特開 2023-122372 クランプ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023122372

(43)【公開日】2023-09-01

(54)【発明の名称】クランプ装置

(51)【国際特許分類】

   B23Q 3/06 20060101AFI20230825BHJP

   B25B 5/12 20060101ALI20230825BHJP

   B25B 5/04 20060101ALI20230825BHJP

   B23K 37/04 20060101ALI20230825BHJP

【ＦＩ】

B23Q3/06 302L

B25B5/12

B25B5/04

B23K37/04 M

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022026040

(22)【出願日】2022-02-22

(71)【出願人】

【識別番号】000106760

【氏名又は名称】ＣＫＤ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】猪飼 暢崇

【テーマコード（参考）】

3C016

3C020

【Ｆターム（参考）】

3C016CA01

3C016CC02

3C020CC01

3C020CC08

(57)【要約】

【課題】ワークとクランプアームとの位置調整を容易としながらクランプ力を確保できる範囲を広くできるクランプ装置を提供すること。
【解決手段】一対のリンクプレート１３には、リンクプレート１３を厚さ方向に貫通するカム溝２３が設けられている。リンクプレート１３の厚さ方向に沿った外面側からカム溝２３を見た場合、カム溝２３の円弧の第１端はリンクプレート支点軸１７に近い位置にあり、カム溝２３の円弧の第２端に向かうに従い、カム溝２３はリンクプレート支点軸１７から離れるように延びる。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

本体と、
前記本体にアーム回転軸によって揺動可能に支持されるアームと、
前記本体にリンクプレート支点軸によって揺動可能に支持されるリンクプレートと、
前記リンクプレートに対してリンクプレート作用軸によって第１端が揺動可能に支持されるとともに前記アームに対してリンク回転軸によって第２端が揺動可能に支持されるリンク部材と、
アクチュエータと、
前記アクチュエータによって前記アクチュエータに対して直線的に移動するガイド軸と、
前記本体に固定された補助プレートと、を有し、
前記補助プレートには、前記ガイド軸が挿通されて前記ガイド軸をガイドするガイド溝が設けられ、前記リンクプレートには、前記ガイド軸が挿通されるカム溝が設けられ、
前記カム溝は、クランプ時における前記リンクプレート支点軸と前記ガイド軸との距離がアンクランプ時における前記リンクプレート支点軸と前記ガイド軸との距離よりも長くするように形成され、
前記カム溝に対する前記ガイド軸の係合位置が、前記ガイド溝と前記ガイド軸との係合によって決定されるクランプ装置。

【請求項2】

前記ガイド溝は、
前記リンクプレート支点軸を中心とする円弧の軌道に沿って延びる第１溝と、
前記第１溝に連続して延びる第２溝と、を有する請求項１に記載のクランプ装置。

【請求項3】

前記第２溝は、前記第１溝から延びるに従い、前記第１溝に沿って延びる円弧から離れるように延びる請求項２に記載のクランプ装置。

【請求項4】

前記カム溝は、円弧状であり、
前記カム溝の曲率半径は、前記カム溝における前記リンクプレート支点軸寄りに位置する部分よりも前記カム溝における前記リンクプレート支点軸から離間して位置する部分の方が小さくなっている請求項３に記載のクランプ装置。

【請求項5】

前記第２溝は、直線状に設けられている請求項２～請求項４のいずれか一項に記載のクランプ装置。

【請求項6】

前記ガイド軸が前記ガイド溝の前記第２溝に位置する状態でクランプする請求項２～請求項５のいずれか一項に記載のクランプ装置。

【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。

【背景技術】

【0002】

従来、パネル資材等のワークを溶接する際に、ワークをクランプするクランプ装置が知られている。特許文献１に記載のクランプ装置は、本体と、本体の端部に支持されるクランプアームと、クランプアームに支持される第１リンク部材と、本体と第１リンク部材とに支持される第２リンク部材とを有する。

