特許 5734173 クランプ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5734173

(24)【登録日】2015年4月24日

(45)【発行日】2015年6月10日

(54)【発明の名称】クランプ装置

(51)【国際特許分類】

   B23Q 3/00 20060101AFI20150521BHJP

【ＦＩ】

   B23Q3/00 A

【請求項の数】3

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2011-276218(P2011-276218)

(22)【出願日】2011年12月16日

(65)【公開番号】特開2013-126696(P2013-126696A)

(43)【公開日】2013年6月27日

【審査請求日】2014年6月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】391003989

【氏名又は名称】株式会社コスメック

(74)【代理人】

【識別番号】100082429

【弁理士】

【氏名又は名称】森 義明

(74)【代理人】

【識別番号】100162754

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 真樹

(72)【発明者】

【氏名】春名 陽介

【審査官】 村上 哲

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２００４／０１２９０２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００２−３４６８６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００７／０７４７３７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００５−０９６０１２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｑ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基準部材(Ｒ)に可動部材(Ｍ)を着脱可能に固定するように構成したクランプ装置(Ｃ)において、
上記可動部材(Ｍ)のソケット穴(７１)に挿入されるように上記基準部材(Ｒ)から先端方向へ突出させたプラグ部分(４Ｃ)と、
上記プラグ部分(４Ｃ)に設けた係合具(４２)であって、当該プラグ部分(４Ｃ)の半径方向の外方の係合位置(Ｘ)と半径方向の内方の係合解除位置(Ｙ)とに移動される係合具(４２)と、
上記係合位置(Ｘ)の係合具(４２)が係合する被係合部(７３ｂ)を有する遊動スリーブ(７２)であって、上記プラグ部分(４Ｃ)と上記係合具(４２)のうちの少なくとも一方によって半径方向へ押動されるように上記可動部材(Ｍ)に支持した遊動スリーブ(７２)と、を備え、
クランプ駆動時には、上記基準部材(Ｒ)に設けた駆動手段(Ｄ)が上記係合具(４２)と上記遊動スリーブ(７２)とを介して上記可動部材(Ｍ)を基準部材(Ｒ)方向へ引っ張るように構成した、ことを特徴とするクランプ装置。

【請求項2】

前記可動部材（Ｍ）と前記遊動スリーブ(７２)との間に、その遊動スリーブ(７２)を半径方向の内方へ押し戻す復帰用弾性体(７４)を装着した、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】

請求項１又は２のクランプ装置(Ｃ)において、
前記係合具(４２)を複数の係合ボールによって構成し、
前記プラグ部分(４Ｃ)は、前記基準部材(Ｒ)に固定された筒部材(４１)を有し、
上記筒部材(４１)の筒孔(５７)に出力ロッド(４５)を軸方向へ移動可能に挿入すると共に、上記筒部材(４１)の周壁に、周方向へ所定の間隔をあけて上記係合ボール(４２)を半径方向へ移動可能に挿入し、
前記駆動手段(Ｄ)が上記出力ロッド(４５)をクランプ方向へ駆動することにより、その出力ロッド(４５)が上記係合ボール(４２)を前記係合位置(Ｘ)へ移動させる、ことを特徴とするクランプ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明はクランプ装置に関し、より詳しく言えば、マシニングセンタのクランプパレットのような基準部材にワークパレットのような可動部材を強力に固定する装置に関する。

【背景技術】

【0002】

マシニングセンタのテーブルのクランプパレットにワークパレットを位置決めして固定する場合、一般的に、基準となる１個の基準クランプ装置と、ワークの加工時にこの基準クランプ装置の回りに上記ワークパレットが旋回するのを阻止する従クランプ装置とが使用される。上記の基準及び従クランプ装置は概略以下のように構成されている。

【0003】

上記の基準クランプ装置は、例えば特許文献１に示すように、次のように構成される。
ワークパレットのソケット穴に挿入されるプラグ部分をクランプパレットから上方へ突出させる。上記プラグ部分に設けた筒部材の周壁の上部に複数の貫通孔が周方向へ所定の間隔を明けて設けられ、各貫通孔に係合ボールを水平方向に移動可能に挿入する。上記筒部材の外周に、直径方向に拡大及び縮小される環状シャトル部材を上下方向へ移動可能に支持し、その環状シャトル部材をバネによって上方に付勢する。上記のシャトル部材は、上方へすぼまるテーパー外周面を有する。上記ワークパレットのソケット穴の下部に、上記シャトル部材の上記テーパー外周面に嵌合するテーパー位置決め孔を形成する。

