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(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】P2024024856
(43)【公開日】2024-02-26
(54)【発明の名称】クランプ装置
(51)【国際特許分類】
B23Q 3/06 20060101AFI20240216BHJP
【ＦＩ】
B23Q3/06 302F
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022127793
(22)【出願日】2022-08-10
(71)【出願人】
【識別番号】391003989
【氏名又は名称】株式会社コスメック
(72)【発明者】
【氏名】大谷 健太
【テーマコード（参考）】
3C016
【Ｆターム（参考）】
3C016CA04
3C016CC03
3C016CC04
(57)【要約】
【課題】 コンパクトなリリース状態にできるクランプ装置を提供する。
【解決手段】 ハウジング（１）内に設けられるピストン（３）によってピストンロッド（８）が進退される。前記ピストンロッド（８）に対して相対移動する可動部材（１７）が当該ピストンロッド（８）に連結される。その可動部材（１７）が進出バネ（１３）によって上方に付勢される。前記可動部材（１７）には、第１リンク部材（２０）を介してクランプアーム（２４）が回動可能に連結される。そのクランプアーム（２４）が、第２リンク部材（２２）を介して前記ハウジング（１）に回動可能に連結される。前記接続部材（１６）が第３リンク部材（２３）を介して前記第２リンク部材（２２）に回動可能に連結される。
【選択図】 図１
【解決手段】 ハウジング（１）内に設けられるピストン（３）によってピストンロッド（８）が進退される。前記ピストンロッド（８）に対して相対移動する可動部材（１７）が当該ピストンロッド（８）に連結される。その可動部材（１７）が進出バネ（１３）によって上方に付勢される。前記可動部材（１７）には、第１リンク部材（２０）を介してクランプアーム（２４）が回動可能に連結される。そのクランプアーム（２４）が、第２リンク部材（２２）を介して前記ハウジング（１）に回動可能に連結される。前記接続部材（１６）が第３リンク部材（２３）を介して前記第２リンク部材（２２）に回動可能に連結される。
【選択図】 図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ハウジング（１）内に設けられる駆動機構（Ｄ）によって先端側に進出されると共に基端側に後退されるピストンロッド（８）と、
前記ピストンロッド（８）に対して軸方向に相対移動可能となるように当該ピストンロッド（８）に連結される可動部材（１７）であって、付勢機構（Ｂ）によって前記ハウジング（１）、又は、前記ピストンロッド（８）に対して前記先端側に向けて付勢される可動部材（１７）と、
前記ピストンロッド（８）に形成される係合部（１９ａ,３０ａ）であって、前記可動部材（１７）に形成される係止部（１８ａ,３１）に前記先端側に所定の間隔をあけて対面されると共に、当該係止部（１８ａ，３１）に前記先端側から当接可能となっている係合部（１９ａ,３０ａ）と、
前記可動部材（１７）に回動可能に連結される第１リンク部材（２０）と、
前記ハウジング（１）に連結されると共に、前記第１リンク部材（２０）が回動する平面と平行した平面で回動可能となっている第２リンク部材（２２）と、
前記可動部材（１７）に回動可能に連結されると共に、前記第２リンク部材（２２）に回動可能に連結される第３リンク部材（２３）と、
前記第１リンク部材（２０）に回動可能に連結されると共に、前記第２リンク部材（２２）に回動可能に連結されるクランプアーム（２４）であって、前記ピストンロッド（８）に当接可能となっていると共に、クランプ対象物（２６）に当接可能な押圧部（２５）を有するクランプアーム（２４）と、を備える、
ことを特徴とするクランプ装置。
前記ピストンロッド（８）に対して軸方向に相対移動可能となるように当該ピストンロッド（８）に連結される可動部材（１７）であって、付勢機構（Ｂ）によって前記ハウジング（１）、又は、前記ピストンロッド（８）に対して前記先端側に向けて付勢される可動部材（１７）と、
前記ピストンロッド（８）に形成される係合部（１９ａ,３０ａ）であって、前記可動部材（１７）に形成される係止部（１８ａ,３１）に前記先端側に所定の間隔をあけて対面されると共に、当該係止部（１８ａ，３１）に前記先端側から当接可能となっている係合部（１９ａ,３０ａ）と、
前記可動部材（１７）に回動可能に連結される第１リンク部材（２０）と、
前記ハウジング（１）に連結されると共に、前記第１リンク部材（２０）が回動する平面と平行した平面で回動可能となっている第２リンク部材（２２）と、
前記可動部材（１７）に回動可能に連結されると共に、前記第２リンク部材（２２）に回動可能に連結される第３リンク部材（２３）と、
