クランプ装置
【課題】小さい力で確実にスイングバーをロックすることができるクランプ装置を提供する。
【解決手段】本体１１と、スイングバー軸を介して本体１１に円弧運動可能に支持されるスイングバー１２と、カム軸１３２を介して本体１１に円弧運動可能に支持されるカム１３と、第一の連結アーム軸１４１を介してスイングバー１２に円弧運動可能に連結されるとともに、第二の連結アーム軸１４２を介してカム１３に円弧運動可能に連結されてスイングバー１２とカム１３とを連結する連結アーム１４とを有し、カム１３が円弧運動の可動範囲の一端に向かって円弧運動すると、カム１３の運動が連結アーム１４を介して前記スイングバー１２に伝達されてスイングバー１２が円弧運動するとともに、カム１３は円弧運動の可動範囲の前記一端においてスイングバー１２に当接する。
【解決手段】本体１１と、スイングバー軸を介して本体１１に円弧運動可能に支持されるスイングバー１２と、カム軸１３２を介して本体１１に円弧運動可能に支持されるカム１３と、第一の連結アーム軸１４１を介してスイングバー１２に円弧運動可能に連結されるとともに、第二の連結アーム軸１４２を介してカム１３に円弧運動可能に連結されてスイングバー１２とカム１３とを連結する連結アーム１４とを有し、カム１３が円弧運動の可動範囲の一端に向かって円弧運動すると、カム１３の運動が連結アーム１４を介して前記スイングバー１２に伝達されてスイングバー１２が円弧運動するとともに、カム１３は円弧運動の可動範囲の前記一端においてスイングバー１２に当接する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クランプ装置に関する。詳しくは、機械加工などにおいてワークをテーブルなどに固定するために用いられるクランプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ワークを作業台や工作機械のテーブルなどに固定するための種々のクランプが開発されており、用途などに応じて様々な仕様のクランプが用いられている。一般に、従来のクランプ装置は、操作用のハンドルと、リンクやカムを介してハンドル操作で作動するクランプ板とを備え、クランプ板によってワークを固定する。その場合、ワークに対するクランプ板の作用の仕方に応じて横押し型、下方圧型あるいは引張り型等に分類されることがある。
【０００３】
例えば、特許文献１に開示されるトグルクランプにおいては、ハンドルレバーに窓孔が形成され、基台ブラケットに一体に形成されたロックレバーホルダーに枢支した爪付きロックレバーがロック用ばねにより一方へ付勢され、クランプ時に爪付きロックレバーの爪が窓孔の端縁に弾性的に噛み合うようにしている。この例を始めとして極めて多様なクランプ装置が知られ、それぞれの特徴を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１０８５９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら従来のクランプ装置は、次のような問題を有することがある。ワークを固定する力を大きくしようとすると、固定の際に大きな力が必要になる。小さな力で固定できるようにするため、ハンドルを長くする構成が考えられるが、そうするとクランプ装置が大型化するのみならず、ハンドルの操作に必要なスペースも大きくなり、クランプ装置の使用箇所が制限されるおそれがある。
【０００６】
前記実情に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、小さい力で確実にスイングバーをロックすることができるクランプ装置を提供することである。また、本発明が解決しようとする課題は、小型化や部品点数の削減や構成の簡素化を図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】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明は、本体と、スイングバー軸を介して前記本体に円弧運動が可能に支持されるスイングバーと、カム軸を介して前記本体に円弧運動が可能に支持されるカムと、一の連結アーム軸を介して前記スイングバーに円弧運動が可能に連結されるとともに、他の一の連結アーム軸を介して前記カムに円弧運動が可能に連結されて、前記スイングバーと前記カムとを連結する連結アームとを有し、前記カムが円弧運動の可動範囲の一端に向かって円弧運動すると、前記スイングバーが前記連結アームによって前記カムに連動して円弧運動するとともに、前記カムは円弧運動の可動範囲の前記一端において前記スイングバーに当接することを特徴とする。
【０００８】
前記本体には前記スイングバーが当接可能な当接部が設けられ、前記カムは、円弧運動の可動範囲の前記一端に位置すると、前記スイングバーを前記本体の前記当接部に付勢して当接させることを特徴とする。
【０００９】
前記カムが円弧運動の可動範囲の前記一端に位置すると、前記他の連結アーム軸の中心は、前記他の連結アーム軸の軸線方向視において、前記他の連結アーム軸の中心と前記カム軸の中心とを通過する直線よりも、前記カム軸の中心と前記カムが前記スイングバーに接触する位置とを通過する直線の側に位置することを特徴とする。
【００１０】
前記本体には、外部の部材に取り付け可能な取付部が設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、スイングバーをカムによって直接的にロックできる。このため、小さい力で確実にスイングバーをロックすることができる。また、小さい力で操作できるため、ハンドルの小型化を図ることができる。そして、ハンドルの小型化を図ることができるから、ハンドルの操作に必要なスペースの小型化を図ることができる。そうすると、使用場所の制限を受けることが少なくなる。
【００１２】
また、本発明によれば、ハンドルを操作してスイングバーのロックを解除すると、カムの動作に連動してスイングバーが解放側端に向かって移動する。このように、カムによるスイングバーのロックを解除すると同時に、スイングバーを引き上げることができる。したがって、スイングバーを別途引き上げる動作が不要になるほか、たとえばバネなどによってスイングバーを引き上げる構成と比較すると、構成の簡素化や部品点数の削減を図ることができる。
【００１３】
さらに本発明によれば、ハンドルを操作してスイングバーをロックする動作において、カムが固定側端に到達する直前（＝カムがスイングバーをロックする直前）に、ハンドルにかかる負荷が変化する。このため、使用者は、ハンドルの操作の感触の変化によって、スイングバーがロックされたことを検知できる。このため、作業者はスイングバーのロックを確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の実施形態にかかるクランプ装置の構成を模式的に示す外観斜視図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態にかかるクランプ装置の構成を模式的に示す外観斜視図であり、図１とは反対側から見た図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態にかかるクランプ装置の内部の構成を模式的に示す断面図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態にかかるクランプ装置の内部の構成を模式的に示す断面斜視図である。
【図５】図５は、スイングバーおよびカムが解放側端に位置する状態を模式的に示す断面図である。
【図６】図６は、スイングバーおよびカムが固定側端に位置する状態を模式的に示す断面図である。
