中段筒部２３と、中段筒部２３より上部に形成されたグリップ爪部２４と、中段筒部２３よりも基端側の基端鍔部２６とを備えている。グリップ部材２は、中段筒部２３、グリップ爪部２４、基端鍔部２６がスリット２７により周方向に４等分に分割された４つのグリップ分割体からなる。
【００２９】
グリップ部材２は金属部材で構成され、グリップ爪部２４の外周面には、アダプタ部材 のグリップ穴８４やワークＷの穴の内周面をグリップし易くする３段の歯が形成されている。グリップ部材２には、クランプロッド３を挿通させるロッド挿通孔２１が形成され、このロッド孔２１のうちのグリップ爪部対応部分は、クランプロッド３のテーパ軸部３１が密着状に係合するテーパ孔部２１ａに形成されている。
【００３０】
図１〜図３に示すように、上部本体部材１１の開口穴１７にはグリップ部材２の中段筒部２３の外周面に摺接するゴムや合成樹脂等の弾性材料製のスレクーパ２８が装着されている。グリップ部材２の外周部には分割されたグリップ部材爪部２を縮径方向へ付勢するＯリング２９が装着されている。グリップ部材２の基端鍔部２６は、上部本体部材１１の円形凹部６に収容され、円形凹部６の上壁部と環状受圧部材５の水平板部６２との間に挟着されている。グリップ部材２は、環状受圧部材５と一体的に昇降可能であると共に、円形凹部６の外周部の環状隙間７とスクレーパ２８の弾性変形を介して、油圧シリンダ４の軸心と直交する水平方向へ移動可能に装着されている。
【００３１】
クランプロッド３は、テーパ軸部３１と、このテーパ軸部３１の下端に連なる小径ロッド部３２と、この小径ロッド部３２の下端に連なる大径ロッド部３３と、この大径ロッド部３３の下端に連なる大径鍔部３４とを一体形成したものである。テーパ軸部３１と小径ロッド部３２とがグリップ部材２のロッド孔２１に挿通されている。上記テーパ軸部３１は、上方程大径化するようにクランプロッド３の上端部分に形成され、テーパ軸部３１がグリップ部材２のテーパ孔部２１ａに内嵌係合している。
【００３２】
図１〜図３に示すように、前記油圧シリンダ４は、グリップ部材２とクランプロッド３とを軸心方向へ進退駆動する為のものである。この油圧シリンダ４は、下部本体部材１２と基部本体部材１３とで形成された立向きのシリンダ穴４１と、このシリンダ穴４１に装着されたピストン部材４２と、このピストン部材４２と一体でそのピストン部４３から上方へ延びる筒状ピストンロッド４４と、ピストン部４３の上側のクランプ用油室４５及びピストン部４３の下側のアンクランプ用油室４６と、環状受圧部材５とを備えている。
【００３３】
シリンダ穴４１の底面は基部本体部材１３で塞がれ、シリンダ穴４１の下端近傍部の環状溝には、ピストン部材４２の下方移動を規制するストップリング４７が装着されている。ピストン部材４２はストップリング４７で受け止められて下限位置になる。ピストン部材４２には中央孔が形成され、この中央孔は、筒状ピストンロッド４４に形成された上部の小径孔４８と中段部の中径孔４９と下部の大径孔５０とで構成されている。この大径孔５０には封鎖部材５１が装着され、ストップリング５２ａで抜け止めされている。
【００３４】
前記クランプロッド３の大径ロッド部３３が小径孔４８内に位置し、大径鍔部３４が中径孔４９内に位置している。大径ロッド部３３と小径孔４８の内周面との間には約２ｍｍの環状隙間４８ａが形成され、大径ロッド部３３の外周の環状溝に太いＯリング５２（弾性リング部材）が装着され、このＯリング５２は大径ロッド部３３と筒状ピストンロッド４４の間に僅かに圧縮させた状態に装着されている。
【００３５】
大径鍔部３４の厚さは中径孔４９の厚さとほぼ等しい。大径鍔部３４の外周面と中径孔４９の内周面との間には僅かな隙間が形成されている。それ故、クランプロッド３は、ピストン部材４２と一体的に昇降移動するが、ピストン部材４２に対して相対的に軸心と直交する水平方向へ移動可能になっている。グリップ部材２はクランプロッド３と一体的に上記軸心と直交する水平方向へ移動可能である。ここで、スクレーパ２８とＯリング５２が、グリップ部材２とクランプロッド３の軸心を油圧シリンダ４の軸心に一致させるように、グリップ部材２とクランプロッド３を弾性付勢する。