前記第１リンク部材（２０）に回動可能に連結されると共に、前記第２リンク部材（２２）に回動可能に連結されるクランプアーム（２４）であって、前記ピストンロッド（８）に当接可能となっていると共に、クランプ対象物（２６）に当接可能な押圧部（２５）を有するクランプアーム（２４）と、を備える、
ことを特徴とするクランプ装置。
【請求項2】
請求項１のクランプ装置において、
前記ピストンロッド（８）に案内部（１９）が軸方向に延在するように凹状に形成され、
前記案内部（１９）の前記先端側の周壁に前記係合部（１９ａ）が形成され、
前記可動部材（１７）から突設される連結部材（１８）が前記案内部（１９）に前記軸方向に移動可能に挿入され、
前記連結部材（１８）に前記係止部（１８ａ）が形成される、ことを特徴とするクランプ装置。
前記ピストンロッド（８）に案内部（１９）が軸方向に延在するように凹状に形成され、
前記案内部（１９）の前記先端側の周壁に前記係合部（１９ａ）が形成され、
前記可動部材（１７）から突設される連結部材（１８）が前記案内部（１９）に前記軸方向に移動可能に挿入され、
前記連結部材（１８）に前記係止部（１８ａ）が形成される、ことを特徴とするクランプ装置。
【請求項3】
請求項１のクランプ装置において、
前記ピストンロッド（８）の外周壁から係合部材（３０）が突設され、
前記係合部材（３０）に係合部（３０ａ）が形成され、
前記可動部材（１７）に係止部（３１）が形成される、ことを特徴とするクランプ装置。
前記ピストンロッド（８）の外周壁から係合部材（３０）が突設され、
前記係合部材（３０）に係合部（３０ａ）が形成され、
前記可動部材（１７）に係止部（３１）が形成される、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、ワーク、ワークパレット、金型、ツールなどのクランプ対象物をテーブル、ロボットの可動部などに固定するクランプ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
この種のクランプ装置には、従来では、特許文献１(日本国・特開平８－３３６７３４号公報)に記載されたものがある。その従来技術は、次のように構成されている。
上記のクランプ装置では、ハウジング内に設けられるピストンによってピストンロッドが上下方向に移動される。そのピストンロッドの先端部に連結ブロックが固定される。その連結ブロックに第１リンク部材の一端部が垂直平面内で回動可能に連結される。また、ハウジング上に設けられる枢支部に第２リンク部材の一端部が垂直平面内で回動可能に連結される。その第２リンク部材の長手方向の途中部に第３リンク部材の一端部が垂直平面内で回動可能に連結される。その第３リンク部材の他端部が連結ブロックに垂直平面内で回動可能に連結される。上記の第１リンク部材の他端部がクランプアームの左部に回動可能に連結されると共に、第２リンク部材の他端部がクランプアームの長手方向の途中部に回動可能に連結される。そのクランプアームの左部の裏面にピストンロッドの先端面が当接可能となっている。そのクランプ装置をロック駆動させてワークをクランプするときには、クランプ装置に供給される圧油によってピストンとピストンロッドとを介して連結ブロックが上昇されていく。その上昇動作によって第１リンク部材が連結ブロックに対して時計回りの方向に回動していき、また、第２リンク部材が枢支部に対して時計回りの方向に回動されていく。すると、クランプアームが上昇されながら右方に移動されていく。ピストンロッドの上端面がクランプアームの裏面に係合して、ピストンロッドがクランプアームと第２リンク部材の連結部を支点としてクランプアームを当該ワークに押し下げて、テーブル上に固定する。
上記のクランプ装置では、ハウジング内に設けられるピストンによってピストンロッドが上下方向に移動される。そのピストンロッドの先端部に連結ブロックが固定される。その連結ブロックに第１リンク部材の一端部が垂直平面内で回動可能に連結される。また、ハウジング上に設けられる枢支部に第２リンク部材の一端部が垂直平面内で回動可能に連結される。その第２リンク部材の長手方向の途中部に第３リンク部材の一端部が垂直平面内で回動可能に連結される。その第３リンク部材の他端部が連結ブロックに垂直平面内で回動可能に連結される。上記の第１リンク部材の他端部がクランプアームの左部に回動可能に連結されると共に、第２リンク部材の他端部がクランプアームの長手方向の途中部に回動可能に連結される。そのクランプアームの左部の裏面にピストンロッドの先端面が当接可能となっている。そのクランプ装置をロック駆動させてワークをクランプするときには、クランプ装置に供給される圧油によってピストンとピストンロッドとを介して連結ブロックが上昇されていく。その上昇動作によって第１リンク部材が連結ブロックに対して時計回りの方向に回動していき、また、第２リンク部材が枢支部に対して時計回りの方向に回動されていく。すると、クランプアームが上昇されながら右方に移動されていく。ピストンロッドの上端面がクランプアームの裏面に係合して、ピストンロッドがクランプアームと第２リンク部材の連結部を支点としてクランプアームを当該ワークに押し下げて、テーブル上に固定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平８－３３６７３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記の従来技術は次の問題がある。