【図７】図７は、スイングバーと第一の連結アーム軸と第二の連結アーム軸とカム軸との位置関係を模式的に示す図であって、（ａ）は、スイングバーおよびカムが解放側端に位置する状態を示す図であり、（ｂ）は、固定側端に位置する状態を示す図である。
【図８】図８は、スイングバーおよびカムの動作と位置関係を模式的に示す図であって、（ａ）は、スイングバーが円弧運動の固定側端に位置するがカムは固定側端に位置しない状態を示す図であり、（ｂ）はスイングバーおよびカムがともに固定側端に位置する状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。本発明の実施形態にかかるクランプ装置１は、カムスイング式のクランプであり、スイングバーが円弧運動（＝スイング）することによって、ワークＷを固定する状態と固定しない状態とに切り替わる。そして、各種作業台や工作機械などに取り付けて使用され、ワークＷを各種作業台や各種工作機械のテーブルなどに固定することができる。
【００１６】
まず、本発明の実施形態にかかるクランプ装置１の全体構成について、図１〜図４を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態にかかるクランプ装置１の構成を模式的に示す外観斜視図である。図２は、本発明の実施形態にかかるクランプ装置１の構成を模式的に示す外観斜視図であり、図１とは反対側から見た図である。図３は、本発明の実施形態にかかるクランプ装置１の内部の構成を模式的に示す図である。図４は、本発明の実施形態にかかるクランプ装置１の内部の構成を模式的に示す断面斜視図である。図１〜図４に示すように、本発明の実施形態にかかるクランプ装置１は、本体１１と、スイングバー１２と、スイングバー軸１２１と、連結アーム１４と、二つの連結アーム軸（＝第一の連結アーム軸１４１および第二の連結アーム軸１４２）と、カム１３と、カム軸１３２と、ハンドル１３３と、取付部１５（取付プレート）とを有する。
【００１７】
本体１１は、本発明の実施形態にかかるクランプ装置１の筐体となる部分である。そして本体１１は、二枚の支持部１１１と二か所の当接部（＝第一の当接部１１２と第二の当接部１１３）とを有する。二枚の支持部１１１は、それぞれ平板状に構成され、所定の間隔をおいて略平行に設けられる。そして、二枚の支持部１１１の間に、スイングバー１２と、連結アーム１４と、カム１３とが設けられる。二か所の当接部（＝第一の当接部１１２と第二の当接部１１３）は、スイングバー１２が当接することができる部分である。
【００１８】
スイングバー１２は、ワークＷを固定する部材である。スイングバー１２は棒状に構成され、その軸線方向の中間において、スイングバー軸１２１によって本体１１の二枚の支持部１１１に円弧運動可能に（＝スイング可能に）支持される。スイングバー軸１２１よりも先端側は、本体１１から外部に突出している。そして、本体１１から突出する部分には、ワークＷに当接するパッドなどが取り付けられるような構成を有する。スイングバー軸１２１よりも後端側（スイングバー軸１２１よりも後端側の部分を、「後端部」と称する）には、連結アーム１４の一端部が、第一の連結アーム軸１４１を介して円弧運動可能に連結される。スイングバー１２がスイングバー軸１２１を中心として円弧運動することによって、ワークＷを固定する状態と固定しない状態とに切り替わる。すなわち、スイングバー１２は、円弧運動の可動範囲の一端に位置すると、ワークＷを固定できる状態となり、円弧運動の可動範囲の当該一端から離れると、ワークＷを固定しない状態となる。なお、スイングバーの断面形状は特に限定されないが、たとえば各図に示すように略円形の断面が適用できる。
【００１９】
カム１３は、スイングバー１２を連動して作動させるとともにロックする部材である。カム１３は、カム軸１３２によって本体１１の二枚の支持部１１１に円弧運動可能に支持される。そして、カム１３には、連結アーム１４の他端部が、第二の連結アーム軸１４２によって円弧運動可能に連結される。また、カム１３には、使用者がカム１３を操作するためのハンドル１３３が設けられる。ハンドル１３３は、たとえば、棒状の構成を有し、一端がカム１３にネジなどによって固定され、他端側が本体１１から外部に突出する。なお、ハンドル１３３は、使用者がカム１３をカム軸１３２を中心として円弧運動させることができる構成であればよく、具体的な構成は特に限定されない。
【００２０】
連結アーム１４は、スイングバー１２とカム１３とを連結する部材であり、たとえば、短冊状の構成を有する。そして、連結アーム１４の長手方向の一端部は、第一の連結アーム軸１４１を介してスイングバー１２に円弧運動可能に連結される。また、連結アーム１４の他端部は、第二の連結アーム軸１４２を介してカム軸１３２に円弧運動可能に連結される。このように、スイングバー１２とカム１３とは、連結アーム１４によって連結されるため、連動して機械的な動作をする。
【００２１】
ここで、本体１１とスイングバー１２とカム１３と連結アーム１４との組み付け構成について、簡単に説明する。図１〜図４に示すように、スイングバー軸１２１と、カム軸１３２と、第一の連結アーム軸１４１と、第二の連結アーム軸１４２とは互いに平行である。そして、スイングバー１２と、カム１３と、連結アーム１４とは、同一平面内または互いに平行な平面内を円弧運動することができる。スイングバー１２の後端部には、スイングバー１２の円弧運動の軌跡の平面に平行なスリットが形成され、このスリットの内部に連結アームの一端部が挿入される。そして、スイングバー１２の後端部と連結アーム１４の一端部とを貫通するように、第一の連結アーム軸１４１が設けられる。このため、スイングバー１２と連結アーム１４の一端部とは、第一の連結アーム軸１４１によって円弧運動可能に連結される。また、カムに１３は、円弧運動の軌跡の平面に平行なスリットが形成され、このスリットの内部に、連結アーム１４の他端部が挿入される。そして、カム１３と連結アーム１４の他端部とを貫通するように、第二の連結アーム軸１４２が設けられる。このため、カム１３と連結アーム１４の他端部とは、第二の連結アーム軸１４２によって円弧運動可能に連結される。
【００２２】
取付部１５（取付プレート）は、本発明の実施形態にかかるクランプ装置１を、作業台や工作機械などに取り付けるための部分である。取付部１５は、ネジ１５２などによって本体１１に着脱可能に取付けられる。取付部１５の具体的な構成は、取り付けられる側の作業台や工作機械の構成などに応じて適宜設定される。たとえば、図１〜４に示すように、取付部１５には、ネジなどを挿通可能な貫通孔１５１が形成される板状の構成が適用できる。そして、取付部１５が本体１１に着脱可能な構成であると、各種の作業台や工作機械に対応する取付部１５を、選択的に取付けることができる。
【００２３】
次いで、本発明の実施形態にかかるクランプ装置１の動作と、動作の際の各部の位置関係について、図５〜図８を参照して説明する。説明の便宜上、スイングバー１２およびカム１３の円弧運動の可動範囲の一端であって、ワークＷを固定する側の端を「固定側端」と称し、反対側の一端であってワークＷを固定しない側の端を「解放側端」と称する。図５は、スイングバー１２およびカム１３が解放側端に位置する状態を模式的に示す断面図である。図６は、スイングバー１２およびカム１３が固定側端に位置する状態を示す断面図である。図７は、スイングバー軸１２１と第一の連結アーム軸１４１と第二の連結アーム軸１４２とカム軸１３２との位置関係を模式的に示す図である。そして、（ａ）は、スイングバー１２およびカム１３が解放側端に位置する状態を示し、（ｂ）は、固定側端に位置する状態を示す。図８は、スイングバー１２およびカム１３の動作と位置関係を模式的に示す図である。そして、（ａ）はスイングバー１２が固定側端に位置するが、カム１３が固定側端の近傍（ただし、固定側端ではない）に位置する状態を示し、（ｂ）はスイングバー１２およびカム１３がいずれも固定側端に位置する状態を示す。