【0003】

第１リンク部材の一端部は、ピンによってクランプアームに軸止めされているとともに、第１リンク部材の他端部は、本体に軸止めされたシリンダのロッドに軸止めされている。第２リンク部材の一端部はピンを介して第１リンク部材の中央部に軸止めされているとともに、第２リンク部材の他端部はピンを介して本体に軸止めされている。駆動源としてのシリンダにより第１リンク部材を揺動させて、第２リンク部材を介してクランプアームを揺動させる。第１リンク部材の一端部を軸止めするピンと、第２リンク部材の一端部を軸止めするピンの軸心間線を第１軸線とする。第１リンク部材の他端部を軸止めするピンと、第２リンク部材の他端部を軸止めするピンの軸心間線を第２軸線とする。第１軸線と第２軸線がなす角度をリンク機構のなす角度θ１とする。ワークとクランプアームの先端との接触位置は、リンク機構のなす角度θ１が１８０°となる死点の直前に設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】実公昭６０－４６６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところが、図１０の破線で示すように、特許文献１に記載のようなトグル式のクランプ装置は、リンク機構の支点、力点、及び作用点が同一直線状に並ぶとき、クランプ力が大きく低下する。したがって、例えば、クランプ力を確保するためにリンク機構のなす角度θ１が、１８０°より小さくなる手前方向に、ワークとクランプアームとの位置関係を調整することが要求される。

【0006】

このとき、クランプアームの先端には、ワークとの接触に伴う摩耗が発生する。このため、ワークとクランプアームとの位置関係の調整の際には、クランプアーム先端の摩耗マージンを見込む必要がある。しかし、摩耗マージンを大きくとることができないため、クランプアーム先端での摩耗量のチェックを含めてワークとクランプアームとの位置関係の調整が面倒であった。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するクランプ装置は、本体と、前記本体にアーム回転軸によって揺動可能に支持されるアームと、前記本体にリンクプレート支点軸によって揺動可能に支持されるリンクプレートと、前記リンクプレートに対してリンクプレート作用軸によって第１端が揺動可能に支持されるとともに前記アームに対してリンク回転軸によって第２端が揺動可能に支持されるリンク部材と、アクチュエータと、前記アクチュエータによって前記アクチュエータに対して直線的に移動するガイド軸と、前記本体に固定された補助プレートと、を有し、前記補助プレートには、前記ガイド軸が挿通されて前記ガイド軸をガイドするガイド溝が設けられ、前記リンクプレートには、前記ガイド軸が挿通されるカム溝が設けられ、前記カム溝は、クランプ時における前記リンクプレート支点軸と前記ガイド軸との距離がアンクランプ時における前記リンクプレート支点軸と前記ガイド軸との距離よりも長くするように形成され、前記カム溝に対する前記ガイド軸の係合位置が、前記ガイド溝と前記ガイド軸との係合によって決定される。

【0008】

上記クランプ装置において、前記ガイド溝は、前記リンクプレート支点軸を中心とする円弧の軌道に沿って延びる第１溝と、前記第１溝に連続して延びる第２溝と、を有するとよい。

【0009】

上記クランプ装置において、前記第２溝は、前記第１溝から離れるように延びるに従い、前記第１溝に沿って延びる円弧から離れるように延びるとよい。
上記クランプ装置において、前記カム溝は、円弧状であり、前記カム溝の曲率半径は、前記カム溝における前記リンクプレート支点軸寄りに位置する部分よりも前記カム溝における前記リンクプレート支点軸から離間して位置する部分の方が小さくなっているとよい。

【0010】

上記クランプ装置において、前記第２溝は、直線状に設けられているとよい。
上記クランプ装置において、前記ガイド軸が前記ガイド溝の前記第２溝に位置する状態でクランプするとよい。

【発明の効果】

【0011】

この発明によれば、ワークとクランプアームとの位置調整を容易としながらクランプ力を確保できる範囲を広くできる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施形態におけるクランプ装置を示す分解斜視図。

