JP4086281B2

JP4086281B2 - クランプ装置

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Publication number: JP4086281B2
Application number: JP2002068299A
Authority: JP
Inventors: 孝幸川上
Original assignee: Pascal Engineering Corp
Current assignee: Pascal Engineering Corp
Priority date: 2002-03-13
Filing date: 2002-03-13
Publication date: 2008-05-14
Anticipated expiration: 2022-03-13
Also published as: JP2003266262A; WO2003076110A1; US6988720B2; US20050121846A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クランプ装置に関し、特に、プルロッドを退入させてプルロッドに外嵌されたコレット部を径拡大側へ弾性変形させることによりワークを固定可能なものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、機械加工に供するワークをワークパレット等のワーク固定台に固定するクランプ装置として、種々の型式のものが提案されあるいは実用化されている。
その中でも、ワークをワーク固定台に引きつけて固定するクランプ装置として、例えば、ドイツ特許公開公報DE-4020981-A1 に記載されたものがある。図５に示すように、この公報に記載のクランプ装置１００においては、そのクランプ本体１０１に昇降自在且つ上方へ突出状にプルロッド１０２が装着されており、このプルロッド１０２の上端部分には、水平断面積が上方程大きくなるように側面がテーパー状に形成されたテーパーロッド部１０２ａが設けられている。プルロッド１０２の上側部分にはコレット部材１０３が外嵌され、このコレット部材１０３には、テーパーロッド部１０２ａに外嵌され径拡大側に弾性変形可能なコレット部１０３ａが設けられている。
【０００３】
プルロッド１０２の下端は油圧シリンダ１０４のピストン１０５と連結され、この油圧シリンダ１０４はプルロッド１０２を下方へ駆動可能である。さらに、プルロッド１０２はスプリング１０６により上方へ付勢されている。
一方、コレット部材１０３は皿ばね１０７で上方に弾性付勢されたコレット支持部材１０８により下方から支持されている。
【０００４】
ワークＷを固定する場合に、テーパーロッド部１０２ａとコレット部１０３ａがワークＷに設けられた立向き穴Ｗａに下方から挿入された状態で、油圧シリンダ１０４に油圧が供給されると、プルロッド１０２が下方へ駆動されてテーパーロッド部１０２ａが下降する。このとき、コレット部材１０３はコレット支持部材１０８を介して皿ばね１０７により上方へ付勢されているので、テーパーロッド部１０２ａの下降に伴って、コレット部１０３ａも僅かに下降するとともに径拡大側に弾性変形して、コレット部１０３ａが立向き穴Ｗａに係合し、ワークＷがクランプ本体１０１のワーク受け面１０１ａに引きつけられて固定される。
【０００５】
また、特開平１１−１８８５５１号公報に記載のクランプ装置においては、前記公報に記載のクランプ装置と同様に、コレット部材は下方からコレット支持部材で支持されているが、この支持部材はコイルスプリングで上方へ付勢されている。また、プルロッドが複動式の油圧シリンダにより昇降駆動されるように構成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記の前者公報に記載のクランプ装置においては、コレット部材は皿ばねにより上方へ弾性付勢されているが、一般的に皿ばねはへたり易く、皿ばねがへたるとコレット部を確実に径拡大側へ弾性変形させてワークを固定することができなくなるため、このクランプ装置の耐久性は必然的に低くなる。