【００２４】
図５に示すように、スイングバー１２およびカム１３が解放側端に位置すると、カム１３に設けられるカム面１３１とスイングバー１２とが離れるとともに、スイングバー１２が本体１１に設けられる二か所の当接部１１２，１１３から離れる。この状態においては、特に図７（ａ）に示すように、各軸１２１，１３２，１４１，１４２の軸線方向視において、第二の連結アーム軸１４２の中心Ｃ2は、第一の連結アーム軸１４１の中心Ｃ1とカム軸１３２の中心Ｃ3とを通過する直線Ｌ1上にはなく、この直線から一方側に離れた位置にある。そして、使用者は、この状態からハンドル１３３を操作して、スイングバー１２を固定側端に向かって移動させる。
【００２５】
図６に示すようにスイングバー１２およびカム１３が固定側端に位置すると、スイングバー１２が、本体１１に設けられる二か所の当接部１１２，１１３に接触する。具体的には、後端部の側面が第一の当接部１１２に当接し、スイングバー軸１２１よりも先端側であって、第一の当接部１１２と接触する側面とは反対側の側面が第二の当接部１１３に当接する。また、カム１３に設けられるカム面１３１が、スイングバー１２の後端部であって、第一の当接部１１２に接触する側とは反対側の側面に当接する。そして、カム１３がスイングバー１２の後端部を第一の当接部１１２に付勢して押し付ける。このため、スイングバー１２の後端部は、カム１３に設けられるカム面１３１と本体１１に設けられる第一の当接部１１２とに挟持され、固定側端に位置する状態に維持される。この状態においては、特に図７（ｂ）に示すように、各軸１２１，１３２，１４１，１４２の軸線方向視において、第二の連結アーム軸１４２の中心Ｃ2は、第一の連結アーム軸１４１の中心Ｃ1とカム軸１３２の中心Ｃ3とを通過する直線Ｌ1上にはなく、可動側端に位置する状態とは反対側の一方側に位置する。このため、特に図７（ａ），（ｂ）に示すように、第二の連結アーム軸１４２の中心Ｃ2は、スイングバー１２が可動側端に位置する状態と固定側端に位置する状態とで、第一の連結アーム軸１４１の中心Ｃ1とカム軸１３２の中心Ｃ3とを通過する直線Ｌ1を挟んで互いに反対側に位置する。
【００２６】
ここで、スイングバー１２およびカム１３が固定側端に位置する状態での各部の位置関係について、図６と図７（ｂ）を参照して説明する。この状態においては、カム１３に設けられるカム面１３１とスイングバー１２との接触位置Ｐ（以下、単に「接触位置Ｐ」と称する）は、第一の連結アーム軸１４１の中心Ｃ1よりもさらに後側に位置する。すなわち、スイングアーム軸１２１の中心Ｃ4と接触位置Ｐとは、スイングバー１２の軸線Ｌ3の方向に関し、第一の連結アーム軸１４１の中心Ｃ1を挟んで互いに反対側に位置する。そして、たとえば、スイングバー１２の軸線Ｌ3と、カム軸１３２の中心Ｃ3と接触箇所Ｐとを通過する直線Ｌ4とは、略直角になる。なお、スイングバー１２の軸線Ｌ3とは、各軸１２１，１３２，１４１，１４２の軸線方向視において、スイングバー軸１２１の中心Ｃ4と第一の連結アーム軸１４１の中心Ｃ1とを通過する直線をいうものとする。
【００２７】
また、第一の連結アーム軸１４１の中心Ｃ1と第二の連結アーム軸１４２の中心Ｃ2を通過する直線Ｌ2（以下、連結アーム１４の軸線Ｌ2と称する）と、第一の連結アーム軸１４１の中心Ｃ1とカム軸１３２の中心Ｃ3とを通過する直線Ｌ1は、いずれも、カム軸１３２の中心Ｃ3と接触箇所Ｐとを通過する直線Ｌ4、およびスイングバー１２の軸線Ｌ3とは平行ではなく、所定の角度をもって傾斜する。そして、各軸１２１，１３２，１４１，１４２の軸線方向視において、第二の連結アーム軸１４２の中心Ｃ2は、第一の連結アーム軸１４１の中心Ｃ1とカム軸１３２の中心Ｃ3とを通過する直線Ｌ1と、カム軸１３２の中心Ｃ3と接触箇所Ｐとを通過する直線Ｌ4との間に位置する。このため、矢印Ａの側（＝各軸１２１，１３２，１４１，１４２の軸線方向視において、スイングバー１２の軸線Ｌ3に直角な方向）から見ると、スイングバー１２の先端側から順に、スイングバー軸１２１の中心Ｃ4、第一の連結アーム軸１４１の中心Ｃ1、第二の連結アーム軸１４２の中心Ｃ2、カム軸１３２の中心Ｃ3の順に並ぶ。
【００２８】
このような構成であると、スイングバー１２は、カム１３および連結アーム１４によって、固定側端に位置する状態に二重にロックされる。すなわち、ワークＷからの反力など、スイングバー１２に解放側端に向かって円弧運動させる外力が加わると、スイングバー１２の後端部がカム面１３１を介してカム１３を押圧する。図６と図７（ｂ）においては、スイングバー１２の後端部がカム１３を下側に向かって押圧する。ここで、スイングバー１２の軸線Ｌ3と、カム軸１３２の中心Ｃ3およびカム面１３１とスイングバー１２との接触箇所Ｐとを通過する直線Ｌ4とは略直角である。このため、スイングバー１２の後端部がカム面１３１を押圧しても、カム１３にはカム１３の円弧運動の半径方向の力が加わるが、円周方向の力は加わらない。すなわち、カム１３には、解放側端に円弧運動させるような力は加わらない。このため、カム１３は固定側端に位置する状態に維持され、スイングバー１２が解放側端に向かって円弧運動することを阻止する。すなわち、カム１３によってスイングバー１２がロックされる。
【００２９】
また、スイングバー１２およびカム１３が、固定側端から解放側端に向かって円弧運動するためには、各軸１２１，１３２，１４１，１４２の軸線方向視において、第二の連結アーム軸１４２の中心Ｃ2が、第一の連結アーム軸１４１の中心Ｃ1とカム軸１３２の中心Ｃ3とを通過する直線Ｌ1を横断して移動する必要がある。スイングバー１２およびカム１３が固定側端に位置する状態において、スイングバー１２にワークＷからの反力がかかるなどすると、第二の連結アーム軸１４２は、連結アーム１４を介して押圧される。ここで、第二の連結アーム軸１４２の中心Ｃ2は、第一の連結アーム軸１４１の中心Ｃ1とカム軸１３２の中心Ｃ3とを通過する直線Ｌ1から一方側であって、カム軸１３２の中心Ｃ3およびカム面１３１とスイングバー１２との接触箇所Ｐを通過する直線Ｌ4の側にずれた位置にある。このため、カム１３にはカム軸１３２を中心とするモーメントがかかるが、このモーメントは、カム１３を固定側端に円弧運動させる向きに作用する。したがって、カム１３には、解放端側に向かって円弧運動させるような力が加わらず、むしろ固定側端に向かって押し付けられるような力が加わる。したがって、カム軸１３２は固定側端に位置する状態に維持され、スイングバー１２は解放側端に向かって円弧運動できない。すなわち、連結アーム１４によってスイングバー１２がロックされる。
【００３０】
このように、スイングバー１２は、カム１３と連結アーム１４とによって、二重にロックされる。したがって、ワークＷからの反力など、スイングバー１２に解放側端に向かって円弧運動させるような力が加わっても、スイングバー１２は固定側端に位置する状態に維持される。すなわち、本発明の実施形態にかかるクランプ装置１は、ワークＷを固定する状態を維持する。
【００３１】