【図2】クランプ装置を示す分解背面図。

【図3】実施形態におけるアンクランプ時のクランプ装置を示す側面図。

【図4】アンクランプ時のクランプ装置を拡大して示す部分側面図。

【図5】クランプ装置を拡大して示す部分背面図。

【図6】初期設定におけるクランプ時のクランプ装置を示す側面図。

【図7】初期設定におけるクランプ時のクランプ装置を拡大して示す部分側面図。

【図8】摩耗限界におけるクランプ時のクランプ装置を示す側面図。

【図9】摩耗限界におけるクランプ時のクランプ装置を拡大して示す部分側面図。

【図10】リンク機構のなす角度θ１とクランプ力との関係を示すグラフ。

【図11】アームのなす角度θ２とクランプ力との関係を示すグラフ。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、クランプ装置を具体化した一実施形態を図１～図１１にしたがって説明する。
図１、図２、図３、又は図４に示すように、クランプ装置１０は、本体１１と、アーム１２と、一対のリンクプレート１３と、一対のリンク部材１４と、一対の補助プレート１５と、アクチュエータとしてのシリンダ３０と、を有する。アーム１２は、アーム回転軸１６によって本体１１に連結されている。

【0014】

図３に破線で示したアーム１２の基端側には、アーム回転軸１６が挿通されている。即ち、本体１１及びアーム１２は、アーム回転軸１６が挿通されて連結されている。アーム回転軸１６は、本体１１に固定されている。したがって、アーム１２は、アーム回転軸１６の中心軸線を揺動中心に、本体１１に対して揺動可能とされている。アーム１２は、アーム１２の先端に着脱可能に固定された接触子Ａ１を有する。アーム１２は、接触子Ａ１の接触面１２０がワークＷの被接触面Ｗ１に接触することでワークＷをクランプする。接触子Ａ１は、アーム１２がワークＷをクランプすることによる摩耗を考慮した摩耗マージンＭ１を有する。接触子Ａ１は、摩耗マージンＭ１を有することにより、アーム１２よりも突出する部分を有する。なお、アーム１２がアーム回転軸１６を揺動中心としてワークＷに向かう方向をクランプ方向Ｚとする。

【0015】

一対の補助プレート１５は、本体１１に固定されている。一対の補助プレート１５は、本体１１を厚さ方向に挟む状態で本体１１に固定されている。一対の補助プレート１５の各々には、補助プレート１５を厚さ方向に貫通するガイド溝２０が設けられている。一対のガイド溝２０は、本体１１の厚さ方向に対向する。一対のガイド溝２０の各々は、第１溝２１と、第２溝２２と、を有する。第２溝２２は、第１溝２１に連続して延びる。

【0016】

図４に示すように、補助プレート１５の厚さ方向かつ外面側からガイド溝２０を見ることを側面視とする。ここで、リンクプレート支点軸１７を中心とし、第１溝２１に沿って延びる円弧を仮想線Ｃとする。補助プレート１５の側面視では、第２溝２２は、第１溝２１から離れるように延びるに従い、仮想線Ｃから離れるように延びる。したがって、第２溝２２は、リンクプレート支点軸１７から離れるように延びる。

【0017】

一対のリンクプレート１３は、本体１１に支持されている。一対のリンクプレート１３は、本体１１を厚さ方向に挟む状態で一対の補助プレート１５の間に配置されている。したがって、一方のリンクプレート１３は、本体１１と一方の補助プレート１５の間に配置され、他方のリンクプレート１３は、本体１１と他方の補助プレート１５の間に配置されている。

【0018】

一対のリンクプレート１３には、リンクプレート支点軸１７が挿通されている。リンクプレート支点軸１７は、本体１１を貫通して揺動可能に支持されている。したがって、リンクプレート１３は、リンクプレート支点軸１７を揺動中心に、本体１１に対して揺動可能とされている。

【0019】

一対のリンクプレート１３には、リンクプレート１３を厚さ方向に貫通するカム溝２３が設けられている。カム溝２３は、円弧状である。リンクプレート１３の厚さ方向に沿った外面側からカム溝２３を見ることをリンクプレート１３の側面視とする。リンクプレート１３の側面視では、カム溝２３の円弧の第１端はリンクプレート支点軸１７に近い位置にある。また、リンクプレート１３の側面視では、カム溝２３はアーム１２から遠ざかるように延びる。また、第１溝２１は、リンクプレート支点軸１７を中心とする円弧に沿って延びる。