【0004】

上記構成の基準クランプ装置では、駆動手段によるクランプ駆動時に、上記テーパー位置決め孔がシャトル部材に緊密にテーパー係合してワークパレットをクランプパレットに対して水平方向に位置決めした後、係合ボールがソケット穴の被係合部を介してワークパレットを下方へ、即ちクランプパレットの方向に引っ張り、そのワークパレットを上下方向に固定する。

【0005】

また、前記の従クランプ装置は、上記の基準クランプ装置の構成を、例えば次のように変更したものである。
ワークパレットの上記ソケット穴の内周から一対の突起部が半径方向の内方へ突出される。これらの突起部が水平方向で向かい合うように配置されると共に、各突起部の内周に前記テーパー位置決め孔が形成される。また、従クランプ装置において、上記一対の突起部が向かい合う方向は、基準クランプ装置の軸心と従クランプ装置の軸心とを結ぶ仮想直線に対してほぼ直交するように配置される。これにより、基準クランプ装置の軸心の周りにワークパレットが旋回するのを阻止すると共に、上記ワークパレットが上記仮想直線の方向へ僅かに移動するのを許容している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】ＷＯ２００４／０１２９０２Ａ１

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ワークパレットが小型の場合、基準及び従の二つのクランプ装置により円滑な位置決め固定が可能であったが、マシニングセンターで加工されるワークが次第に大型化すると、使用されるワークパレットも当然大型化することになり、次の問題が生じる。例えば３ｍ×８ｍ以上というような横長の大型のワークパレットの場合、基準及び従クランプ装置による２点のみの固定では、基準及び従クランプ装置から離れた部分のクランプ力が不足して、ワークパレットがクランプパレットから浮き上がることになる。

【0008】

そこで、大型ワークパレットの交換作業あるいは設置作業において、基準及び従クランプ装置から離れた部分の第３のクランプ装置として従クランプ装置と同様の構造のクランプ装置を用いることが出来ないかと考えた。しかし、大型ワークパレットをクランプパレットにセットするためには、クランプパレットに装備された全てのプラグ部分をワークパレットのソケット穴係合部に同時に無理なく挿入する必要がある。このような条件に対して、工場内で稼働しているマシニングセンターのクランプパレットと他所から運ばれてきた大型ワークパレットとの間に温度差があるため、その熱膨張差によりクランプパレットに装着されているプラグ部分の中心軸とワークパレットのソケット穴係合部の中心軸との間に寸法差による大きなズレが生じた場合や、上記中心軸同士の間の寸法加工誤差が大きい場合には、プラグ部分のソケット穴係合部への円滑な同時挿入を阻害する。この状態で無理にセットしようとすればいずれかのクランプ装置の破損に繋がり、大型ワークパレットの着脱を円滑に行えないという問題がある。

【0009】

本発明の目的は、大型のワークパレット等の可動部材をクランプパレットのような基準部材に円滑に着脱できるようにすることにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記目的を達成するため、例えば、図１〜図６(及び図９)又は図８に示すように、基準部材Ｒに可動部材Ｍを着脱可能に固定するクランプ装置Ｃを次のように構成した。
即ち、プラグ部分４Ｃを、上記可動部材Ｍのソケット穴７１に挿入されるように、上記基準部材Ｒから先端方向へ突出させる。上記プラグ部分４Ｃに設けた係合具４２が、当該プラグ部分４Ｃの半径方向の外方の係合位置Ｘと半径方向の内方の係合解除位置Ｙとの間を移動する。遊動スリーブ７２は、上記係合位置Ｘの係合具４２が係合する被係合部７３ｂを有し、上記プラグ部分４Ｃと上記係合具４２のうちの少なくとも一方によって半径方向へ押動されるように上記可動部材Ｍに支持されている。クランプ駆動時には、上記基準部材Ｒに設けた駆動手段Ｄが、上記係合具４２と上記遊動スリーブ７２とを介して上記可動部材Ｍを基準部材Ｒ方向へ引っ張る。