次に、スイングバー１２およびカム１３の固定側端の近傍における動作について説明する。本発明の実施形態にかかるクランプを用いてワークＷを固定するためには、使用者は、図５に示すように、スイングバー１２およびカム１３が解放側端（またはその近傍）に位置する状態から、ハンドル１３３を操作してカム１３を固定側端に向けて円弧運動させる。そうすると、スイングバー１２とカム１３とは連結アーム１４によって連動し、固定側端に向かって円弧運動する。そして、スイングバー１２およびカム１３が固定側端に向かって円弧運動すると、図８（ａ）に示すように、カム１３が固定側端に到達するよりも先に、スイングバー１２が固定側端に達する。そうすると、スイングバー１２の後端部の一方の側面が本体１１の第一の当接部１１２に当接するとともに、スイングバー１２のスイングバー軸１２１よりも先端側の部分が第二の当接部１１３に当接する。そして、カム１３に設けられるカム面１３１が、スイングバー１２の後端部に当接する。すなわち、無負荷の状態においては、カム軸１３２の中心Ｃ３からカム面１３１までの寸法Ｘ2は、カム軸１３２の中心Ｃ3からスイングバー１２の後端部の外周面までの距離Ｘ1よりもわずかに大きい寸法に設定される。そして、使用者は、図８（ａ）に示す位置に達するまでは、ほぼ無負荷の状態でハンドル１３３を操作してカム１３を円弧運動させることができる。
【００３２】
使用者は、図８（ａ）に示す状態から、さらにハンドル１３３を操作してカム１３を固定側端に向かって円弧運動させる。そうすると、図８（ｂ）に示すように、本発明の実施形態にかかるクランプ装置１の各部が撓むことによって、カム１３が円弧運動して固定側端に到達する。図８（ａ）に示す状態から図８（ｂ）に示す状態に移行するまでの間は、ハンドル１３３の操作の負荷が大きくなる。このため、使用者は、ハンドル１３３を操作する感触の変化によって、カム１３が固定側端に達してスイングバー１２がロックされたことを感知できる。したがって、本発明の実施形態にかかるクランプ装置１によれば、ワークＷを固定する際に、スイングバー１２がロックされない状態となることを防止できる。また、この状態では、カム１３に設けられるカム面１３１が、スイングバー１２の後端部を、各部の弾性力によって本体１１に設けられる第一の当接部１１２に付勢して押圧する状態となる。したがって、スイングバー１２は、がたつきが生じることなく、固定側端に位置する状態に維持される。
【００３３】
本発明の実施形態にかかるクランプ装置１による効果は次のとおりである。本発明の実施形態にかかるクランプ装置１によれば、スイングバー１２をカム１３によって直接的にロックできる。このため、小さい力で確実にスイングバー１２をロックすることができる。また、小さい力で操作できるため、ハンドル１３３の小型化を図ることができる。そして、ハンドル１３３の小型化を図ることができるから、ハンドル１３３の操作に必要なスペースの小型化を図ることができる。そうすると、使用場所の制限を受けることが少なくなる。
【００３４】
また、本発明の実施形態にかかるクランプ装置１によれば、スイングバー１２とカム１３とは、連結アーム１４によって連結されているため、連動して円弧運動する。このため、ハンドル１３３を操作してスイングバー１２のロックを解除すると、カム１３の動作に連動してスイングバー１２が解放側端に向かって移動する。このように、カム１３によるスイングバー１２のロックを解除すると同時に、スイングバー１２を引き上げることができる。したがって、スイングバー１２を別途引き上げる動作が不要になるほか、たとえばバネなどによってスイングバー１２を引き上げる構成と比較すると、構成の簡素化や部品点数の削減を図ることができる。
【００３５】
本発明の実施形態にかかるクランプ装置１によれば、ハンドル１３３を操作してスイングバー１２をロックする動作において、カム１３が固定側端に到達する直前（＝カム１３がスイングバー１２をロックする直前）に、ハンドル１３３にかかる負荷が変化する。このため、使用者は、ハンドル１３３の操作の感触の変化によって、スイングバー１２がロックされたことを検知できる。このため、作業者はスイングバー１２のロックを確実に行うことができる。
【００３６】
本発明の実施形態にかかるクランプ装置１によれば、スイングバー１２は、カム１３と連結アーム１４とによって二重にロックされる。このため、スイングバー１２のロックが使用者の意に反して外れることを防止でき、安定したクランプ状態を作り出すことができる。
【００３７】
本発明の実施形態にかかるクランプ装置１によれば、スイングバー１２は、本体１１に設けられる二つの当接部１１２，１１３にカム１３によって付勢されて押し付けられ、固定側端に位置する状態に維持される。このため、スイングバー１２は固定側端に位置する状態においては、がたつきなどが生じない。したがって、安定したクランプ状態を作り出すことができる。
【００３８】
取付部１５が、本体１１に着脱可能な別個の部材であると、取付部１５を交換することにより、本発明の実施形態にかかるクランプ装置１を、種々の構成の工作機械のテーブルや工作台に固定することができる。したがって、本発明の実施形態にかかるクランプ装置１の適用範囲を広げることができる。
【００３９】
以上、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明したが、本発明は前記実施形態に何ら限定されるものではない。本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の改変が可能であり、これらも本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４０】
１：クランプ装置
１１：本体
１１１：支持部
１１２：第一の当接部
１１３：第二の当接部
１２：スイングバー
１２１：スイングバー軸
１３：カム
１３１：カム面
１３２：カム軸
１３３：ハンドル
１４：連結アーム
１４１：第一の連結アーム軸
１４２：第二の連結アーム軸
１５：取付部（取付プレート）
１５１：貫通孔（ネジ孔）
１５２：ネジ
Ｃ1：第一の連結アーム軸の中心
Ｃ2：第二の連結アーム軸の中心
Ｃ3：カム軸の中心
Ｃ4：スイングバー軸の中心
Ｌ1：第一の連結アーム軸の中心とカム軸の中心とを通過する直線
Ｌ2：第一の連結アーム軸の中心と第二の連結アーム軸の中心とを通過する直線
Ｌ3：スイングバーの軸線
Ｌ4：カム軸の中心とカム面の接触位置とを通過する直線
Ｗ：ワーク
Ｘ1：カム軸の中心からスイングバーの後端部までの距離
Ｘ2：カム軸の中心からカム面までの距離
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クランプ装置に関する。詳しくは、機械加工などにおいてワークをテーブルなどに固定するために用いられるクランプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ワークを作業台や工作機械のテーブルなどに固定するための種々のクランプが開発されており、用途などに応じて様々な仕様のクランプが用いられている。一般に、従来のクランプ装置は、操作用のハンドルと、リンクやカムを介してハンドル操作で作動するクランプ板とを備え、クランプ板によってワークを固定する。その場合、ワークに対するクランプ板の作用の仕方に応じて横押し型、下方圧型あるいは引張り型等に分類されることがある。
【０００３】
例えば、特許文献１に開示されるトグルクランプにおいては、ハンドルレバーに窓孔が形成され、基台ブラケットに一体に形成されたロックレバーホルダーに枢支した爪付きロックレバーがロック用ばねにより一方へ付勢され、クランプ時に爪付きロックレバーの爪が窓孔の端縁に弾性的に噛み合うようにしている。この例を始めとして極めて多様なクランプ装置が知られ、それぞれの特徴を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１０８５９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら従来のクランプ装置は、次のような問題を有することがある。ワークを固定する力を大きくしようとすると、固定の際に大きな力が必要になる。小さな力で固定できるようにするため、ハンドルを長くする構成が考えられるが、そうするとクランプ装置が大型化するのみならず、ハンドルの操作に必要なスペースも大きくなり、クランプ装置の使用箇所が制限されるおそれがある。