【００３６】
図１〜図３に示すように、環状受圧部材５は、受圧筒部６１と、この受圧筒部６１の上端に連なる水平板部６２とを有し、この水平板部６２の上面にグリップ部材２の基端鍔部２６が載置されてグリップ部材２の基端面が支持されている。水平板部６２の中心部の円形穴６３に、クランプロッド３の大径ロッド部３３が遊嵌状に挿通しており、水平板部６２の外周部には、受圧筒部６１よりも僅かに大径の係止鍔６２ａが形成されている。下部本体部材１２には、シリンダ穴４１の上端に連なるシリンダ穴４１より小径の上部シリンダ穴６４が形成されている。
【００３７】
上部本体部材１１には、上部シリンダ穴６４の上端に連なる収容穴６５が形成されている。この収容穴６５の厚さは水平板部６２の厚さよりも例えば 1.2〜 2.0ｍｍ位大きい。 環状受圧部材５の受圧筒部６１は、上部シリンダ穴６４の内周面と筒状ピストンロッド４４の間の環状穴に油密に且つ上下方向に摺動自在に装着され、水平板部６２は、収容穴６５に上下方向に摺動自在に装着されている。尚、油室からの油圧の油のリークを防止する為の複数のシール部材（符号省略）が設けられている。
【００３８】
上記環状受圧部材５の受圧筒部６１の下端は、クランプ用油圧室４５に臨んでその油圧を受圧する。クランプ用油室４５は、油路６７，６８を介して油圧供給源に接続され、油路６８の油圧を検出する油圧検出センサも設けられる。アンクランプ用油室４６は、油路７１を介して油圧供給源に接続され、油路７１の油圧を検出する油圧検出センサも設けられる。環状受圧部材５は、収容穴６５の厚さと、水平板部６２の係止鍔６２ａの厚さの差だけ軸心方向（上下方向）に移動可能になっている。
【００３９】
図１〜図４に示すように、ワークＷをクランプした状態で、ワークＷの下面が着座面１８に密着したことを検出する着座センサ（図示略）が設けられている。この着座センサは、着座面１８に開口された加圧エア噴出孔８１と、この加圧エア噴出孔８１に連通するように上部本体部材１内に形成されたエア通路（図示略）と、このエア通路に加圧エアを供給する加圧エア供給源と、エア通路内の加圧エアの圧力が所定値に以上に昇圧したことを検出する圧力スイッチなどで構成されている。
エアブローの為に、開口穴１７に加圧エアを供給するエア通路（図示略）が上部本体部材１１内に形成されている。開口穴１７に供給されたエアはグリップ部材２のスリット２７から上方へ流れ、着座面１８をエアブローし且つ余分なエアは凹溝１９から外部へ流れる。
【００４０】
以上のクランプ装置Ｃの作用、効果について説明する。
図１、図２に示すように、所望の１又は複数のクランプ装置Ｃにより、ワークＷを固定する場合、最初に、ワークＷのボルト穴ＢＨにアダプタ部材８０のネジ軸部８３を螺合させ、副着座面８２にワークＷを着座させた状態に準備しておく。
【００４１】
次に、クランプ用油室４５とアンクランプ用油室４６にほぼ同圧の油圧を供給する。すると、ピストン部材４２におけるクランプ用油室４５の受圧面積よりもアンクランプ用油室４６の受圧面積の方が大きいため、図２に示すように、ピストン部材４２は上限位置まで上昇して停止状態となる。また、環状受圧部材５はクランプ用油室４５の油圧を受圧するため上限位置を保持し、グリップ部材２も上限位置を保持する。
【００４２】
この状態において、アダプタ部材８０を装着したワークＷを上方から投入して、図２に示すように、アダプタ部材８０のグリップ穴８４にグリップ部材２とクランプロッド３とを挿入し、アダプタ部材８０の被支持面８６を着座面１８に着座させる。
【００４３】
次に、アンクランプ用油室４６の油圧をクランプ用油室４５の油圧よりも低い所定の油圧に切換え、ピストン部材４２に下方向きのある程度強い所定の油圧力を作用させる。すると、クランプ用油室４５の油圧を受圧する環状受圧部材５は、前記と同様に上限位置を保持し、グリップ部材２も上限位置を保持するが、ピストン部材４２には下方向きの油圧力が作用し、ピストン部材４２が下方へ駆動されるため、クランプロッド３がグリップ部材２に対して相対的に下方へ移動する。