上記クランプ装置は、当該クランプ装置から遠く離れた位置にあるワークを固定できるようにすることが望まれることがある。この場合、クランプアーム、各リンク部材、ピストンロッドの長さ寸法を長くすることで課題を解決できる。しかしながら、各部材の長さ寸法を長くすると各部材の可動範囲が広くなる。このため、クランプ装置をリリース駆動させる途中でクランプアームがピストンロッドや連結ブロックに接触して、クランプ装置をコンパクトなリリース状態にすることができない。
本発明の目的は、コンパクトなリリース状態にできるクランプ装置を提供することにある。
上記クランプ装置は、当該クランプ装置から遠く離れた位置にあるワークを固定できるようにすることが望まれることがある。この場合、クランプアーム、各リンク部材、ピストンロッドの長さ寸法を長くすることで課題を解決できる。しかしながら、各部材の長さ寸法を長くすると各部材の可動範囲が広くなる。このため、クランプ装置をリリース駆動させる途中でクランプアームがピストンロッドや連結ブロックに接触して、クランプ装置をコンパクトなリリース状態にすることができない。
本発明の目的は、コンパクトなリリース状態にできるクランプ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記の目的を達成するため、本発明は、例えば、図１Ａから図３に示すように、クランプ装置を次のように構成した。
ハウジング１内に設けられる駆動機構Ｄによってピストンロッド８が先端側に進出されると共に基端側に後退される。前記ピストンロッド８に対して軸方向に相対移動可能となっている可動部材１７が、当該ピストンロッド８に連結される。その可動部材１７が付勢機構Ｂによって前記ハウジング１、又は、前記ピストンロッド８に対して前記先端側に向けて付勢される。前記ピストンロッド８に係合部１９ａ,３０ａが形成される。その係合部１９ａ,３０ａが、前記可動部材１７に形成される係止部１８ａ,３１に前記先端側に所定の間隔をあけて対面されると共に、当該係止部１８ａ，３１に前記先端側から当接可能となっている。前記可動部材１７に第１リンク部材２０が回動可能に連結される。前記ハウジング１に連結される前記第２リンク部材２２が、前記第１リンク部材２０が回動する平面と平行した平面で回動可能となっている。前記可動部材１７に回動可能に連結される第３リンク部材２３が、第２リンク部材２２に回動可能に連結される。前記第１リンク部材２０に回動可能に連結されるクランプアーム２４が、前記第２リンク部材２２に回動可能に連結される。そのクランプアーム２４は、前記ピストンロッド８に当接可能となっている。また、クランプアーム２４は、クランプ対象物２６に当接可能な押圧部を有している。
ハウジング１内に設けられる駆動機構Ｄによってピストンロッド８が先端側に進出されると共に基端側に後退される。前記ピストンロッド８に対して軸方向に相対移動可能となっている可動部材１７が、当該ピストンロッド８に連結される。その可動部材１７が付勢機構Ｂによって前記ハウジング１、又は、前記ピストンロッド８に対して前記先端側に向けて付勢される。前記ピストンロッド８に係合部１９ａ,３０ａが形成される。その係合部１９ａ,３０ａが、前記可動部材１７に形成される係止部１８ａ,３１に前記先端側に所定の間隔をあけて対面されると共に、当該係止部１８ａ，３１に前記先端側から当接可能となっている。前記可動部材１７に第１リンク部材２０が回動可能に連結される。前記ハウジング１に連結される前記第２リンク部材２２が、前記第１リンク部材２０が回動する平面と平行した平面で回動可能となっている。前記可動部材１７に回動可能に連結される第３リンク部材２３が、第２リンク部材２２に回動可能に連結される。前記第１リンク部材２０に回動可能に連結されるクランプアーム２４が、前記第２リンク部材２２に回動可能に連結される。そのクランプアーム２４は、前記ピストンロッド８に当接可能となっている。また、クランプアーム２４は、クランプ対象物２６に当接可能な押圧部を有している。
【0006】
本発明は、次の作用効果を奏する。
上記クランプ装置は、付勢機構によって先端側に付勢される可動部材を備え、その可動部材がピストンロッドに対して軸方向に相対移動可能となっている。このため、クランプ装置をロック状態からリリース状態に切り換えるときに、可動部材を先端側位置に置き残した状態で、そのピストンロッドを可動部材より先に下降させることができる。よって、クランプアームが後退動作するときには、クランプアームの可動領域よりも基端側にピストンロッドが退避されていることになる。従って、クランプアームとピストンロッドとが干渉して退避できなくなることが防止される。これにより、干渉を回避できた状態で、ピストンロッドが係合部と係止部とを介して可動部材を付勢機構の先端側への付勢力に抗して基端側に移動させることができる。その結果、本実施形態のクランプ装置を、コンパクトなリリース状態にすることができる。