一方、後者公報に記載のクランプ装置においては、コレット部材はコイルスプリングで上方へ弾性付勢されているが、皿ばねに比べると頻度は少ないものの、やはりコイルスプリングもへたる虞はあり、耐久性が高いとは言い難い。さらに、複動式の油圧シリンダでプルロッドを昇降駆動させてワークを固定したり、その固定を解除したりするため、ワークの固定状態と固定解除状態とを切換える度に油圧系統を切換えなければならず、切換作業が煩雑になる。
本発明の目的は、油圧シリンダによりコレット部材を上方へ付勢することでクランプ装置の耐久性を高めること、ワークの固定作業を容易にすること、等である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１のクランプ装置は、ワークの立向き穴に解除可能に係合してワークを固定するクランプ装置において、クランプ本体と、このクランプ本体に昇降自在且つ上方へ突出状に装着されたプルロッドと、このプルロッドの上端部分に設けられ上方程大径化するテーパーロッド部と、このテーパーロッド部に外嵌され径拡大側に弾性変形可能なコレット部を有し且つプルロッドの上半部に摺動可能に外嵌されたコレット部材と、コレット部材の下端に当接してコレット部材を下方から支持する環状のコレット支持部材と、コレット支持部材を上方へ付勢するとともにプルロッドを下方へ駆動する油圧シリンダとを備え、前記油圧シリンダは、クランプ本体の内部に形成されたシリンダ穴と、このシリンダ穴に摺動自在に内嵌されプルロッドを下方へ駆動可能なピストン部材と、シリンダ穴とピストン部材とコレット支持部材とで形成された環状油室とを有し、前記環状油室におけるピストン部材の受圧面積がコレット支持部材の受圧面積よりも大きく設定されたことを特徴とするものである。
【０００８】
コレット部材のコレット部は、例えば、周方向に複数に分割されるなどして、径拡大側に弾性変形可能に構成されて、プルロッドのテーパーロッド部に外嵌されている。
ワークを固定する前に、先ず、ワークに形成されたワーク固定用の立向き穴に、テーパーロッド部とこのテーパーロッド部に外嵌されたコレット部を下方から挿入するとともに、クランプ本体の上面に設けられたワーク受け面にワークを当接させる。この状態から、油圧シリンダに油圧を供給してプルロッドを下方へ駆動すると、同時にコレット部材はコレット支持部材を介して油圧シリンダにより上方へ付勢される。
【０００９】
ここで、油圧シリンダにおいて、クランプ本体の内部に形成されたシリンダ穴と、プルロッドを下方へ駆動可能なピストン部材と、コレット支持部材とで、環状油室が形成されているが、この環状油室において、ピストン部材の受圧面積はコレット支持部材の受圧面積よりも大きく設定されているため、ピストン部材に作用する油圧力はコレット支持部材に作用する油圧力よりも大きくなる。つまり、コレット部が上方へ付勢された状態でピストン部材が下方へ押し下げられてテーパーロッド部が下方へ移動する。従って、テーパーロッド部によりコレット部は径拡大側へ弾性変形して立向き穴に係合すると同時に、下方へ僅かに下降するため、ワークをワーク受け面に引きつけて確実に固定することができる。
【００１０】
請求項２のクランプ装置は、請求項１の発明において、前記コレット支持部材の上端部には上端壁部が形成され、ピストン部材の上半部はコレット支持部材に摺動自在に内嵌され、前記環状油室の油圧を抜いてワークの固定を解除した状態では、ピストン部材の上端が上端壁部の下端に当接することを特徴とするものである。ピストン部材は、スプリング等のクランプ解除用の付勢手段により上方へ付勢されており、環状油室の油圧を抜いてワークの固定を解除した状態では、ピストン部材の上端が上端壁部の下端に当接するため、付勢手段による付勢力はコレット支持部材を介してコレット部材にも作用し、コレット部材も上方へ付勢された状態となる。従って、ワークの固定解除状態でコレット部材が下降するのを防止する為に別の付勢手段を設ける必要がない。
【００１１】
請求項３のクランプ装置は、請求項１又は２の発明において、前記プルロッドはピストン部材に対して所定小距離だけ水平方向に相対移動可能に配設され、前記コレット部材はプルロッドと共にクランプ本体に対して水平方向に相対移動可能に配設されたことを特徴とするものである。従って、コレット部材はクランプ本体に対して水平方向に移動可能であり、ピストン部材はクランプ本体に形成されたシリンダ穴に摺動自在に内嵌されているため、プルロッドもクランプ本体に対して所定小距離水平方向に相対移動可能である。そのため、ワークの立向き穴の中心とプルロッドの軸心がずれている場合でも、プルロッドをクランプ本体に対して水平方向に相対移動させて、そのずれを解消することができる。