【００４４】
その結果、クランプロッド３のテーパ軸部３１によりグリップ部材２のグリップ爪部２４が拡径駆動されて、ワークＷの穴Ｈの内周面に食いついて係合状態になる。この状態において、アンクランプ用油室４６の油圧をドレン圧まで低下させると、ピストン部材４２には下方向きの大きな油圧力が作用し、グリップ部材２とクランプロッド３とは相対移動不能であるため、ピストン部材４２とグリップ部材２とクランプロッド３と環状受圧部材５は一体的に下方へ駆動され、アダプタ部材８０が着座面１８に着座し、着座面１８に強く押圧されたクランプ状態になる。
【００４５】
前記のようなアダプタ部材８０を介してワークＷをクランプするように構成したため、ワークＷに形成されたボルト穴ＢＨにアダプタ部材８０のネジ軸部８３を螺合させ且つグリップ穴８４にグリップ部材２とクランプロッド３とを挿入してグリップすることができる。そのため、ボルト穴ＢＨを活用してクランプしたとしても、ボルト穴ＢＨを損傷することがない。クランプ装置Ｃを適用可能なワークＷの種類が増し、クランプ装置Ｃの汎用性を高めることできる。しかも、アダプタ部材８０を使用しない場合には、ワークＷに形成された通常の穴をグリップしてクランプすることも可能であるから、クランプ装置Ｃの汎用性を確保することができる。
【００４６】
前記グリップ部材２とクランプロッド３と油圧シリンダ４とが付設される本体部材１のワーク側端部にクランプロッド３と直交する方向と平行に形成された着座面１８とを有するため、着座面１８にアダプタ部材８０を着座させることができる。
【００４７】
前記ネジ軸部８３はアダプタ本体８１の副着座面８２よりもワーク側へ突出しているため、副着座面８２にワークＷを着座させ、アダプタ本体８１を本体部材１の着座面１８に着座させることで、クランプ装置Ｃの本体部材１に対するワークＷの位置を所定の位置に設定することできる。前記グリップ穴８４はアダプタ本体８１のクランプ本体側の端部に開放状に形成されたため、クランプ本体側のグリップ部材２とクランプロッド３とをグリップ穴に挿入することができる。
【００４８】
前記アダプタ部材８０は、ネジ軸部８３をボルト穴ＢＨに螺合させる為に工具で操作される被操作部８５を有するため、この被操作部８５を回動させることで、ネジ軸部８３をボルト穴ＢＨに螺合させることができる。被操作部８５は、アダプタ本体８１に形成された六角筒状外周部であるため、被操作部８５の構造が簡単になる。尚、グリップ穴８４は円筒状の穴に形成されたため、グリップ穴８４を簡単且つ安価に形成することができる。
【００４９】
複数のクランプ装置ＣでワークＷをクランプするような場合、個々のワークＷの製作誤差によりワークＷの複数のボルト穴ＢＨの中心の位置が僅かにズレている場合には、クランプロッド３とグリップ部材２をグリップ穴８４に挿入したとき、又はクランプしたとき、スクレーパ２８とＯリング５２の弾性変形を介して、クランプロッド３とグリップ部材２の軸心が、油圧シリンダ４の軸心からズレることなる。
【００５０】
しかし、ワークＷの機械加工後に、クランプ装置Ｃをアンクランプ状態に復帰させると、スクレーパ２８とＯリング５２の弾性力により、クランプロッド３とグリップ部材２の軸心が、油圧シリンダ４の軸心と一致するように自動的に復帰する。この場合、クランプロッド３に上下２箇所で弾性力を付与して復帰させるため、クランプロッド３をガタなくスムーズに復帰させることが可能になる。
【００５１】
それ故、アンクランプ状態になる毎に、それら両軸心を一致させる復帰作業を手動操作で行う必要がないので、ワークをクランプする作業の作業能率を高めることができる。しかも、Ｏリング５２により、クランプロッド３の大径鍔部３４と筒状ピストンロッド４４の中径孔４９との摺動部分に切粉等の異物が侵入することを確実に防いで、クランプロッド３の軸心方向と直交する方向へ円滑なスライド移動を確実に確保できる。尚、前記ワークＷに形成されたボルト穴ＢＨは、ワークＷに必須のボルト穴であるとは限らず、クランプ装置Ｃによりクランプする為に特別に形成したボルト穴であってもよい。