上記クランプ装置は、付勢機構によって先端側に付勢される可動部材を備え、その可動部材がピストンロッドに対して軸方向に相対移動可能となっている。このため、クランプ装置をロック状態からリリース状態に切り換えるときに、可動部材を先端側位置に置き残した状態で、そのピストンロッドを可動部材より先に下降させることができる。よって、クランプアームが後退動作するときには、クランプアームの可動領域よりも基端側にピストンロッドが退避されていることになる。従って、クランプアームとピストンロッドとが干渉して退避できなくなることが防止される。これにより、干渉を回避できた状態で、ピストンロッドが係合部と係止部とを介して可動部材を付勢機構の先端側への付勢力に抗して基端側に移動させることができる。その結果、本実施形態のクランプ装置を、コンパクトなリリース状態にすることができる。
【0007】
本発明は、下記（１）および（２）の構成を加えることが好ましい。
（１） 図１Ａから図３に示すように、前記ピストンロッド８に案内部１９が軸方向に延在するように凹状に形成される。前記案内部１９の前記先端側の周壁に前記係合部１９ａが形成される。前記可動部材１７から突設される連結部材１８が前記案内部１９に前記軸方向に移動可能に挿入される。前記連結部材１８に前記係止部１８ａが形成される。
この場合、クランプ装置をロック状態からリリース状態に切り換える途中で、ピストンロッドが、案内部の係合部と連結部材の係止部とを介して可動部材を付勢機構の先端側への付勢力に抗して基端側に確実に押動する。これにより、ピストンロッドによってクランプアームや可動部材等がハウジングに近づくように基端側に、かつ、クランプ対象物から離れる方向に移動されて、クランプ装置をコンパクトにリリース状態にすることができる。
（１） 図１Ａから図３に示すように、前記ピストンロッド８に案内部１９が軸方向に延在するように凹状に形成される。前記案内部１９の前記先端側の周壁に前記係合部１９ａが形成される。前記可動部材１７から突設される連結部材１８が前記案内部１９に前記軸方向に移動可能に挿入される。前記連結部材１８に前記係止部１８ａが形成される。
この場合、クランプ装置をロック状態からリリース状態に切り換える途中で、ピストンロッドが、案内部の係合部と連結部材の係止部とを介して可動部材を付勢機構の先端側への付勢力に抗して基端側に確実に押動する。これにより、ピストンロッドによってクランプアームや可動部材等がハウジングに近づくように基端側に、かつ、クランプ対象物から離れる方向に移動されて、クランプ装置をコンパクトにリリース状態にすることができる。
【0008】
（２） 図４Ａから図６に示すように、前記ピストンロッド８の外周壁から係合部材３０が突設される。前記係合部材３０に係合部３０ａが形成される。前記可動部材１７に係止部３１が形成される。
この場合、クランプ装置をロック状態からリリース状態に切り換える途中で、ピストンロッドが、係合部材の係合部と可動部材の係止部とを介して可動部材を付勢機構の先端側への付勢力に抗して基端側に確実に押動する。これにより、ピストンロッドによってクランプアームや可動部材等がハウジングに近づくように基端側に、かつ、クランプ対象物から離れる方向に移動されて、クランプ装置をコンパクトにリリース状態にすることができる。
この場合、クランプ装置をロック状態からリリース状態に切り換える途中で、ピストンロッドが、係合部材の係合部と可動部材の係止部とを介して可動部材を付勢機構の先端側への付勢力に抗して基端側に確実に押動する。これにより、ピストンロッドによってクランプアームや可動部材等がハウジングに近づくように基端側に、かつ、クランプ対象物から離れる方向に移動されて、クランプ装置をコンパクトにリリース状態にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の第１実施形態を図１Ａから図３によって説明する。
固定台としてのテーブルＴにクランプ装置のハウジング１がボルト固定されている。そのハウジング１内にシリンダ孔２が上下方向に形成され、そのシリンダ孔２内にピストン３が保密状で上下方向（軸方向）に移動可能に挿入される。そのピストン３とハウジング１の下壁１ａとの間にロック室４が形成され、ピストン３とハウジング１の上壁１ｂとの間にリリース室５が形成される。上記ハウジング１の胴部１ｃに圧縮エア（圧力流体）の給排路６が形成され、圧縮エア供給源（圧力流体供給源）からの圧縮エアが給排路６を通ってロック室４に給排される。また、圧縮エアが別の給排路７を通ってリリース室５に給排される。本実施形態のクランプ装置では、ピストン３とロック室４とリリース室５と給排路６，７等によって駆動機構Ｄが構成されている。