【0020】

一対のリンク部材１４の第１端１４ａには、アーム１２に揺動可能に支持されたリンク回転軸１２ａが挿通されている。一対の第１端１４ａは、リンク回転軸１２ａの中心軸線を揺動中心に、アーム１２に対して揺動可能とされている。よって、第１端１４ａが揺動可能に支持されている。一対のリンク部材１４の第２端１４ｂには、リンクプレート作用軸１９が挿通されている。一対のリンク部材１４は、アーム１２を厚さ方向に挟む状態で一対のリンクプレート１３に対してリンクプレート作用軸１９によって揺動可能に支持されている。一対のリンクプレート１３は、リンクプレート支点軸１７及びリンクプレート作用軸１９によって互いの位置ずれが規制されるとともに、一対のカム溝２３が対向する状態に保持されている。

【0021】

シリンダ３０には、シリンダ３０への圧縮空気の出し入れによって往復運動可能なピストンロッド３１が設けられている。
図１、図２、図３、図４、又は図５に示すように、シリンダ３０におけるピストンロッド３１が突出するロッド側カバーの先端部には、一対のシリンダ回転軸３０ａが固定されている。一対のシリンダ回転軸３０ａは、各々の軸線が一致するようにシリンダ３０に設けられている。各シリンダ回転軸３０ａは、補助プレート１５を厚さ方向に貫通している。各シリンダ回転軸３０ａは、補助プレート１５に対して摺動可能である。補助プレート１５を貫通したシリンダ回転軸３０ａには、補助プレート１５の外側からボルト１８が螺合されている。補助プレート１５は、ボルト１８によって厚さ方向に位置決めされる。したがって、シリンダ３０は、シリンダ回転軸３０ａの中心軸線を揺動中心に、本体１１及び補助プレート１５に対して揺動可能とされている。

【0022】

ピストンロッド３１の先端部には、クレビス３２が連結されている。クレビス３２の先端部には、ガイド軸３３が固定されている。ガイド軸３３の軸線方向を第１方向Ｙとする。ガイド軸３３の軸線方向の両端部は、クレビス３２から突出している。

【0023】

ガイド軸３３の軸線方向の両端部の各々には、第１カムフォロワ３４が設けられている。また、ガイド軸３３の軸線方向の両端部の各々には、第１カムフォロワ３４よりも外側に第２カムフォロワ３５が設けられている。一対の第１カムフォロワ３４の各々は、ガイド軸３３に対し回転可能に支持されている。一対の第２カムフォロワ３５の各々は、ガイド軸３３に対し回転可能に支持されている。

【0024】

ガイド軸３３の一部は、第１カムフォロワ３４を介してリンクプレート１３のカム溝２３に挿通されている。一対の第１カムフォロワ３４の外周面の各々は、リンクプレート１３のカム溝２３に接している。また、ガイド軸３３は、第２カムフォロワ３５を介して補助プレート１５のガイド溝２０に挿通されている。一対の第２カムフォロワ３５の外周面の各々は、補助プレート１５のガイド溝２０に接している。シリンダ３０は、シリンダ回転軸３０ａによって揺動可能に支持されている。第２カムフォロワ３５は、補助プレート１５のガイド溝２０に係合している。したがって、ピストンロッド３１の突出方向の動作により、第２カムフォロワ３５は、第１溝２１から第２溝２２への軌道に倣って動作可能に構成されている。

【0025】

第１カムフォロワ３４は、第２カムフォロワ３５と同軸上に配置されている。第１カムフォロワ３４は、リンクプレート１３のカム溝２３に係合されている。リンクプレート１３のカム溝２３に対する第１カムフォロワ３４の係合位置は、補助プレート１５のガイド溝２０により位置決めされている。したがって、シリンダ３０によってクレビス３２がシリンダ３０に対して直線的に移動する際には、ガイド軸３３及び第２カムフォロワ３５もシリンダ３０に対して直線的に移動するとともに、第２カムフォロワ３５はガイド溝２０に接する。同じく、シリンダ３０によってクレビス３２がシリンダ３０に対して直線的に移動する際には、ガイド軸３３及び第１カムフォロワ３４もシリンダ３０に対して直線的に移動するとともに、第１カムフォロワ３４はカム溝２３に接する。したがって、アーム１２、リンクプレート１３、及び補助プレート１５は、ガイド軸３３、第１カムフォロワ３４、及び第２カムフォロワ３５によって連係されている。