【０００６】
前記実情に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、小さい力で確実にスイングバーをロックすることができるクランプ装置を提供することである。また、本発明が解決しようとする課題は、小型化や部品点数の削減や構成の簡素化を図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】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明は、本体と、スイングバー軸を介して前記本体に円弧運動が可能に支持されるスイングバーと、カム軸を介して前記本体に円弧運動が可能に支持されるカムと、一の連結アーム軸を介して前記スイングバーに円弧運動が可能に連結されるとともに、他の一の連結アーム軸を介して前記カムに円弧運動が可能に連結されて、前記スイングバーと前記カムとを連結する連結アームとを有し、前記カムが円弧運動の可動範囲の一端に向かって円弧運動すると、前記スイングバーが前記連結アームによって前記カムに連動して円弧運動するとともに、前記カムは円弧運動の可動範囲の前記一端において前記スイングバーに当接することを特徴とする。
【０００８】
前記本体には前記スイングバーが当接可能な当接部が設けられ、前記カムは、円弧運動の可動範囲の前記一端に位置すると、前記スイングバーを前記本体の前記当接部に付勢して当接させることを特徴とする。
【０００９】
前記カムが円弧運動の可動範囲の前記一端に位置すると、前記他の連結アーム軸の中心は、前記他の連結アーム軸の軸線方向視において、前記他の連結アーム軸の中心と前記カム軸の中心とを通過する直線よりも、前記カム軸の中心と前記カムが前記スイングバーに接触する位置とを通過する直線の側に位置することを特徴とする。
【００１０】
前記本体には、外部の部材に取り付け可能な取付部が設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、スイングバーをカムによって直接的にロックできる。このため、小さい力で確実にスイングバーをロックすることができる。また、小さい力で操作できるため、ハンドルの小型化を図ることができる。そして、ハンドルの小型化を図ることができるから、ハンドルの操作に必要なスペースの小型化を図ることができる。そうすると、使用場所の制限を受けることが少なくなる。
【００１２】
また、本発明によれば、ハンドルを操作してスイングバーのロックを解除すると、カムの動作に連動してスイングバーが解放側端に向かって移動する。このように、カムによるスイングバーのロックを解除すると同時に、スイングバーを引き上げることができる。したがって、スイングバーを別途引き上げる動作が不要になるほか、たとえばバネなどによってスイングバーを引き上げる構成と比較すると、構成の簡素化や部品点数の削減を図ることができる。
【００１３】
さらに本発明によれば、ハンドルを操作してスイングバーをロックする動作において、カムが固定側端に到達する直前（＝カムがスイングバーをロックする直前）に、ハンドルにかかる負荷が変化する。このため、使用者は、ハンドルの操作の感触の変化によって、スイングバーがロックされたことを検知できる。このため、作業者はスイングバーのロックを確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の実施形態にかかるクランプ装置の構成を模式的に示す外観斜視図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態にかかるクランプ装置の構成を模式的に示す外観斜視図であり、図１とは反対側から見た図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態にかかるクランプ装置の内部の構成を模式的に示す断面図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態にかかるクランプ装置の内部の構成を模式的に示す断面斜視図である。
【図５】図５は、スイングバーおよびカムが解放側端に位置する状態を模式的に示す断面図である。
【図６】図６は、スイングバーおよびカムが固定側端に位置する状態を模式的に示す断面図である。
【図７】図７は、スイングバーと第一の連結アーム軸と第二の連結アーム軸とカム軸との位置関係を模式的に示す図であって、（ａ）は、スイングバーおよびカムが解放側端に位置する状態を示す図であり、（ｂ）は、固定側端に位置する状態を示す図である。
【図８】図８は、スイングバーおよびカムの動作と位置関係を模式的に示す図であって、（ａ）は、スイングバーが円弧運動の固定側端に位置するがカムは固定側端に位置しない状態を示す図であり、（ｂ）はスイングバーおよびカムがともに固定側端に位置する状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。本発明の実施形態にかかるクランプ装置１は、カムスイング式のクランプであり、スイングバーが円弧運動（＝スイング）することによって、ワークＷを固定する状態と固定しない状態とに切り替わる。そして、各種作業台や工作機械などに取り付けて使用され、ワークＷを各種作業台や各種工作機械のテーブルなどに固定することができる。
【００１６】
まず、本発明の実施形態にかかるクランプ装置１の全体構成について、図１〜図４を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態にかかるクランプ装置１の構成を模式的に示す外観斜視図である。図２は、本発明の実施形態にかかるクランプ装置１の構成を模式的に示す外観斜視図であり、図１とは反対側から見た図である。図３は、本発明の実施形態にかかるクランプ装置１の内部の構成を模式的に示す図である。図４は、本発明の実施形態にかかるクランプ装置１の内部の構成を模式的に示す断面斜視図である。図１〜図４に示すように、本発明の実施形態にかかるクランプ装置１は、本体１１と、スイングバー１２と、スイングバー軸１２１と、連結アーム１４と、二つの連結アーム軸（＝第一の連結アーム軸１４１および第二の連結アーム軸１４２）と、カム１３と、カム軸１３２と、ハンドル１３３と、取付部１５（取付プレート）とを有する。
【００１７】
本体１１は、本発明の実施形態にかかるクランプ装置１の筐体となる部分である。そして本体１１は、二枚の支持部１１１と二か所の当接部（＝第一の当接部１１２と第二の当接部１１３）とを有する。二枚の支持部１１１は、それぞれ平板状に構成され、所定の間隔をおいて略平行に設けられる。そして、二枚の支持部１１１の間に、スイングバー１２と、連結アーム１４と、カム１３とが設けられる。二か所の当接部（＝第一の当接部１１２と第二の当接部１１３）は、スイングバー１２が当接することができる部分である。
【００１８】