固定台としてのテーブルＴにクランプ装置のハウジング１がボルト固定されている。そのハウジング１内にシリンダ孔２が上下方向に形成され、そのシリンダ孔２内にピストン３が保密状で上下方向（軸方向）に移動可能に挿入される。そのピストン３とハウジング１の下壁１ａとの間にロック室４が形成され、ピストン３とハウジング１の上壁１ｂとの間にリリース室５が形成される。上記ハウジング１の胴部１ｃに圧縮エア（圧力流体）の給排路６が形成され、圧縮エア供給源（圧力流体供給源）からの圧縮エアが給排路６を通ってロック室４に給排される。また、圧縮エアが別の給排路７を通ってリリース室５に給排される。本実施形態のクランプ装置では、ピストン３とロック室４とリリース室５と給排路６，７等によって駆動機構Ｄが構成されている。
【0011】
上記ピストン３からピストンロッド８が上方に突設され、そのピストンロッド８の上部がハウジング１の上面から上方に突出している。そのピストンロッド８は、基端側から順に形成される大径部８ａと小径部８ｂとを有している。上記ロック室４に供給される圧縮エアがピストン３を介してピストンロッド８を上方（先端側）に進出させると共に、リリース室５に供給される圧縮エアがピストン３を介してピストンロッド８を下方（基端側）に後退させる。
【0012】
上記の大径部８ａには、筒状の支持部材９が封止部材１０を介して保密状で当該ピストンロッド８の外周面に沿って移動可能に外嵌めされている。その支持部材９が、ハウジング１の上壁１ｂに形成される挿入孔１１に封止部材１２を介して保密状に挿入される。また、ピストン３の上面と支持部材９の下面との間に上バネ受け１４ａ（バネ受け１４）と進出バネ１３と下バネ受け１４ｂ（バネ受け１４）とが装着され、その進出バネ１３がピストン３と支持部材９とを離間させるように付勢している。なお、本実施形態のクランプ装置では、進出バネ１３としての圧縮バネとバネ受け１４とによって付勢機構Ｂが構成される。
【0013】
上記支持部材９の上部に接続部材１５が一体に形成される（または、別々の部材が一体に連結固定される）。その接続部材１５に案内孔１６が上下方向（軸方向）に形成され、その案内孔１６がピストンロッド８の小径部８ｂを外嵌めしている。本実施形態のクランプ装置では、支持部材９と接続部材１５とによって可動部材１７が構成されている。その可動部材１７がピストンロッド８の外周面に沿って軸方向に案内される。その支持部材９と接続部材１５とが一体に形成されることに代えて、後述する第２実施形態のクランプ装置のように、支持部材９と接続部材１５とが別々の部材によって構成されてもよい。また、支持部材９を省略して接続部材１５のみによって可動部材１７を構成されるようにしてもよい。
【0014】
上記接続部材１５の案内孔１６に直交する装着孔が形成され、その装着孔に連結ピン（連結部材）１８が挿入されている。このため、案内孔１６の内周面から連結ピン１８が当該案内孔１６内に向けて突設される。その連結ピン１８が、ピストンロッド８の長手方向の途中部に当該ピストンロッド８の軸方向（上下方向）に向けて形成される長孔（案内部）１９に挿入される。このため、接続部材１５の連結ピン１８が長孔１９の内周面に沿って上下方向に案内される。その連結ピン１８の上壁に係止部１８ａが形成され、長孔１９の上端壁に係合部１９ａが形成される。その係合部１９ａが係止部１８ａに上方から所定の間隔をあけて対面されると共に当接可能となっている。
【0015】
上記の接続部材１５の左部側壁に貫通孔が形成され、その貫通孔にピンが挿入されている。そのピンの両端部のそれぞれが、接続部材１５の側壁面から突設されている。そのピンの端部を回転支軸として垂直面内で回動可能となっている２つの第１リンク部材２０の一端部２０ａが、接続部材１５を挟むようにピン連結されている。
【0016】
上記ハウジング１の上部から枢支部２１が上方に突設され、その枢支部２１に２つの第２リンク部材２２の一端部２２ａが当該枢支部２１を挟むように垂直面内で回動可能にピン連結される。
【0017】
上記第２リンク部材２２の長手方向の途中部２２ｂに第３リンク部材２３の一端部２３ａが垂直面内で回動可能にピン連結される。その第３リンク部材２３の他端部２３ｂが接続部材１５に垂直面内で回動可能にピン連結される。本実施形態のクランプ装置では、接続部材１５の外壁面から外方に突設させた連結ピン１８の両端部を、第３リンク部材２３の他端部２３ｂ側の回転支軸として利用している。なお、このような構成に限られず、他端部２３ｂ側の回転支軸を連結ピン１８とは別に設けてもよい。
【0018】
上記の第１リンク部材２０の他端部２０ｂが、クランプアーム２４の左部２４ａに回動可能にピン連結される。また、第２リンク部材２２の他端部２２ｃがクランプアーム２４の長手方向の途中部２４ｂに垂直面内で回動可能にピン連結される。
【0019】
上記実施形態のクランプ装置では、クランプアーム２４と２つの第１リンク部材２０と２つの第２リンク部材２２と２つの第３リンク部材２３とが、平行する垂直面内で回動可能となっている。
【0020】
上記ピストンロッド８の上端面８ｃがクランプアーム２４の一端部２４ａ側の下面２４ｄに当接可能となっている。また、そのクランプアーム２４の他端部２４ｃの下面に押圧部２５が形成され、その押圧部２５がクランプ対象物としてのワーク２６に当接可能となっている。