【0011】

本発明は、次の作用効果を示す。
基準部材Ｒに可動部材Ｍを固定する際に、可動部材Ｍに設けられたソケット穴７１にプラグ部分４Ｃを挿入した時、ソケット穴７１の中心軸に対してプラグ部分４Ｃの中心軸がΔｔ(デルタ・ティー)だけずれている場合でもプラグ部分４Ｃの挿入や駆動手段Ｄの作動による係合具４２の係合方向への突出に合わせて遊動スリーブ７２だけがプラグ部分４Ｃの中心軸に一致するように移動して自動調心し、この状態で該係合具４２が遊動スリーブ７２の被係合部７３ｂに係合して可動部材Ｍを基準部材Ｒに固定することになる。

【0012】

本発明においては、前記可動部材Ｍと前記遊動スリーブ７２との間に、その遊動スリーブ７２を半径方向の内方(例えば、移動前のホームポジション)へ押し戻す復帰用弾性体７４を装着することが好ましい。

【0013】

これによれば、前述のように遊動スリーブ７２がプラグ部分４Ｃの挿入や駆動手段Ｄの作動による係合具４２の突出により自動調心してソケット穴７１の中心軸からズレたとしても、アンクランプ時にプラグ部分４Ｃをソケット穴７１から抜けば、遊動スリーブ７２の偏心移動により押圧されて歪んでいた復帰用弾性体７４の弾性回復力により、遊動スリーブ７２はホームポジションにまで押し戻される。このため、次の可動部材Ｍの使用時に遊動スリーブ７２がズレたままで使用されるというようなことがなく、可動部材Ｍの繰り返し使用が円滑に行える。

【0014】

本発明のプラグ部分４Ｃは、次のように構成することが好ましい。
即ち、前記係合具４２を複数の係合ボールによって構成する。前記プラグ部分４Ｃは、前記基準部材Ｒに固定された筒部材４１を有する。上記筒部材４１の筒孔５７に出力ロッド４５を軸方向へ移動可能に挿入すると共に、上記筒部材４１の周壁に、周方向へ所定の間隔をあけて上記係合ボール４２を半径方向へ移動可能に挿入する。前記駆動手段Ｄが上記出力ロッド４５をクランプ方向へ駆動することにより、その出力ロッド４５が上記係合ボール４２を前記係合位置Ｘへ移動させる。

【発明の効果】

【0015】

以上から、本発明では大型のワークプレート等の可動部材であっても円滑に着脱できるようになった。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の第１実施形態を示し、離隔位置クランプ装置を利用したクランプシステムの平面図である。

【図2】上記クランプシステムの立面図である。

【図3】上記のクランプ装置のアンクランプ状態の立面視の断面図である。

【図4】上記クランプ装置の装着途中の断面図である。

【図5】上記クランプ装置の装着の終期の断面図である。

【図6】上記クランプ装置のクランプ状態の断面図である。

【図7】本発明の変形例を示す図である。

【図8】本発明の第２実施形態の断面図である。

【図9】上記クランプシステムの概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の第１実施形態を図１〜図６(及び図９)によって説明する。
図１及び図２に示すように、マシニングセンタのテーブル１の上面に、基準部材Ｒであるクランプパレット２が固定されている。そのクランプパレット２には、可動部材Ｍである大型のワークパレット３を受けてその撓みを防止するプレート撓み防止用受け座(図示せず)と、上記のワークパレット３を固定する際に、基準部材Ｒに対する可動部材Ｍの取付位置の基準となる基準クランプ装置Ａのプラグ部分４Ａと、この基準クランプ装置Ａのプラグ部分４Ａに対して所定間隔を以って配置された従クランプ装置Ｂのプラグ部分４Ｂと、これら基準及び従クランプ装置Ａ，Ｂのプラグ部分４Ａ，４Ｂから離れた可動部材Ｍの離間部位の固定を行う離隔位置クランプ装置Ｃのプラグ部分４Ｃ(本実施例では８箇所)とが取り付けられている。これらクランプ装置Ａ〜Ｃのプラグ部分４Ａ，４Ｂ，４Ｃが挿入固定されるソケット穴係合部７Ａ，７Ｂ，７Ｃがワークパレット３の下面に所定間隔で設けられており、これらによって大型ワークパレット３の全面がクランプパレット２に強力に固定されるようになっている。前記クランプ装置Ａ〜Ｃのプラグ部分４Ａ，４Ｂ，４Ｃは、クランプパレット２に穿設された凹穴２１(基準及び従クランプ装置Ａ，Ｂの凹穴は図示せず。)にそれぞれ嵌め込まれ、ボルト固定されている。