【実施例２】
【００５２】
次に、実施例２のクランプ装置ＣＡについて説明するが、このクランプ装置ＣＡは、被操作部８５Ａの構造と、アダプタ部材８０Ａの外形の形状以外の構成については実施例１のクランプ装置Ｃと同様であるので、同様の構成については主要構成要素に同一符号を付して説明を省略し、異なる構成についてのみ説明する。
【００５３】
図５に示すように、前記アダプタ部材８０Ａのアダプタ本体８１Ａの外形は円筒形状に形成されている。そのため、被操作部８５Ａとして、アダプタ本体８１Ａのうちのグリップ穴８４よりも奥端（上端）側部分に六角レンチ穴が形成されている。前記被操作部８５Ａは、グリップ穴８４の奥端から凹入状にアダプタ本体８１Ａに形成された六角レンチ穴であるため、被操作部８５Ａを簡単且つ安価に形成することができる。
【実施例３】
【００５４】
次に、実施例３のクランプ装置ＣＢについて図６に基づいて説明するが、このクランプ装置ＣＢは、グリップ部材２Ｂのグリップ爪部２４Ｂの構造とグリップ穴８４Ｂの構造以外の構成については実施例１のクランプ装置Ｃと同様であるので、同様の構成については主要構成要素に同一符号を付して説明を省略し、異なる構成についてのみ説明する。
【００５５】
図６に示すように、このクランプ装置ＣＢでは、アダプタ部材８０Ｂのグリップ本体８１Ｂに形成されるグリップ穴８４Ｂが、本体部材１（クランプ本体）に向かって徐々に小径化する逆テーパ穴に形成されている。グリップ穴８４Ｂの軸心と直交する平面における断面形状は円形である。グリップ部材２Ｂのグリップ爪部２４Ｂの外周面は、グリップ穴８４Ｂに密着可能な環状の逆テーパ面に形成されている。但し、グリップ穴８４Ｂの最小直径は、縮径状態のグリップ部材２とクランプロッド３を挿入可能とする大きさに形成されている。前記グリップ穴８４Ｂが、本体部材１に向かって徐々に小径化する逆テーパ穴に形成されたため、グリップ性能を高めることができる。
【実施例４】
【００５６】
次に、実施例４のクランプ装置ＣＣについて説明するが、このクランプ装置ＣＣは、被操作部８５Ｃの構造と、アダプタ部材８０Ｃの外形の形状と、ワークＷを支持するための４本の支持部材９０以外の構成については実施例１のクランプ装置Ｃと同様であるので、同様の構成については主要構成要素に同一符号を付して説明を省略し、異なる構成についてのみ説明する。
【００５７】
図７、図８に示すように、本実施例のワークＷでは、その中央部に１つのボルト穴ＢＨが形成されており、１組のクランプ装置ＣＣによりワークＷを固定する。このクランプ装置ＣＣの本体部材１Ｃは、上部本体部材１１と、下部本体部材１２と、基部本体部材１３Ｃとからなり、本実施例の基部本体部材１３Ｃは平面視にて正方形に形成されている。
【００５８】
クランプ装置ＣＣには、実施例２に記載したアダプタ部材８０Ａと同様のアダプタ部材８０Ｃが採用されている。 このアダプタ部材８０Ｃにおいては、アダプタ本体８１Ｃの外形は円筒形状に形成されている。被操作部８５Ｃとして、アダプタ本体８１Ａのうちのグリップ穴８４よりも奥端（上端）側部分に六角レンチ穴が形成されている。
【００５９】
前記クランプ本体（本体部材１Ｃ）に、ワークＷを支持可能な複数（例えば４つ）の支持部材９０が着脱可能に設けられている。４つの支持部材９０は、基部本体部材１３Ｃの４隅近傍部に立設された円柱状部材からなり、各支持部材９０は、基部本体部材１３Ｃに形成されたボルト穴（図示略）に着脱可能に螺合されている。
【００６０】
４つの支持部材９０の上端は共通の水平面をなすように平坦面に構成され、４つの支持部材９０によりワークＷを支持しクランプした状態において、アダプタ部材８０Ｃのアダプタ本体８１Ｃの被支持面８６と着座面１８の間には小さな隙間９１が形成される。