【0021】
上記のクランプ装置は、図１Ａから図３に示すように、次のように作動する。
図１Ａの初期状態（リリース状態）のクランプ装置では、ロック室４から圧縮エアが排出されると共に、リリース室５に圧縮エアが供給されている。このため、リリース室５の圧縮エアがピストン３を介してピストンロッド８を下限位置に移動させている。そのピストンロッド８が長孔１９の係合部１９ａと連結ピン１８の係止部１８ａとを介して可動部材１７を進出バネ１３の上方への付勢力とロック室４の圧縮エアの上方への押圧力に抗して下限位置に押動させている。このため、第１リンク部材２０と第２リンク部材２２と第３リンク部材２３とがクランプアーム２４をワーク２６から左方に離間させ、かつ、高さ方向に、後述するクランプ位置よりも低いアンクランプ位置へ後退させている。
図１Ａの初期状態（リリース状態）のクランプ装置では、ロック室４から圧縮エアが排出されると共に、リリース室５に圧縮エアが供給されている。このため、リリース室５の圧縮エアがピストン３を介してピストンロッド８を下限位置に移動させている。そのピストンロッド８が長孔１９の係合部１９ａと連結ピン１８の係止部１８ａとを介して可動部材１７を進出バネ１３の上方への付勢力とロック室４の圧縮エアの上方への押圧力に抗して下限位置に押動させている。このため、第１リンク部材２０と第２リンク部材２２と第３リンク部材２３とがクランプアーム２４をワーク２６から左方に離間させ、かつ、高さ方向に、後述するクランプ位置よりも低いアンクランプ位置へ後退させている。
【0022】
上記クランプ装置を図１Ａおよび図１Ｂのリリース状態から図３のロック状態に切り換えるときには、リリース室５から圧縮エアが排出されると共に、ロック室４に圧縮エアが供給される。すると、ロック室４の圧縮エアの圧力に相当する押圧力がピストン３を介してピストンロッド８を上方に移動させていく。このため、ピストンロッド８の係合部１９ａによる接続部材１５の係止部１８ａの上方への移動制限が解除されて、進出バネ１３の付勢力が可動部材１７を上方へ移動させていく。すると、可動部材１７に対して第１リンク部材２０が時計回り方向に移動されていく。このとき、可動部材１７が第３リンク部材２３を介して第２リンク部材２２を押すことにより、その第２リンク部材２２が枢支部２１に対して時計回り方向に移動されていく。すると、第１リンク部材２０と第２リンク部材２２が、クランプアーム２４をほぼ水平状態に維持しながら、上方および右方へ移動させていく。引き続いて、図２に示すように、クランプアーム２４がロック位置に移動されると、クランプアーム２４の押圧部２５がワーク２６の上面に当接される。このとき、ピストン３が進出バネ１３と可動部材１７と第１リンク部材２０と第２リンク部材２２とクランプアーム２４を介してワーク２６をテーブルＴに押す。このため、可動部材１７と第１リンク部材２０と第２リンク部材２２とクランプアーム２４とは、ワーク２６に受け止められる。その後、可動部材１７等を置き残して、ピストン３とピストンロッド８が上昇されていき、ピストンロッド８の上端面８ｃがクランプアーム２４の下面２４ｄに当接される。このため、ピストン３がピストンロッド８とクランプアーム２４とを介してワーク２６を上方からテーブルＴに強力に押圧する。従って、ピストン３及びピストンロッド８の上昇移動が停止される。これにより、クランプ装置が図１Ａおよび図１Ｂのリリース状態から図３のロック状態に切り換えられる。
【0023】
上記クランプ装置を図３のロック状態から図１Ａおよび図１Ｂのリリース状態に切り換えるときには、ロック室４から圧縮エアが排出されると共に、リリース室５に圧縮エアが供給される。すると、リリース室５の圧縮エアがピストン３を介してピストンロッド８を下降させていく。このとき、進出バネ１３が可動部材１７と第１リンク部材２０と第２リンク部材２２とを介してクランプアーム２４をワーク２６の上面を押圧させて、その押圧状態が維持されている。次いで、図２に示すように、ピストンロッド８の長孔１９の係合部１９ａが可動部材１７の連結ピン１８上の係止部１８ａに当接する。すると、ピストンロッド８が係合部１９ａと連結ピン１８の係止部１８ａを介して可動部材１７を進出バネ１３の上方への付勢力に抗して下降させていく。引き続いて、可動部材１７が、第１リンク部材２０を当該可動部材１７に対して反時計回り方向へ回動させていく。これにより、可動部材１７が第３リンク部材２３を介して第２リンク部材２２を枢支部２１に対して反時計回りの方向に回動させる。すると、クランプアーム２４が左方に移動されながら一旦上昇され、その後、左方に移動されながら下降されていく。そのピストン３がハウジング１の下壁１ａに受け止められて、停止される。これにより、クランプ装置が図３のロック状態から図１Ａおよび図１Ｂのリリース状態に切り換えられる。
【0024】
上記の実施形態は次の長所を奏する。