【0018】

離隔位置クランプ装置Ｃは、前述のようにプラグ部分４Ｃとソケット穴係合部７Ｃとで構成されており、上記ソケット穴係合部７Ｃは、遊動スリーブ７２と、その遊動スリーブ７２を下側から支持するリング７５とで構成されている。

【0019】

遊動スリーブ７２が収納されているソケット穴７１は、奥側の小径穴部７１ａと開口側の大径穴部７１ｂとが同心状に形成された凹穴であり、本実施形態では大径穴部７１ｂ内に遊動スリーブ７２が開口に沿って移動可能に収納されている。ここで、ソケット穴７１の小径穴部７１ａと大径穴部７１ｂとの境には段状の段部面７１ｃが形成されている。なお、大径穴部７１ｂは、ソケット穴７１に設ける代わりにリング７５側に設けることも可能である。

【0020】

遊動スリーブ７２の外径は、大径穴部７１ｂの内径より小さく形成され、且つ上記遊動スリーブ７２の高さ(換言すれば、厚み)は、大径穴部７１ｂの深さ(開口端から段部面７１ｃまでの深さ)よりもわずかに小さくなっている。遊動スリーブ７２の内周面７３は上下方向の中央部分が内側に膨出しており、上側に向かって次第に拡径する上側のテーパー面が係合具４２との一方の被係合面７３ｂとなる。下側に向かって次第に拡径する下側のテーパー面７３ｃは、プラグ部分４Ｃの筒部材４１を小径穴部７１ａに案内するためのガイド面となる。大径穴部７１ｂの段部面７１ｃと対面する遊動スリーブ７２の上面又は外周縁には段状又は溝状に切欠７６が形成されており、この切欠７６にＯリング７７が嵌め込まれている。なお、図３〜図６中の遊動スリーブ７２において、左半図は切欠７６を段状に形成した場合を示し、右半図は上記切欠７６を溝状に形成した場合を示している。そのＯリング７７は、大径穴部７１ｂの段部面７１ｃと切欠７６とで挟み込まれ、後述するリング７５を装着した時に遊動スリーブ７２の自由なスライド移動に対して軽い抵抗を付与している。そして、遊動スリーブ７２の外周の下部には回り止めピン７８が固定され、その回り止めピン７８が、リング７５の対向面に設けられたガイド溝７９に遊嵌されている。なお、その回り止めピン７８は省略可能である。

【0021】

リング７５の外径は大径穴部７１ｂの内径より大であり、上記リング７５の内径は、遊動スリーブ７２の下側のテーパー面７３ｃの開口の内径と同等或いは図のようにやや大きい。やや大きい場合は、ガイド面であるテーパー面７３ｃに連続するように開口奥部に向かって縮径するガイド用のテーパー面８０が形成されている。上記リング７５は、上下方向へ貫通する複数のボルト挿入孔８１に挿通したボルト８２でワークパレット３の下面に固定される。更に、ワークパレット３とリング７５との間に位置決めピン８４が埋設されている。

【0022】

プラグ部分４Ｃは、大略、カバーブロック４Ｃａと係合ボール(係合具)４２とピストン４３とクランプバネ４４と出力ロッド４５及び押具４６とを備える。

【0023】

カバーブロック４Ｃａは、角ブロック状の本体部分の下面からリング状の凹穴挿入部４７が突設され、この凹穴挿入部４７がクランプパレット２の凹穴２１に挿入されてボルト固定され、更にその上面中央から上方に円筒状の筒部材４１が突出され、その底面から筒部材４１の先端まで筒孔５７が穿設されており、この筒孔５７に出力ロッド４５が軸方向にスライド可能に挿入されている。そして、筒部材４１の先端角部は大きく面取りされてテーパー面４１ｍとなっており、その側壁には周方向に所定角度で複数の貫通孔４８が穿設されている。