スイングバー１２は、ワークＷを固定する部材である。スイングバー１２は棒状に構成され、その軸線方向の中間において、スイングバー軸１２１によって本体１１の二枚の支持部１１１に円弧運動可能に（＝スイング可能に）支持される。スイングバー軸１２１よりも先端側は、本体１１から外部に突出している。そして、本体１１から突出する部分には、ワークＷに当接するパッドなどが取り付けられるような構成を有する。スイングバー軸１２１よりも後端側（スイングバー軸１２１よりも後端側の部分を、「後端部」と称する）には、連結アーム１４の一端部が、第一の連結アーム軸１４１を介して円弧運動可能に連結される。スイングバー１２がスイングバー軸１２１を中心として円弧運動することによって、ワークＷを固定する状態と固定しない状態とに切り替わる。すなわち、スイングバー１２は、円弧運動の可動範囲の一端に位置すると、ワークＷを固定できる状態となり、円弧運動の可動範囲の当該一端から離れると、ワークＷを固定しない状態となる。なお、スイングバーの断面形状は特に限定されないが、たとえば各図に示すように略円形の断面が適用できる。
【００１９】
カム１３は、スイングバー１２を連動して作動させるとともにロックする部材である。カム１３は、カム軸１３２によって本体１１の二枚の支持部１１１に円弧運動可能に支持される。そして、カム１３には、連結アーム１４の他端部が、第二の連結アーム軸１４２によって円弧運動可能に連結される。また、カム１３には、使用者がカム１３を操作するためのハンドル１３３が設けられる。ハンドル１３３は、たとえば、棒状の構成を有し、一端がカム１３にネジなどによって固定され、他端側が本体１１から外部に突出する。なお、ハンドル１３３は、使用者がカム１３をカム軸１３２を中心として円弧運動させることができる構成であればよく、具体的な構成は特に限定されない。
【００２０】
連結アーム１４は、スイングバー１２とカム１３とを連結する部材であり、たとえば、短冊状の構成を有する。そして、連結アーム１４の長手方向の一端部は、第一の連結アーム軸１４１を介してスイングバー１２に円弧運動可能に連結される。また、連結アーム１４の他端部は、第二の連結アーム軸１４２を介してカム軸１３２に円弧運動可能に連結される。このように、スイングバー１２とカム１３とは、連結アーム１４によって連結されるため、連動して機械的な動作をする。
【００２１】
ここで、本体１１とスイングバー１２とカム１３と連結アーム１４との組み付け構成について、簡単に説明する。図１〜図４に示すように、スイングバー軸１２１と、カム軸１３２と、第一の連結アーム軸１４１と、第二の連結アーム軸１４２とは互いに平行である。そして、スイングバー１２と、カム１３と、連結アーム１４とは、同一平面内または互いに平行な平面内を円弧運動することができる。スイングバー１２の後端部には、スイングバー１２の円弧運動の軌跡の平面に平行なスリットが形成され、このスリットの内部に連結アームの一端部が挿入される。そして、スイングバー１２の後端部と連結アーム１４の一端部とを貫通するように、第一の連結アーム軸１４１が設けられる。このため、スイングバー１２と連結アーム１４の一端部とは、第一の連結アーム軸１４１によって円弧運動可能に連結される。また、カムに１３は、円弧運動の軌跡の平面に平行なスリットが形成され、このスリットの内部に、連結アーム１４の他端部が挿入される。そして、カム１３と連結アーム１４の他端部とを貫通するように、第二の連結アーム軸１４２が設けられる。このため、カム１３と連結アーム１４の他端部とは、第二の連結アーム軸１４２によって円弧運動可能に連結される。
【００２２】
取付部１５（取付プレート）は、本発明の実施形態にかかるクランプ装置１を、作業台や工作機械などに取り付けるための部分である。取付部１５は、ネジ１５２などによって本体１１に着脱可能に取付けられる。取付部１５の具体的な構成は、取り付けられる側の作業台や工作機械の構成などに応じて適宜設定される。たとえば、図１〜４に示すように、取付部１５には、ネジなどを挿通可能な貫通孔１５１が形成される板状の構成が適用できる。そして、取付部１５が本体１１に着脱可能な構成であると、各種の作業台や工作機械に対応する取付部１５を、選択的に取付けることができる。
【００２３】
次いで、本発明の実施形態にかかるクランプ装置１の動作と、動作の際の各部の位置関係について、図５〜図８を参照して説明する。説明の便宜上、スイングバー１２およびカム１３の円弧運動の可動範囲の一端であって、ワークＷを固定する側の端を「固定側端」と称し、反対側の一端であってワークＷを固定しない側の端を「解放側端」と称する。図５は、スイングバー１２およびカム１３が解放側端に位置する状態を模式的に示す断面図である。図６は、スイングバー１２およびカム１３が固定側端に位置する状態を示す断面図である。図７は、スイングバー軸１２１と第一の連結アーム軸１４１と第二の連結アーム軸１４２とカム軸１３２との位置関係を模式的に示す図である。そして、（ａ）は、スイングバー１２およびカム１３が解放側端に位置する状態を示し、（ｂ）は、固定側端に位置する状態を示す。図８は、スイングバー１２およびカム１３の動作と位置関係を模式的に示す図である。そして、（ａ）はスイングバー１２が固定側端に位置するが、カム１３が固定側端の近傍（ただし、固定側端ではない）に位置する状態を示し、（ｂ）はスイングバー１２およびカム１３がいずれも固定側端に位置する状態を示す。
【００２４】
図５に示すように、スイングバー１２およびカム１３が解放側端に位置すると、カム１３に設けられるカム面１３１とスイングバー１２とが離れるとともに、スイングバー１２が本体１１に設けられる二か所の当接部１１２，１１３から離れる。この状態においては、特に図７（ａ）に示すように、各軸１２１，１３２，１４１，１４２の軸線方向視において、第二の連結アーム軸１４２の中心Ｃ2は、第一の連結アーム軸１４１の中心Ｃ1とカム軸１３２の中心Ｃ3とを通過する直線Ｌ1上にはなく、この直線から一方側に離れた位置にある。そして、使用者は、この状態からハンドル１３３を操作して、スイングバー１２を固定側端に向かって移動させる。
【００２５】
図６に示すようにスイングバー１２およびカム１３が固定側端に位置すると、スイングバー１２が、本体１１に設けられる二か所の当接部１１２，１１３に接触する。具体的には、後端部の側面が第一の当接部１１２に当接し、スイングバー軸１２１よりも先端側であって、第一の当接部１１２と接触する側面とは反対側の側面が第二の当接部１１３に当接する。また、カム１３に設けられるカム面１３１が、スイングバー１２の後端部であって、第一の当接部１１２に接触する側とは反対側の側面に当接する。そして、カム１３がスイングバー１２の後端部を第一の当接部１１２に付勢して押し付ける。このため、スイングバー１２の後端部は、カム１３に設けられるカム面１３１と本体１１に設けられる第一の当接部１１２とに挟持され、固定側端に位置する状態に維持される。この状態においては、特に図７（ｂ）に示すように、各軸１２１，１３２，１４１，１４２の軸線方向視において、第二の連結アーム軸１４２の中心Ｃ2は、第一の連結アーム軸１４１の中心Ｃ1とカム軸１３２の中心Ｃ3とを通過する直線Ｌ1上にはなく、可動側端に位置する状態とは反対側の一方側に位置する。このため、特に図７（ａ），（ｂ）に示すように、第二の連結アーム軸１４２の中心Ｃ2は、スイングバー１２が可動側端に位置する状態と固定側端に位置する状態とで、第一の連結アーム軸１４１の中心Ｃ1とカム軸１３２の中心Ｃ3とを通過する直線Ｌ1を挟んで互いに反対側に位置する。
【００２６】