上記クランプ装置は、進出バネ１３によって上方に付勢される可動部材１７を備え、その可動部材１７がピストンロッド８に対して上下方向に相対移動可能となっている。このため、クランプ装置をロック状態からリリース状態に切り換えるときに、可動部材１７をロック位置（上方位置）に置き残した状態で、そのピストンロッド８を可動部材１７より先に下降させることができる。よって、クランプアーム２４が後退動作するときには、クランプアーム８の可動領域よりも下方（基端側）にピストンロッド８が退避されていることになる。従って、クランプアーム２４とピストンロッド８とが干渉して退避できなくなることが防止される。これにより、そのような干渉を回避できた状態で、ピストンロッド８が長孔１９の係合部１９ａと連結ピン１８の係止部１８ａとを介して可動部材１７を進出バネ１３の上方の付勢力に抗して下降させることができる。その結果、本実施形態のクランプ装置を、コンパクトなリリース状態にすることができる。
上記クランプ装置は、進出バネ１３によって上方に付勢される可動部材１７を備え、その可動部材１７がピストンロッド８に対して上下方向に相対移動可能となっている。このため、クランプ装置をロック状態からリリース状態に切り換えるときに、可動部材１７をロック位置（上方位置）に置き残した状態で、そのピストンロッド８を可動部材１７より先に下降させることができる。よって、クランプアーム２４が後退動作するときには、クランプアーム８の可動領域よりも下方（基端側）にピストンロッド８が退避されていることになる。従って、クランプアーム２４とピストンロッド８とが干渉して退避できなくなることが防止される。これにより、そのような干渉を回避できた状態で、ピストンロッド８が長孔１９の係合部１９ａと連結ピン１８の係止部１８ａとを介して可動部材１７を進出バネ１３の上方の付勢力に抗して下降させることができる。その結果、本実施形態のクランプ装置を、コンパクトなリリース状態にすることができる。
【0025】
【0026】
この第２実施形態が上記の第１実施形態と異なる点は次の通りである。
本実施形態のクランプ装置の可動部材１７は、筒状の支持部材９と、その支持部材９とは別の部材である接続部材１５とによって構成されている。その接続部材１５の下面に支持部材９の上端面が当接可能となっている。その支持部材９と接続部材１５とが別体に形成されることに代えて、第１実施形態のクランプ装置のように一体に形成されてもよい。また、支持部材９を省略して接続部材１５のみによって可動部材１７を構成されるようにしてもよい。
本実施形態のクランプ装置の可動部材１７は、筒状の支持部材９と、その支持部材９とは別の部材である接続部材１５とによって構成されている。その接続部材１５の下面に支持部材９の上端面が当接可能となっている。その支持部材９と接続部材１５とが別体に形成されることに代えて、第１実施形態のクランプ装置のように一体に形成されてもよい。また、支持部材９を省略して接続部材１５のみによって可動部材１７を構成されるようにしてもよい。
【0027】
上記の第１実施形態のクランプ装置では、連結ピン１８が接続部材１５の案内孔１６の内周壁から当該案内孔１６内に突出されて、その連結ピン１８がピストンロッド８の長孔１９に挿入されている。これに対して、第２実施形態のクランプ装置では、連結ピン１８は備えているが、案内孔１６の内周壁から当該案内孔１６内に突設されていない。また、ピストンロッド８に長孔１９は、設けられていない。本実施形態のクランプ装置では、ピストンロッド８の外周壁から係合部材３０が突設され、その係合部材３０の下壁に係合部３０ａが形成される。その係合部３０ａの下方に所定の間隔をあけて対面する係止部３１が、接続部材１５の上面に形成される。その係合部３０ａが係止部３１に係合可能となっている。
【0028】
【0029】
上記クランプ装置を図６のロック状態から図４Ａおよび図４Ｂのリリース状態に切り換えるときには、ロック室４から圧縮エアが排出されると共に、リリース室５に圧縮エアが供給される。すると、リリース室５の圧縮エアがピストン３を介してピストンロッド８を下降させていく。このとき、進出バネ１３が支持部材９と接続部材１５と第１リンク部材２０と第２リンク部材２２とを介してクランプアーム２４をワーク２６の上面を押圧させて、その押圧状態が維持されている。次いで、図５に示すように、ピストンロッド８の係合部材３０の係合部３０ａが接続部材１５の係止部３１に当接する。すると、ピストンロッド８が係合部材３０と係止部３１を介して接続部材１５を進出バネ１３の上方への付勢力に抗して下方に押動させていく。引き続いて、接続部材１５が、第１リンク部材２０と第２リンク部材２２と第３リンク部材２３を反時計回り方向へ回動させていく。これにより、クランプアーム２４が左方に移動されながら一旦上昇され、その後、左方に移動されながら下降されていく。そのピストン３がハウジング１の下壁１ａに受け止められて、停止される。これにより、クランプ装置が図６のロック状態から図４Ａおよび図４Ｂのリリース状態に切り換えられる。
【0030】
本実施形態のクランプ装置は、次のような作用効果を奏する。