【0024】

前記筒孔５７の先端部分を縮径させた内鍔部５７ａに、前記押具４６の外鍔部４６ａが係合される。また、カバーブロック４Ｃａの上面において、上記筒部材４１の下部を囲繞する環状部分が全周にわたって少し上向きに突設され、その環状突設部１６ｃの上面が支持面Ｓである。

【0025】

上記筒部材４１の下半部は大径に形成されており、該大径挿入部５４の先端から外径の細い小径挿入部５５が突出しており、大径挿入部５４と小径挿入部５５の境界部分５６は小径挿入部５５に向かって次第に縮径するテーパー面となっている。小径挿入部５５の外径は遊動スリーブ７２の内径とほぼ等しく形成され、挿脱可能となっている。一方、大径挿入部５４の外径はリング７５の内径より小さく、大径挿入部５４とリング７５との間には、筒部材４１の挿入時にプラグ部分４Ｃの中心軸に対するワークパレット３のソケット穴７１の小径穴部７１ａの中心軸のずれ量Δｔ(デルタ・ティー)「好ましくは最大ずれ量」を十分吸収できるだけのギャップが設けられている。

【0026】

そして、カバーブロック４Ｃａの下部には、筒孔５７の回りを囲繞するように上部バネ収納溝５３ａが凹設され、さらに筒孔５７の内周面に連通する加圧エア供給路６０ａが穿設されている。

【0027】

係合ボール４２は、貫通孔４８内を挿脱方向に移動して遊動スリーブ７２の被係合面７３ｂに係合してワークパレット３をクランプパレット２に固定するもので、通常、鋼球が使用される。勿論、これは鋼球に限定されるものでなく、コロ状のものでもよい。なお、その係合ボール４２の飛び出しによる脱落は、上記の貫通孔４８の外端の縮径部(図示せず)によって阻止されるようになっている。

【0028】

ピストン４３は、クランプパレット２に設けられた凹穴２１に油密状にて往復スライド可能に嵌め込まれている。そのピストン４３の下側に形成した油圧室５０に連通する圧油給排口５１がクランプパレット２に設けられている。そしてその上面の中央には出力ロッド螺着用の雌ねじ穴５２が刻設されており、さらにその周囲にリング状の下部バネ収納溝５３ｂが上部バネ収納溝５３ａに合わせて凹設され、上下のバネ収納溝５３ａ，５３ｂが、後述するクランプバネ４４が収納されるバネ収納溝５３となる。そして上記ピストン４３と油圧室５０とクランプバネ４４によって駆動手段Ｄが構成される。

【0029】

出力ロッド４５は略円柱状の部材で、下端部に雄ネジ部４５ａが螺設されていて、前述の雌ネジ穴５２に螺着されている。一方、前記出力ロッド４５の外周面の上部側面には、上記の各係合ボール４２に対応させて、クランプ用の出力面(出力部)５８と、その下側で出力面５８に連ねて形成されている退避溝５９が上下に連ねて凹設されている。上記出力ロッド４５の中心部分にはＬ形の加圧エア供給路６０ｂが穿設されており、さらにその先端上面には浅い掘り込み溝６１が形成されている。前記加圧エア供給路６０ｂの左下部の入口には、上下方向に長い供給路６０ｃが形成されている。そして、その上下にはＯリング６３及び６４が配設されている。なお、上記出力ロッド４５と上記ピストン４３との両部材は、図示のように個別に形成して螺着するようにしているが、このように別体で形成することに代えて一体に形成してもよい。

【0030】

クランプバネ４４は、上下方向に積層された複数枚の皿バネによって構成され、バネ収納溝５３内に圧縮状態で収納されている。クランプバネ４４は、ここでは複数枚の皿バネを利用しているが、これに代えて圧縮コイルバネ等の他の種類のバネまたはゴムによって代替可能である。

【0031】

上記筒部材４１の筒孔５７の先端の縮径部分には押具４６が上下方向へ所定範囲内で保密移動自在に収納される。そして、上記の押具４６の下面にはバネ収容穴４６ｂが形成され、そのバネ収容穴４６ｂの頂壁と上記出力ロッド４５の上端面の掘り込み溝６１との間には、圧縮バネ６５が装着される。その圧縮バネ６５は、押具４６を出力ロッド４５の上端面から離間方向、即ち上向きに押圧付勢し、その押具４６の所定以上の上向き移動が外鍔部４６ａによって阻止されている。ここでは押具４６は出力ロッド４５と別体の例を示したが、必ずしもその必要はなく、一体としてもよい。