ここで、スイングバー１２およびカム１３が固定側端に位置する状態での各部の位置関係について、図６と図７（ｂ）を参照して説明する。この状態においては、カム１３に設けられるカム面１３１とスイングバー１２との接触位置Ｐ（以下、単に「接触位置Ｐ」と称する）は、第一の連結アーム軸１４１の中心Ｃ1よりもさらに後側に位置する。すなわち、スイングアーム軸１２１の中心Ｃ4と接触位置Ｐとは、スイングバー１２の軸線Ｌ3の方向に関し、第一の連結アーム軸１４１の中心Ｃ1を挟んで互いに反対側に位置する。そして、たとえば、スイングバー１２の軸線Ｌ3と、カム軸１３２の中心Ｃ3と接触箇所Ｐとを通過する直線Ｌ4とは、略直角になる。なお、スイングバー１２の軸線Ｌ3とは、各軸１２１，１３２，１４１，１４２の軸線方向視において、スイングバー軸１２１の中心Ｃ4と第一の連結アーム軸１４１の中心Ｃ1とを通過する直線をいうものとする。
【００２７】
また、第一の連結アーム軸１４１の中心Ｃ1と第二の連結アーム軸１４２の中心Ｃ2を通過する直線Ｌ2（以下、連結アーム１４の軸線Ｌ2と称する）と、第一の連結アーム軸１４１の中心Ｃ1とカム軸１３２の中心Ｃ3とを通過する直線Ｌ1は、いずれも、カム軸１３２の中心Ｃ3と接触箇所Ｐとを通過する直線Ｌ4、およびスイングバー１２の軸線Ｌ3とは平行ではなく、所定の角度をもって傾斜する。そして、各軸１２１，１３２，１４１，１４２の軸線方向視において、第二の連結アーム軸１４２の中心Ｃ2は、第一の連結アーム軸１４１の中心Ｃ1とカム軸１３２の中心Ｃ3とを通過する直線Ｌ1と、カム軸１３２の中心Ｃ3と接触箇所Ｐとを通過する直線Ｌ4との間に位置する。このため、矢印Ａの側（＝各軸１２１，１３２，１４１，１４２の軸線方向視において、スイングバー１２の軸線Ｌ3に直角な方向）から見ると、スイングバー１２の先端側から順に、スイングバー軸１２１の中心Ｃ4、第一の連結アーム軸１４１の中心Ｃ1、第二の連結アーム軸１４２の中心Ｃ2、カム軸１３２の中心Ｃ3の順に並ぶ。
【００２８】
このような構成であると、スイングバー１２は、カム１３および連結アーム１４によって、固定側端に位置する状態に二重にロックされる。すなわち、ワークＷからの反力など、スイングバー１２に解放側端に向かって円弧運動させる外力が加わると、スイングバー１２の後端部がカム面１３１を介してカム１３を押圧する。図６と図７（ｂ）においては、スイングバー１２の後端部がカム１３を下側に向かって押圧する。ここで、スイングバー１２の軸線Ｌ3と、カム軸１３２の中心Ｃ3およびカム面１３１とスイングバー１２との接触箇所Ｐとを通過する直線Ｌ4とは略直角である。このため、スイングバー１２の後端部がカム面１３１を押圧しても、カム１３にはカム１３の円弧運動の半径方向の力が加わるが、円周方向の力は加わらない。すなわち、カム１３には、解放側端に円弧運動させるような力は加わらない。このため、カム１３は固定側端に位置する状態に維持され、スイングバー１２が解放側端に向かって円弧運動することを阻止する。すなわち、カム１３によってスイングバー１２がロックされる。
【００２９】
また、スイングバー１２およびカム１３が、固定側端から解放側端に向かって円弧運動するためには、各軸１２１，１３２，１４１，１４２の軸線方向視において、第二の連結アーム軸１４２の中心Ｃ2が、第一の連結アーム軸１４１の中心Ｃ1とカム軸１３２の中心Ｃ3とを通過する直線Ｌ1を横断して移動する必要がある。スイングバー１２およびカム１３が固定側端に位置する状態において、スイングバー１２にワークＷからの反力がかかるなどすると、第二の連結アーム軸１４２は、連結アーム１４を介して押圧される。ここで、第二の連結アーム軸１４２の中心Ｃ2は、第一の連結アーム軸１４１の中心Ｃ1とカム軸１３２の中心Ｃ3とを通過する直線Ｌ1から一方側であって、カム軸１３２の中心Ｃ3およびカム面１３１とスイングバー１２との接触箇所Ｐを通過する直線Ｌ4の側にずれた位置にある。このため、カム１３にはカム軸１３２を中心とするモーメントがかかるが、このモーメントは、カム１３を固定側端に円弧運動させる向きに作用する。したがって、カム１３には、解放端側に向かって円弧運動させるような力が加わらず、むしろ固定側端に向かって押し付けられるような力が加わる。したがって、カム軸１３２は固定側端に位置する状態に維持され、スイングバー１２は解放側端に向かって円弧運動できない。すなわち、連結アーム１４によってスイングバー１２がロックされる。
【００３０】
このように、スイングバー１２は、カム１３と連結アーム１４とによって、二重にロックされる。したがって、ワークＷからの反力など、スイングバー１２に解放側端に向かって円弧運動させるような力が加わっても、スイングバー１２は固定側端に位置する状態に維持される。すなわち、本発明の実施形態にかかるクランプ装置１は、ワークＷを固定する状態を維持する。
【００３１】
次に、スイングバー１２およびカム１３の固定側端の近傍における動作について説明する。本発明の実施形態にかかるクランプを用いてワークＷを固定するためには、使用者は、図５に示すように、スイングバー１２およびカム１３が解放側端（またはその近傍）に位置する状態から、ハンドル１３３を操作してカム１３を固定側端に向けて円弧運動させる。そうすると、スイングバー１２とカム１３とは連結アーム１４によって連動し、固定側端に向かって円弧運動する。そして、スイングバー１２およびカム１３が固定側端に向かって円弧運動すると、図８（ａ）に示すように、カム１３が固定側端に到達するよりも先に、スイングバー１２が固定側端に達する。そうすると、スイングバー１２の後端部の一方の側面が本体１１の第一の当接部１１２に当接するとともに、スイングバー１２のスイングバー軸１２１よりも先端側の部分が第二の当接部１１３に当接する。そして、カム１３に設けられるカム面１３１が、スイングバー１２の後端部に当接する。すなわち、無負荷の状態においては、カム軸１３２の中心Ｃ３からカム面１３１までの寸法Ｘ2は、カム軸１３２の中心Ｃ3からスイングバー１２の後端部の外周面までの距離Ｘ1よりもわずかに大きい寸法に設定される。そして、使用者は、図８（ａ）に示す位置に達するまでは、ほぼ無負荷の状態でハンドル１３３を操作してカム１３を円弧運動させることができる。
【００３２】
使用者は、図８（ａ）に示す状態から、さらにハンドル１３３を操作してカム１３を固定側端に向かって円弧運動させる。そうすると、図８（ｂ）に示すように、本発明の実施形態にかかるクランプ装置１の各部が撓むことによって、カム１３が円弧運動して固定側端に到達する。図８（ａ）に示す状態から図８（ｂ）に示す状態に移行するまでの間は、ハンドル１３３の操作の負荷が大きくなる。このため、使用者は、ハンドル１３３を操作する感触の変化によって、カム１３が固定側端に達してスイングバー１２がロックされたことを感知できる。したがって、本発明の実施形態にかかるクランプ装置１によれば、ワークＷを固定する際に、スイングバー１２がロックされない状態となることを防止できる。また、この状態では、カム１３に設けられるカム面１３１が、スイングバー１２の後端部を、各部の弾性力によって本体１１に設けられる第一の当接部１１２に付勢して押圧する状態となる。したがって、スイングバー１２は、がたつきが生じることなく、固定側端に位置する状態に維持される。
【００３３】
本発明の実施形態にかかるクランプ装置１による効果は次のとおりである。本発明の実施形態にかかるクランプ装置１によれば、スイングバー１２をカム１３によって直接的にロックできる。このため、小さい力で確実にスイングバー１２をロックすることができる。また、小さい力で操作できるため、ハンドル１３３の小型化を図ることができる。そして、ハンドル１３３の小型化を図ることができるから、ハンドル１３３の操作に必要なスペースの小型化を図ることができる。そうすると、使用場所の制限を受けることが少なくなる。
【００３４】