このように、複数の支持部材９０によりワークＷを支持した状態でクランプすることができるため、小型のワークＷなど、１つのボルト穴ＢＨしか備えていないワークＷでも、１つのクランプ装置ＣＣで安定性よく固定することができる。尚、被操作部８５Ｃの代わりに、実施例１のアダプタ部材８０の被操作部８５と同様の被操作部を設けてもよい。
【００６１】
次に、前記実施例１〜４を部分的に変更する例について説明する。
１］実施例１のクランプ装置のように、必ずしも２組のクランプ装置を併設する必要性はなく、１組のクランプ装置でもよいし、３組以上のクランプ装置でもよい。
ワークのボルト穴ＢＨは袋穴でもよいが、貫通状の穴でもよい。
【００６２】
２］前記ワークＷによってボルト穴ＢＨのサイズが異なるため、ワークＷのボルト穴ＢＨに応じた大きさのネジ軸部８３を有する種々のアダプタ部材を用いるものとする。
３］前記アダプタ部材におけるグリップ穴の内周面にグリップ部材のグリップ爪と噛み易くする為の１又は複数の円周状の浅い凹溝を形成してもよい。
【００６３】
４］実施例４のクランプ装置において、支持部材９０の形状は角柱状に構成してもよく、また、支持部材９０の数は４個に限定されず、３個でもよく、５個以上でもよい。
また、ワークＷの下面に段付面がある場合には、複数の支持部材９０の長さを異ならせることも可能である。
５］その他、当業者ならば、前記実施例のクランプ装置に種々の変更を付加した形態で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施例１に係るクランプ装置の一部切欠き縦断正面図である。
【図２】クランプ装置の縦断正面図である。
【図３】クランプ装置（アダプタ部材取り外し状態）の平面図である。
【図４】アダプタ部材の平面図である。
【図５】実施例２のクランプ装置の図１相当図である。
【図６】実施例３のクランプ装置の図１相当図である。
【図７】実施例４のクランプ装置の縦断正面図である。
【図８】図７のクランプ装置（アダプタ部材取り外し状態）の平面図である。
【符号の説明】
【００６５】
Ｗ ワーク
Ｃ，ＣＡ，ＣＢ，ＣＣ クランプ装置
１ 本体部材
２ グリップ部材
３ クランプロッド
４ 油圧シリンダ
１８ 着座面
８０，８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃ アダプタ部材
８１，８１Ａ，８１Ｂ，８１Ｃ アダプタ本体
８２ 副着座面
８３ ネジ軸部
８４，８４Ｂ グリップ穴
８５，８５Ａ，８５Ｃ 被操作部
８６ 被支持面
９０ 支持部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランプ対象物の穴に挿入後拡径された状態で穴の内周面をグリップ可能なグリップ部材と、このグリップ部材に内嵌係合させたテーパ軸部を有するクランプロッドと、前記グリップ部材とクランプロッドとを軸心方向へ進退駆動可能な流体圧シリンダとを有するクランプ装置において、
ワークに形成されたボルト穴に螺合されるネジ軸部と、前記グリップ部材とクランプロッドとを挿入してグリップ可能なグリップ穴とを有するアダプタ部材を設け、
前記アダプタ部材を介してワークをクランプするように構成したことを特徴とするクランプ装置。
【請求項２】
前記グリップ部材とクランプロッドと流体圧シリンダとが付設される本体部材と、
前記本体部材のワーク側端部にクランプロッドと直交する方向と平行に形成された着座面とを有することを特徴とする請求項１に記載のクランプ装置。
【請求項３】
前記アダプタ部材は、前記着座面上に着座可能なアダプタ本体と、このアダプタ本体に形成されてワークを着座可能な副着座面とを備え、前記ネジ軸部は前記副着座面よりもワーク側へ突出するように構成され、前記グリップ穴は前記アダプタ本体の前記クランプ本体側の端部に開放状に形成された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】
前記アダプタ部材は、前記ネジ軸部をボルト穴に螺合させる為に工具で操作される被操作部を有することを特徴とする請求項１又は３に記載のクランプ装置。
【請求項５】