【0026】

アーム１２の第１方向Ｙ外側には、一対のリンク部材１４がそれぞれ配置されている。一対のリンク部材１４の第１方向Ｙ外側には、一対のリンクプレート１３がそれぞれ配置されている。一対のリンクプレート１３の第１方向Ｙ外側には、一対の補助プレート１５がそれぞれ配置されている。アーム１２には、第２留め具１２ｂが設けられている。

【0027】

次に、クランプ装置１０の作用をクランプ動作とともに説明する。
ここで、クランプ装置１０の側面視において、リンクプレート作用軸１９の中心及びリンク回転軸１２ａの中心を通過する直線Ｈ１と、リンク回転軸１２ａの中心及びリンクプレート支点軸１７の中心を通過する直線Ｈ２と、のなす角をリンク角度θ１とする。また、ガイド軸３３の中心及びリンクプレート支点軸１７の中心を通過する直線Ｈ３と、ガイド軸３３の中心及び１８ａの中心を通過する直線Ｈ４と、のなす角をリンク角度θ３とする。

【0028】

ここで、カム溝２３の円弧の曲率半径をリンク角度θ３を用いて説明する。カム溝２３の円弧の曲率半径は、リンクプレート支点軸１７寄りに位置する部分に対して、リンクプレート支点軸１７から離間した部分が小さくなっている。つまり、ガイド軸３３に発生するモーメント（Ｆ×Ｌ×ｓｉｎθ３）が徐々に低減される。なお、シリンダ３０の推力がＦである。また、リンクプレート支点軸１７と、ガイド軸３３との距離がＬである。距離Ｌは、一定である。これにより、トグルクランプ機構でのクランプ点の近傍の増力率と相反させることになるため、クランプ力の急激な増加を抑制できる。

【0029】

図３又は図４に示すように、アーム回転軸１６の軸心を中心として、アーム１２の接触子Ａ１の摩耗マージンＭ１の摩耗限界点Ｍ２とワークＷの被接触面Ｗ１とのなす角を開き角度θ２とする。摩耗限界点Ｍ２は、アーム１２と被接触面Ｗ１との間に接触子Ａ１を介在させることのできる、最終的な位置である。摩耗限界点Ｍ２を越えて接触子Ａ１の摩耗が進むと、アーム１２が被接触面Ｗ１に接触することになる。アンクランプ時の開き角度θ２は４５°である。また、リンク角度θ１は９０°である。さらに、リンク角度θ３は９５°である。

【0030】

アンクランプ時において、ガイド軸３３及び第２カムフォロワ３５は、第１溝２１における第２溝２２とは反対側に位置する。シリンダ３０が突出するにつれて、ガイド軸３３は、第１溝２１における第２溝２２とは反対側から第２溝２２に向けてガイド溝２０を移動する。ガイド軸３３は、リンクプレート１３を介してリンクプレート作用軸１９にモーメントを作用させる。すると、リンクプレート支点軸１７を中心としたリンクプレート作用軸１９に作用するモーメントがリンク回転軸１２ａにモーメントを発生させる。つまり、リンクプレート１３において、リンクプレート支点軸１７は支点として機能し、ガイド軸３３は力点として機能し、リンクプレート作用軸１９は作用点として機能する。