上記クランプ装置をロック状態からリリース状態に切り換える途中で、ピストンロッド８が係合部材３０の係合部３０ａと係止部３１とを介して接続部材１５および支持部材９を進出バネ１３の上方への付勢力に抗して下方へ押動する。これにより、ピストンロッド８によってクランプアーム２４や可動部材１７等がハウジング１に近づくように下方、かつ、左方（ワーク２６から離れる方向）に移動されて、クランプ装置をコンパクトにリリース状態にすることができる。
上記クランプ装置をロック状態からリリース状態に切り換える途中で、ピストンロッド８が係合部材３０の係合部３０ａと係止部３１とを介して接続部材１５および支持部材９を進出バネ１３の上方への付勢力に抗して下方へ押動する。これにより、ピストンロッド８によってクランプアーム２４や可動部材１７等がハウジング１に近づくように下方、かつ、左方（ワーク２６から離れる方向）に移動されて、クランプ装置をコンパクトにリリース状態にすることができる。
【0031】
また、本実施形態のクランプ装置では、第１実施形態のクランプ装置のような長孔１９がピストンロッド８に設けられていないので、ピストンロッド８の剛性を高くできる。
【0032】
上記の各実施形態は次のように変更可能である。
圧力流体は、例示した圧縮エアに代えて、他の気体または圧油等の気体であってもよい。
上記の駆動機構Ｄは、ハウジング１内のシリンダ孔２に挿入されるピストン３と、そのピストンの下側に形成されるロック室４と上側に形成されるリリース室５等から構成される複動式のエアシリンダである。これに代えて、リリース室にリリースバネを備える単動式のエアシリンダであっても、ロック室にロックバネを備える単動式のエアシリンダであってもよい。また、エアシリンダに限られず、油圧シリンダやモータとボールネジ軸など他の駆動機構であって良い。
上記の付勢機構Ｂは、進出バネ１３としての圧縮バネとバネ受け１４とによって構成されている。これに限られず、可動部材１７の下側に形成された作動室に圧力流体（圧縮エアや圧縮された他の気体や圧油など）が封入され、その作動室の圧縮流体の圧力によって可動部材を上方（先端側）に付勢するように構成してもよい。また、進出バネ１３がピストン３と可動部材１７との間に装着されることに限られない。この構成に代えて、進出バネ１３（付勢機構Ｂ）が、ハウジング１の上壁１ｂと可動部材１７との間に装着されるようにしてもよく、ピストンロッド８の外周壁と可動部材１７との間に装着されてもよい。
本実施形態のクランプ装置では、図１Ｂおよび図４Ｂに示すように、第１リンク部材２０と、第２リンク部材２２と、第３リンク部材２３を、それぞれ、２つずつ備えるが、これに限られず、１つまたは３つ以上備えるようにしてもよい。
上記凹状の案内部は、ピストンロッド８に上下方向に延在するように貫通される長孔１９に代えて、貫通されないで、底壁を有する溝状に形成されて、上下方向に延在する溝であってもよい。
その他に、当業者が想定できる範囲で種々の変更を行えることは勿論である。
圧力流体は、例示した圧縮エアに代えて、他の気体または圧油等の気体であってもよい。
上記の駆動機構Ｄは、ハウジング１内のシリンダ孔２に挿入されるピストン３と、そのピストンの下側に形成されるロック室４と上側に形成されるリリース室５等から構成される複動式のエアシリンダである。これに代えて、リリース室にリリースバネを備える単動式のエアシリンダであっても、ロック室にロックバネを備える単動式のエアシリンダであってもよい。また、エアシリンダに限られず、油圧シリンダやモータとボールネジ軸など他の駆動機構であって良い。
上記の付勢機構Ｂは、進出バネ１３としての圧縮バネとバネ受け１４とによって構成されている。これに限られず、可動部材１７の下側に形成された作動室に圧力流体（圧縮エアや圧縮された他の気体や圧油など）が封入され、その作動室の圧縮流体の圧力によって可動部材を上方（先端側）に付勢するように構成してもよい。また、進出バネ１３がピストン３と可動部材１７との間に装着されることに限られない。この構成に代えて、進出バネ１３（付勢機構Ｂ）が、ハウジング１の上壁１ｂと可動部材１７との間に装着されるようにしてもよく、ピストンロッド８の外周壁と可動部材１７との間に装着されてもよい。
本実施形態のクランプ装置では、図１Ｂおよび図４Ｂに示すように、第１リンク部材２０と、第２リンク部材２２と、第３リンク部材２３を、それぞれ、２つずつ備えるが、これに限られず、１つまたは３つ以上備えるようにしてもよい。
上記凹状の案内部は、ピストンロッド８に上下方向に延在するように貫通される長孔１９に代えて、貫通されないで、底壁を有する溝状に形成されて、上下方向に延在する溝であってもよい。
その他に、当業者が想定できる範囲で種々の変更を行えることは勿論である。
【符号の説明】
【0033】
１：ハウジング，８：ピストンロッド，１７：可動部材，１８：連結部材，１８ａ：係止部，１９：案内部（長孔），１９ａ：係合部，２０：第１リンク部材，２２：第２リンク部材，２３：第３リンク部材，２４：クランプアーム，２５：押圧部，２６：クランプ対象物（ワーク），３０：係合部材，３０ａ：係合部，３１：係止部，Ｄ：駆動機構，Ｂ：付勢機構．
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