また、本発明の実施形態にかかるクランプ装置１によれば、スイングバー１２とカム１３とは、連結アーム１４によって連結されているため、連動して円弧運動する。このため、ハンドル１３３を操作してスイングバー１２のロックを解除すると、カム１３の動作に連動してスイングバー１２が解放側端に向かって移動する。このように、カム１３によるスイングバー１２のロックを解除すると同時に、スイングバー１２を引き上げることができる。したがって、スイングバー１２を別途引き上げる動作が不要になるほか、たとえばバネなどによってスイングバー１２を引き上げる構成と比較すると、構成の簡素化や部品点数の削減を図ることができる。
【００３５】
本発明の実施形態にかかるクランプ装置１によれば、ハンドル１３３を操作してスイングバー１２をロックする動作において、カム１３が固定側端に到達する直前（＝カム１３がスイングバー１２をロックする直前）に、ハンドル１３３にかかる負荷が変化する。このため、使用者は、ハンドル１３３の操作の感触の変化によって、スイングバー１２がロックされたことを検知できる。このため、作業者はスイングバー１２のロックを確実に行うことができる。
【００３６】
本発明の実施形態にかかるクランプ装置１によれば、スイングバー１２は、カム１３と連結アーム１４とによって二重にロックされる。このため、スイングバー１２のロックが使用者の意に反して外れることを防止でき、安定したクランプ状態を作り出すことができる。
【００３７】
本発明の実施形態にかかるクランプ装置１によれば、スイングバー１２は、本体１１に設けられる二つの当接部１１２，１１３にカム１３によって付勢されて押し付けられ、固定側端に位置する状態に維持される。このため、スイングバー１２は固定側端に位置する状態においては、がたつきなどが生じない。したがって、安定したクランプ状態を作り出すことができる。
【００３８】
取付部１５が、本体１１に着脱可能な別個の部材であると、取付部１５を交換することにより、本発明の実施形態にかかるクランプ装置１を、種々の構成の工作機械のテーブルや工作台に固定することができる。したがって、本発明の実施形態にかかるクランプ装置１の適用範囲を広げることができる。
【００３９】
以上、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明したが、本発明は前記実施形態に何ら限定されるものではない。本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の改変が可能であり、これらも本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４０】
１：クランプ装置
１１：本体
１１１：支持部
１１２：第一の当接部
１１３：第二の当接部
１２：スイングバー
１２１：スイングバー軸
１３：カム
１３１：カム面
１３２：カム軸
１３３：ハンドル
１４：連結アーム
１４１：第一の連結アーム軸
１４２：第二の連結アーム軸
１５：取付部（取付プレート）
１５１：貫通孔（ネジ孔）
１５２：ネジ
Ｃ1：第一の連結アーム軸の中心
Ｃ2：第二の連結アーム軸の中心
Ｃ3：カム軸の中心
Ｃ4：スイングバー軸の中心
Ｌ1：第一の連結アーム軸の中心とカム軸の中心とを通過する直線
Ｌ2：第一の連結アーム軸の中心と第二の連結アーム軸の中心とを通過する直線
Ｌ3：スイングバーの軸線
Ｌ4：カム軸の中心とカム面の接触位置とを通過する直線
Ｗ：ワーク
Ｘ1：カム軸の中心からスイングバーの後端部までの距離
Ｘ2：カム軸の中心からカム面までの距離
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体と、
スイングバー軸を介して前記本体に円弧運動が可能に支持されるスイングバーと、
カム軸を介して前記本体に円弧運動が可能に支持されるカムと、
一の連結アーム軸を介して前記スイングバーに円弧運動が可能に連結されるとともに、他の一の連結アーム軸を介して前記カムに円弧運動が可能に連結されて、前記スイングバーと前記カムとを連結する連結アームと、
を有し、
前記カムが円弧運動の可動範囲の一端に向かって円弧運動すると、前記スイングバーが前記連結アームによって前記カムに連動して円弧運動するとともに、前記カムは円弧運動の可動範囲の前記一端において前記スイングバーに当接することを特徴とするクランプ装置。
【請求項２】
前記本体には前記スイングバーが当接可能な当接部が設けられ、
前記カムは、円弧運動の可動範囲の前記一端に位置すると、前記スイングバーを前記本体の前記当接部に付勢して当接させ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】
前記カムが円弧運動の可動範囲の前記一端に位置すると、前記他の連結アーム軸の中心は、前記他の連結アーム軸の軸線方向視において、前記他の連結アーム軸の中心と前記カム軸の中心とを通過する直線よりも、前記カム軸の中心と前記カムが前記スイングバーに接触する位置とを通過する直線の側に位置することを特徴とする請求項１または２に記載のクランプ装置。
【請求項４】
前記本体には、外部の部材に取り付け可能な取付部が設けられることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のクランプ装置。
【請求項１】
本体と、
スイングバー軸を介して前記本体に円弧運動が可能に支持されるスイングバーと、
カム軸を介して前記本体に円弧運動が可能に支持されるカムと、
一の連結アーム軸を介して前記スイングバーに円弧運動が可能に連結されるとともに、他の一の連結アーム軸を介して前記カムに円弧運動が可能に連結されて、前記スイングバーと前記カムとを連結する連結アームと、
を有し、
前記カムが円弧運動の可動範囲の一端に向かって円弧運動すると、前記スイングバーが前記連結アームによって前記カムに連動して円弧運動するとともに、前記カムは円弧運動の可動範囲の前記一端において前記スイングバーに当接することを特徴とするクランプ装置。
【請求項２】
前記本体には前記スイングバーが当接可能な当接部が設けられ、
前記カムは、円弧運動の可動範囲の前記一端に位置すると、前記スイングバーを前記本体の前記当接部に付勢して当接させ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】
前記カムが円弧運動の可動範囲の前記一端に位置すると、前記他の連結アーム軸の中心は、前記他の連結アーム軸の軸線方向視において、前記他の連結アーム軸の中心と前記カム軸の中心とを通過する直線よりも、前記カム軸の中心と前記カムが前記スイングバーに接触する位置とを通過する直線の側に位置することを特徴とする請求項１または２に記載のクランプ装置。
【請求項４】
前記本体には、外部の部材に取り付け可能な取付部が設けられることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項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２０１３−５２４５２（Ｐ２０１３−５２４５２Ａ）
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９０４５４（Ｐ２０１１−１９０４５４）
【出願日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【出願人】（５１０２０７４９４）関羽工業株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【出願人】（５１０２０７４９４）関羽工業株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
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