【0031】

ガイド軸３３は、第２カムフォロワ３５により補助プレート１５のガイド溝２０に接し、第１カムフォロワ３４によりリンクプレート１３のカム溝２３に接している。第２カムフォロワ３５が補助プレート１５のガイド溝２０の軌道に倣うことにより、第１カムフォロワ３４がリンクプレート１３のカム溝２３と接触する位置を規定している。補助プレート１５の側面視では、ガイド溝２０の第１溝２１は、リンクプレート支点軸１７を中心とした円弧となっている。これにより、図６及び図７で示す状態まで、ガイド軸３３がガイド溝２０内を移動する際に、ガイド軸３３は、カム溝２３の第１端側に規制されて第１カムフォロワ３４を介してカム溝２３を押してリンクプレート１３を揺動させる。すると、リンクプレート１３がリンクプレート支点軸１７を揺動中心として、リンクプレート作用軸１９がアーム１２に近付くように揺動する。それによって、リンクプレート作用軸１９を揺動中心としてリンク部材１４が揺動し、アーム１２をワークＷに近付ける方向へ揺動させる。このとき、ガイド軸３３とリンクプレート支点軸１７との距離Ｌは、一定であり、アンクランプ時と同じである。

【0032】

図６、図７、図１０、及び図１１に示すように、ガイド軸３３及び第２カムフォロワ３５が第１溝２１と第２溝２２の境界に移動した中間位置では、アーム１２の接触子Ａ１の接触面１２０の摩耗限界点Ｍ２とワークＷの被接触面Ｗ１との開き角度θ２は２．５°である。このとき、接触子Ａ１は、摩耗しておらず、接触子Ａ１の接触面１２０とワークＷの被接触面Ｗ１とが接触したクランプ状態である。このときのリンク角度θ１は、１８０°から２５°手前の位置となっている。つまり、リンク角度θ１は、リンク回転軸１２ａの中心、リンクプレート支点軸１７の中心、及びリンクプレート作用軸１９の中心が同一直線状に並ぶ場合よりも小さくなっている。本実施形態では、開き角度θ２が２．５°である場合におけるクランプ力は、１５ｋＮに設定されている。なお、開き角度θ２が２．５°におけるクランプ力はクランプするワークＷに応じて適宜設定される。

【0033】

図６又は図７に示す状態でクランプ装置１０を使用すると、アーム１２の接触子Ａ１は、摩耗していく。クランプ装置１０の使用回数が増えるにつれて、接触子Ａ１の摩耗マージンＭ１が小さくなっていく。そして、接触子Ａ１の摩耗が進むにつれて開き角度θ２は、０°に近づくように減少する。また、リンク角度θ１は、１７０°に近づくように増加する。

【0034】

初期設定時では、図６又は図７に示すリンク角度の状態でクランプ状態となる。しかし、接触子Ａ１の摩耗マージンＭ１の摩耗が進むと、図６又は図７に示すリンク角度の状態でクランプ状態とならない。

【0035】

接触子Ａ１の接触面１２０が摩耗限界点Ｍ２まで達した状態について説明する。ガイド軸３３及び第２カムフォロワ３５は、ガイド溝２０の第２溝２２に突入している。したがって、クランプ力が最大となる前にガイド軸３３が第１溝２１から第２溝２２に突入している。さらに、シリンダ３０によってガイド軸３３が中間位置から第２溝２２に沿って移動する際には、第２溝２２がシリンダ３０に対して直線状に延びているため、ガイド軸３３は、シリンダ３０に対して直線的に移動する。このとき、第２カムフォロワ３５がガイド溝２０に接しながら回転し、第１カムフォロワ３４がカム溝２３に接しながら回転する。すると、ガイド軸３３を揺動中心としてシリンダ３０が揺動する。それと同時に、ガイド軸３３が移動するにつれて第１カムフォロワ３４がカム溝２３に接するため、リンクプレート１３がリンクプレート支点軸１７を揺動中心として、中間位置からアーム１２に近付くように揺動する。また、ガイド軸３３が第２溝２２に接している間における角度θ１は、１５５°から１７０°に近づくように変化していく。

【0036】

すると、リンクプレート作用軸１９を揺動中心としてリンク部材１４が中間位置から揺動することによって、アーム１２をワークＷに近付ける方向へ揺動させる。そして、アーム１２によってワークＷがクランプされる。これにより、中間位置よりもクランプ力が増力される。つまり、アーム１２において、アーム回転軸１６は支点として機能し、リンクプレート作用軸１９は力点として機能し、リンク回転軸１２ａは作用点として機能する。このとき、ガイド軸３３とリンクプレート支点軸１７との距離Ｌは、アンクランプ時及び中間位置よりも大きくなる。したがって、カム溝２３を設けることで、クランプ時におけるガイド軸３３とリンクプレート支点軸１７との距離Ｌがアンクランプ時におけるガイド軸３３とリンクプレート支点軸１７との距離Ｌよりも長くなるように形成されている。