【0032】

更に、上記クランプ装置Ｃには筒部材４１とソケット穴係合部７Ｃの嵌合面同士をクリーニングする手段が設けられる。即ち、前記のクランプパレット２に加圧エア(クリーニング流体)の供給口６０ｄが設けられると共にカバーブロック４Ｃａ及び出力ロッド４５内を通る加圧エア供給路６０ａ〜６０ｃが押具４６のバネ収容穴４６ｂに連通している。そして前記の押具４６の上部角部に噴出口４６ｃが斜め上向きに設けられ、供給された加圧エアが噴出口４６ｃから噴出するようになっている。上記の噴出口４６ｃは、周方向へ所定の間隔をあけて複数箇所設けることが好ましいが、１箇所だけでも差し支えない。

【0033】

上記離隔位置クランプ装置Ｃは、単独使用も可能であるが、主として図１と図９に示すように基準クランプ装置Ａ及び従クランプ装置Ｂと共同して次のように作動する。図９の概念図に示すように、基準クランプ装置Ａは、プラグ部分４Ａに支持したシャトル部材４ａを介してワークパレット３の位置決めの基準点を決定するものである。また、従クランプ装置Ｂは、プラグ部分４Ｂに支持したシャトル部材４ｂを介してワークパレット３が基準クランプ装置の軸心回りに、旋回するのを阻止するように作用する。この点は、前述した先行技術と同様である。より詳しくいえば、図１と図２に示すように、長方形のクランプパレット２の両端にピン状のラフガイド５が突設されており、その１辺の中央には１個の基準クランプ装置Ａのプラグ部分４Ａが設置され、該プラグ部分４Ａからその他辺側に向かって所定間隔をあけて従クランプ装置Ｂのプラグ部分４Ｂが設置されている。そして、該プラグ部分４Ａ，４Ｂから所定間隔をあけてクランプパレット２の長手方向に複数(図１では左右に４個)の離隔位置クランプ装置Ｃのプラグ部分４Ｃが配置されている。なお、前述したようにクランプパレット２の下面には所定間隔で撓み防止用受け座(図示せず)が配置されている。

【0034】

一方、ワークパレット３側にはラフガイド５に合わせてガイド孔６が穿設されており、更にワークパレット３の下面には該プラグ部分４Ａ，４Ｂ，４Ｃに合わせてソケット穴係合部７Ａ，７Ｂ，７Ｃが装着されている。また、図示していないがワークパレット３の上面には加工前のワークがセットされている。

【0035】

ワークパレット３の交換作業あるいは設置作業において、このようにセットされた大型のワークパレット３をクランプパレット２に対して下降させて行くと、ラフガイド５がガイド孔６に挿入されてクランプパレット２に対するワークパレット３のラフな位置決めがなされ、更に下降させるとプラグ部分４Ａ，４Ｂ，４Ｃがソケット穴係合部７Ａ，７Ｂ，７Ｃに挿入される。

【0036】

この時、例えば工場内稼働しているマシニングセンターのクランプパレット２の温度と他所から運ばれてきたワークパレット３との温度差がある場合には、大型のワークパレット３にあってはその熱膨張差によりクランプパレット２に装着されているプラグ部分４Ａ，４Ｂ，４Ｃの中心軸とワークパレット３のソケット穴係合部７Ａ，７Ｂ，７Ｃの中心軸との間に大きな差が生じている。ワークパレット３のクランプパレット２に対する位置決めは基準クランプ装置Ａと従クランプ装置Ｂを基準に行われるため、これらから大きく離れている部位ではクランプパレット２のプラグ部分４Ｃの中心軸に対するワークパレット３のソケット穴係合部７Ｃの中心軸は大きくずれることになる。(勿論、クランプパレット２に対してワークパレット３の位置決めがラフでよい場合は、全て本発明に係るクランプ装置Ｃだけでクランプしてもよい。ここでは基準クランプ装置Ａと従クランプ装置Ｂを使用するものを代表例として記載している。)