前記被操作部は、前記アダプタ本体に形成された六角筒状外周部であ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６】
前記被操作部は、前記グリップ穴の奥端から凹入状にアダプタ本体に形成された六角レンチ穴であ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】
前記グリップ穴は、円筒状の穴に形成されたことを特徴とする請求項１又は３に記載のクランプ装置。
【請求項８】
前記グリップ穴は、前記クランプ本体に向かって徐々に小径化する逆テーパ穴に形成されたことを特徴とする請求項１又は３に記載のクランプ装置。
【請求項９】
前記クランプ本体に、ワークを支持可能な複数の支持部材を着脱可能に設けたことを特徴とする請求項１又は３に記載のクランプ装置。
【請求項１】
クランプ対象物の穴に挿入後拡径された状態で穴の内周面をグリップ可能なグリップ部材と、このグリップ部材に内嵌係合させたテーパ軸部を有するクランプロッドと、前記グリップ部材とクランプロッドとを軸心方向へ進退駆動可能な流体圧シリンダとを有するクランプ装置において、
ワークに形成されたボルト穴に螺合されるネジ軸部と、前記グリップ部材とクランプロッドとを挿入してグリップ可能なグリップ穴とを有するアダプタ部材を設け、
前記アダプタ部材を介してワークをクランプするように構成したことを特徴とするクランプ装置。
【請求項２】
前記グリップ部材とクランプロッドと流体圧シリンダとが付設される本体部材と、
前記本体部材のワーク側端部にクランプロッドと直交する方向と平行に形成された着座面とを有することを特徴とする請求項１に記載のクランプ装置。
【請求項３】
前記アダプタ部材は、前記着座面上に着座可能なアダプタ本体と、このアダプタ本体に形成されてワークを着座可能な副着座面とを備え、前記ネジ軸部は前記副着座面よりもワーク側へ突出するように構成され、前記グリップ穴は前記アダプタ本体の前記クランプ本体側の端部に開放状に形成された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】
前記アダプタ部材は、前記ネジ軸部をボルト穴に螺合させる為に工具で操作される被操作部を有することを特徴とする請求項１又は３に記載のクランプ装置。
【請求項５】
前記被操作部は、前記アダプタ本体に形成された六角筒状外周部であ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６】
前記被操作部は、前記グリップ穴の奥端から凹入状にアダプタ本体に形成された六角レンチ穴であ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】
前記グリップ穴は、円筒状の穴に形成されたことを特徴とする請求項１又は３に記載のクランプ装置。
【請求項８】
前記グリップ穴は、前記クランプ本体に向かって徐々に小径化する逆テーパ穴に形成されたことを特徴とする請求項１又は３に記載のクランプ装置。
【請求項９】
前記クランプ本体に、ワークを支持可能な複数の支持部材を着脱可能に設けたことを特徴とする請求項１又は３に記載のクランプ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−１２５５３７（Ｐ２０１０−１２５５３７Ａ）
【公開日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３００４６２（Ｐ２００８−３００４６２）
【出願日】平成２０年１１月２６日（２００８．１１．２６）
【出願人】（５９６０３７１９４）パスカルエンジニアリング株式会社 (106)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月２６日（２００８．１１．２６）
【出願人】（５９６０３７１９４）パスカルエンジニアリング株式会社 (106)
【Ｆターム（参考）】
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