【0037】

図６又は図７に示す状態は、補助プレート１５のガイド溝２０の軌道において、第２カムフォロワ３５が、第１溝２１から第２溝２２に差し掛かった状態である。このとき、第１カムフォロワ３４は、リンクプレート１３のカム溝２３におけるリンクプレート支点軸１７寄りの部分に位置する。ここまでの動作では、第１溝２１により、第１カムフォロワ３４、つまり、ガイド軸３３は、カム溝２３におけるリンクプレート支点軸１７寄りの部分に保持されている。したがって、カム溝２３に対するガイド軸３３の係合位置が、ガイド溝２０とガイド軸３３との係合によって決定されている。

【0038】

ここからさらにシリンダ３０の動作が進むと、補助プレート１５のガイド溝２０の軌道において、第２カムフォロワ３５は、第１カムフォロワ３４と、リンクプレート１３のカム溝２３との接触位置がリンクプレート支点軸１７から徐々に離れていくように第２溝２２を進む。

【0039】

第１カムフォロワ３４とカム溝２３との接触位置は、リンクプレート支点軸１７から離れていく。これにより、ガイド軸３３とリンクプレート支点軸１７との距離Ｌは、増大する。その一方で、リンク角度θ３が９０°よりも小さくなるように設定されている。これにより、ワークＷに与えるモーメントは、徐々に減少する。つまり、リンク角度θ１が１８０°に近づくにつれて、クランプ力の増幅率を急激に上昇させにくくなっている。

【0040】

図１０及び図１１に示すように、図３及び図４に示す状態でのリンク角度θ１及び開き角度θ２は、点Ｐ１に相当する。同様に、図６及び図７に示す状態でのリンク角度θ１及び開き角度θ２は、点Ｐ２に相当する。図８及び図９に示す状態でのリンク角度θ１及び開き角度θ２は、点Ｐ３に相当する。

【0041】

図６又は図７に示す状態は、図１０及び図１１の実線で示すように、１．５ｋＮ付近で急激に上昇するカーブから、緩やかに上昇するカーブでの折れ点である点Ｐ２に相当する。点Ｐ２は、接触子Ａ１の摩耗マージンＭ１の摩耗を見込んだ初期設定での位置に相当する。

【0042】

図８又は図９に示す状態は、図１０及び図１１に示すように、接触子Ａ１の摩耗マージンＭ１の摩耗が進んでリンク角度θ１が１７０°となる状態である。第２カムフォロワ３５と補助プレート１５のガイド溝２０の第２溝２２により、第１カムフォロワ３４は、リンクプレート１３のカム溝２３のリンクプレート支点軸１７から離れた側の少し手前に位置するように設定されている。したがって、カム溝２３に対するガイド軸３３の係合位置が、ガイド溝２０とガイド軸３３との係合によって決定されている。

【0043】

リンク機構の支点、力点、及び作用点が同一直線状に並ぶ場合、即ち、リンク角度θ１が１８０°となる死点では、第１カムフォロワ３４とカム溝２３との接触位置が変位すると、クランプ力が０となる。したがって、クランプ力が０となる前、つまり、図１０及び図１１に示すように１７０°となる位置で、接触子Ａ１の交換、又はクランプ装置１０の取付位置の調整を行う。

【0044】

図８又は図９に示す状態では、クランプ力が最大となる直前の位置である。第１留め具１１ａと第２留め具１２ｂとが接触するように予め調整されている。そのため、作業者は、第１留め具１１ａと第２留め具１２ｂとの間の隙間を確認することにより、この位置を確認できる。