【0037】

このような状態で基準クランプ装置Ａと従クランプ装置Ｂのプラグ部分４Ａ，４Ｂを基準にしてワークパレット３をクランプパレット２にセットして行くと、基準クランプ装置Ａと従クランプ装置Ｂのプラグ部分４Ａ，４Ｂはソケット穴係合部７Ａ，７Ｂに一致してスムーズに挿入されるが、これらプラグ部分４Ａ，４Ｂから離れるに従って離隔位置クランプ装置Ｃのプラグ部分４Ｃの中心軸に対するソケット穴係合部７Ｃの中心軸は大きくずれていて、円滑な挿入を阻害する事がある。本発明は、上記問題を解決するため、図３〜図６に示すように、次のように作動する。

【0038】

なお、図３〜図５の状態では、離隔位置クランプ装置Ｃにおいて、プラグ部分４Ｃがソケット穴係合部７Ｃに挿入される前から挿入された状態までを示し、この状態では圧油が圧油給排口５１を経て前記の油圧室５０へ供給されている。これにより、その油圧室５０の油圧力によって、上記ピストン４３が、前記クランプバネ４４に抗して上昇し、カバーブロック４Ｃａの当接面Ｆに当接している。また、各係合ボール４２は前記の退避溝５９内の係合解除位置Ｙへ移動可能となっている。

【0039】

上記の図３は、離隔位置クランプ装置Ｃのプラグ部分４Ｃの中心軸に対するソケット穴係合部７Ｃの中心軸が大きくずれた状態を示す断面図で、そのズレ量をΔｔ(デルタ・ティー)で示す。ズレ量を持ったままワークパレット３を下降させると、図４に示すように、筒部材４１が偏心状態でリング７５に挿入され、その筒部材４１の先端のテーパー面４１ｍが遊動スリーブ７２の下側のテーパー面７３ｃに片当たりする。その片当たり部分をＰで示す。

【0040】

引き続いてワークパレット３を下降させると、図５に示すように、上記テーパー面４１ｍに沿って遊動スリーブ７２が矢印の水平方向に押し出され、遊動スリーブ７２の内周面７３の先端が筒部材４１の小径挿入部５５の外周面に接触するまで移動する。ワークパレット３を更に下降させると、ソケット穴７１の天井面が押具４６に当接し、その押具４６が出力ロッド４５を介してワークパレット３を支持する。この時点ではリング７５の下面に設けた被支持面７５ａがカバーブロック４Ｃａの支持面Ｓから僅かに離間している。この点は、基準、及び従クランプ装置Ａ，Ｂでも基本的には同様である。この状態で、基準クランプ装置Ａ，従クランプ装置Ｂ及び離隔位置クランプ装置Ｃのプラグ部分４Ａ，４Ｂ，４Ｃがそれぞれ対応するソケット穴係合部７Ａ，７Ｂ，７Ｃに挿入されている。

【0041】

その後、各離隔位置クランプ装置Ｃの供給口６０ｄへクリーニング用の加圧エアを供給し、その加圧エアが、前記の噴出口４６ｃから勢い良く吐出され、前記ソケット穴７１の頂面および周面をクリーニングして、その後、下向きに排出される。この点は、基準，従クランプ装置Ａ，Ｂでも同様である。

【0042】

この状態で、図９に示すようにまず基準クランプ装置Ａが作動して前記シャトル部材４ａのテーパー外周面にソケット穴係合部７Ａのテーパー内周面が嵌り込んで両者をその全周にて係合すると共に係合ボールがソケット穴係合部７Ａの係合面に係合して基準クランプ装置Ａのロックがなされる。これとほぼ同時に従クランプ装置Ｂが作動し、前記基準クランプ装置Ａの軸心の回りにワークパレット３が旋回するのを阻止する。

【0043】

上記各クランプ装置Ａ，Ｂの作動とほぼ同時に、又は、その動作から所定の時間をあけて、離隔位置クランプ装置Ｃを作動させてワークパレット３の離隔位置をクランプパレット２に固定させることになる。その離隔位置クランプ装置Ｃの動作は以下のとおりである。

【0044】

図６に示すように、油圧室５０の圧油を圧油給排口５１から排出すると、クランプバネ４４がピストン４３及び出力ロッド４５を強力に下降させて行く。すると、出力ロッド４５の各出力面５８が前記の各係合ボール４２を半径方向の外方の係合位置Ｘへ押し出す。このため、上記出力面５８が、上記の係合ボール４２と遊動スリーブ７２の被係合面７３ｂとを介してリング７５の下面の被支持面７５ａを支持面Ｓに押圧し、ワークパレット３をクランプパレット２に強固に固定する。この時の係合点をＱ１，Ｑ２で示す。