【0045】

図８、図９又は図１１に示すように、ガイド軸３３及び第２カムフォロワ３５が第２溝２２における第１溝２１とは反対側の端部まで移動したとき、アーム１２の接触子Ａ１の接触面１２０とワークＷの被接触面Ｗ１との開き角度θ１は０°である。本実施形態では、開き角度θ１が０°である場合をクランプ時とすると、クランプ時のクランプ力は、１５ｋＮ以上に設定されている。クランプ時のガイド軸３３とリンクプレート支点軸１７との距離Ｌは、最大である。アーム１２の接触子Ａ１の接触面１２０は、ワークＷの被接触面Ｗ１と接触している。アーム１２に設けられた第２留め具１２ｂは、本体１１に設けられた第１留め具１１ａと接触している。また、このときの開き角度θ２は、１８０°よりも小さい。

【0046】

本実施形態では、クランプ装置１０は、開き角度θ２が０°～２．５°の範囲においてクランプ力を発揮することができる。
上記実施形態では、以下の効果を得ることができる。

【0047】

（１）クランプ装置１０は、カム溝２３を有するため、クランプ力を徐々に増力させることができる。また、開き角度θ２が０°になる前にガイド軸３３が第１溝２１から第２溝２２に突入することでカム溝２３を押す。これにより、クランプ装置１０は、開き角度θ２が０°よりも手前であっても所定のクランプ力でワークＷをクランプすることができる。したがって、クランプ装置１０がクランプ力を確保できる範囲を広くすることができる。

【0048】

クランプ装置１０は、開き角度θ２が０°～２．５°の範囲において所定のクランプ力でワークＷをクランプすることができる。このため、アーム１２の接触子Ａ１に摩耗マージンＭ１を持たせてもワークＷを所定のクランプ力でクランプすることができる。そして、接触子Ａ１が摩耗した後の調整の際には、摩耗マージンＭ１を大きくとる必要がなくなるため、ワークＷと接触面１２０との位置関係の調整が容易となる。

【0049】

（２）第２溝２２は、第１溝２１から離れるように延びるに従い、第１溝２１の円弧に沿う延長線から離れるように延びるため、ガイド軸３３が第２溝２２にガイドされて移動するにつれて距離Ｌを長くしてクランプ力が増力される。

【0050】

（３）第２溝２２が直線状に設けられているため、例えば、第２溝２２が第１溝２１の円弧の延長線上に沿うように設けられている場合と比べて、強制的にリンクプレート１３を揺動させるため、クランプ力が増力される。

【0051】

（４）カム溝２３の円弧の曲率半径は、リンクプレート支点軸１７寄りに位置する部分に対して、リンクプレート支点軸１７から離間した部分が小さくなっている。これによれば、ワークＷに与えられるモーメントが徐々に低減されるようになる。そのため、クランプ力が急激に増加することを抑制することができる。

【0052】

（５）第２溝２２は、直線状に設けられているため、例えば、第２溝２２が複雑な形状に設けられる場合に比べて、加工性が向上する。
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

【0053】

・ 実施形態において、カム溝２３は円弧状に設けられているが、例えば直線状に設けられてもよい。要は、ガイド軸３３が第２溝２２に突入したときにクランプ力を増力しながらガイドされるような形状であればよい。

【0054】

・ 実施形態において、第２溝２２は、直線状に設けられているが、例えば円弧状に設けられていてもよい。要は、ガイド軸３３が第２溝２２に突入したときにクランプ力を増力しながらガイドされるような形状であればよい。

【0055】

・ 実施形態において、開き角度θ２が０°である状態での角度θ１は１８０°であってもよい。要は、開き角度θ２が０°である状態において、クランプ力が最大となるような構成であればよい。

【符号の説明】

【0056】

１０…クランプ装置、１１…本体、１２…アーム、１２ａ…リンク回転軸、１３…リンクプレート、１４…リンク部材、１４ａ…第１端、１４ｂ…第２端、１５…補助プレート、１６…アーム回転軸、１７…リンクプレート支点軸、１９…リンクプレート作用軸、２０…ガイド溝、２１…第１溝、２２…第２溝、２３…カム溝、３０…アクチュエータとしてのシリンダ、３３…ガイド軸、１２０…接触面、Ｌ…距離、Ｗ…ワーク、Ｗ１…被接触面、θ１…リンク角度、θ２…開き角度、θ３…リンク角度。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】