【0045】

図６のクランプ状態から図３のアンクランプ状態へ切換えるときには、前記の逆で、まず、油圧室５０へ圧油を供給し、前記ピストン４３を上昇させる。すると、図５に示すように出力ロッド４５が押具４６を介してワークパレット３を押し上げると共に係合ボール４２が退避溝５９内へ移動可能となる。

【0046】

この状態でワークパレット３を吊り上げると、図４に示すようにワークパレット３の下面に装着されている遊動スリーブ７２も引き上げられ、係合ボール４２は、遊動スリーブ７２の上側の被係合面７３ｂによって半径方向の内方へ押され、退避溝５９内の係合解除位置Ｙに切換えられる。従って、ワークパレット３をそのまま吊り上げることができる。この点は、基準クランプ装置Ａ及び従クランプ装置Ｂにおいても同様である。

【0047】

図７は第１実施形態の変形例で、遊動スリーブ７２の外周面に凹設されたリング溝７３ｄにリング状の復帰用弾性体７４が配設される。その弾性体７４の弾性力が、プラグ部分４Ｃの筒部材４１の挿入により移動した遊動スリーブ７２を、移動前のホームポジションに戻すようになっている。復帰用弾性体７４の配設位置は上記の例示に限られるものでなく、可動部材Ｍに配設されて前記復帰動作が可能であればよい。例えば、上記弾性体７４を、前記の大径穴部７１ｂの内周面に凹設することが考えられる。また、復帰用弾性体７４も図示のものに限られず、前記復帰動作を可能にする形状であればよい。

【0048】

図８は本発明の第２実施形態を示しており、前述の第１実施形態と相違する部分を中心に説明し、第１実施形態と一致する部分はその説明を第２実施形態の説明に援用する。第２実施形態では、ワークパレット３を支持する支持台８がクランプパレット２に設けられ、この支持台８の上端面が、第１実施形態のカバーブロック４Ｃａの支持面Ｓに代わる支持面Ｓとなる。

【0049】

また、遊動スリーブ７２から下方へ一体に突出させた環状部７２ａの内径は、プラグ部分４Ｃの大径挿入部５４の外径よりやや大きい。上記の遊動スリーブ７２をワークパレット３の下面に取り付けるためのリング７５は、上記環状部７２ａが挿入される内径を持つ。リング７５の内周面に取り付けたシールリング７５ｂが、環状部７２ａの外周面に弾接している。シールリング７５ｂは、その弾発力を十分に設定することにより、シール機能の他に第１実施形態の復帰用弾性体７４と同じ働きをする。

【0050】

この第２実施形態では、第１実施形態と同様にワークパレット３を下降させた時には、まず、図８に示すように押具４６によってワークパレット３が支持され、次いで係合ボール４２が遊動スリーブ７２の被係合部７３ｂに係合して、上記ワークパレット３を支持台８の支持面Ｓに、強力に押圧することになる。この場合、リング７５の環状部７２ａの下面の下側には所定の隙間が形成されている。
上記以外の動作は第１実施形態と同じである。

【0051】

なお、以上の説明では、本発明のクランプ装置Ｃは、基準クランプ装置Ａおよび従クランプ装置Ｂとの協働で用いられる場合を示したが、単独で使用できることはいうまでもない。なお、前記駆動手段Ｄの圧力流体としては、例示の圧油に代えて、加圧エアなどの他の流体を採用できる。

【0052】

以上のように、基準及び従クランプ装置Ａ、Ｂから離れた可動部材Ｍの部位の固定を本発明の第３の離隔位置クランプ装置Ｃで容易且つ確実に行うことが出来る。

【符号の説明】

【0053】

Ｃ：クランプ装置，Ｄ：駆動手段，Ｍ：可動部材，Ｒ：基準部材，Ｘ：係合位置，Ｙ：係合解除位置，４Ｃ：プラグ部分，４２：係合具，７１：ソケット穴，７２：遊動スリーブ，７３ｂ：被係合部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】