【００１２】
請求項４のクランプ装置は、請求項１〜３の何れかの発明において、前記クランプ本体内にプルロッドの下方に位置するスプリング収容室を設け、このスプリング収容室にプルロッドを上方へ弾性付勢するスプリングを設けたことを特徴とするものである。従って、ワークの固定を解除する際に、環状油室から油圧を抜くと、プルロッドがスプリングにより上方へ駆動されてコレット部と立向き穴との係合が解除され、ワークの固定も解除される。
【００１３】
請求項５のクランプ装置は、請求項４の発明において、前記スプリング収容室に供給される加圧エアをコレット部の先端へ導き、コレット部の先端から噴出させるエアブロー手段を設けたことを特徴とするものである。ここで、加圧エアのエア圧は下方からプルロッドに作用するため、ワーク固定前あるいは固定時に加圧エアをコレット部の先端から噴出させてエアブローを行う場合に、エア圧によってプルロッドが下降してワークが固定されることがない。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について説明する。本実施形態はワークに機械加工を施す際にワークを固定する為のクランプ装置に本発明を適用した一例である。
図１に示すように、機械加工に供するワーク１にはフランジ部１ａが形成されており、このフランジ部１ａにはワーク１を固定する為の比較的小径（例えば、６ｍｍ）の立向き穴１ｂが上下貫通状に形成されている。この立向き穴１ｂに解除可能に係合する複数のクランプ装置２によりワーク１がワーク固定台（図示略）上に固定され、フランジ部１ｂの上面に工作機械により機械加工が施される。
【００１５】
図１、図２、図４に示すように、クランプ装置２は、ワーク１の立向き穴１ｂに解除可能に係合してワーク１を固定するものである。クランプ装置２は、クランプ本体３と、このクランプ本体３に昇降自在且つ上方へ突出状に装着されたプルロッド４と、このプルロッド４の上端部分に設けられ上方程大径化するテーパーロッド部４ａと、このテーパーロッド部４ａに外嵌され径拡大側に弾性変形可能なコレット部５ａを有し且つプルロッド４の上半部に摺動可能に外嵌されたコレット部材５と、コレット部材５を下方から支持する環状のコレット支持部材６と、コレット支持部材６を上方へ付勢するとともにプルロッド４を下方へ駆動する油圧シリンダ７と、プルロッド４を上方へ弾性付勢するクランプ解除用のスプリング８と、加圧エアをコレット部５ａの先端から噴出させるエアブロー機構９とを備えている。
【００１６】
図２に示すように、クランプ本体３には４つのボルト穴１０が形成され、これらボルト穴１０にボルト（図示略）が挿通されて、クランプ本体３はワーク固定台に固定される。クランプ本体３の上端には、ワーク１を受止める環状のワーク受け面３ａも形成されている。
クランプ本体３の内部には、上方から順に、コレット部材５の環状部５ｂを収容する為の収容穴１１、収容穴１１よりもやや大径でコレット支持部材６を収容する為の収容穴１２、油圧シリンダ７のシリンダ穴１３が直列状に形成されている。クランプ本体３の下端部には上側の筒状部１４ａを有する端壁部材１４がシリンダ穴１３を下方から閉塞するように螺合され、クランプ本体３と端壁部材１４との間にはシール部材１５も装着されている。
【００１７】
プルロッド４のテーパーロッド部４ａはクランプ本体３から上方へ突出しており、ワーク１を固定する際には、テーパーロッド部４ａはワーク１の立向き穴１ｂに下方から挿入される。プルロッド４の下側２／３部分（テーパーロッド部４ａを除いた部分）は、クランプ本体３の収容穴１１，１２の内部に昇降自在に収容され、プルロッド４の下端部にはピストン部４ｂが設けられている。このピストン部４ｂの下端にスプリング８が当接しており、スプリング８によりプルロッド４は上方へ弾性付勢されている。ピストン部４ｂには、ピストン部４ｂの上側と下側を連通して加圧エアを上方へ送るための上下貫通状のエア通路１６が設けられている。
【００１８】
コレット部材５は、コレット部５ａとコレット部５ａの下側の環状部５ｂとを一体形成したものである。コレット部５ａの上半部はテーパーロッド部４ａとともにクランプ本体３から上方へ突出し、ワーク１を固定する際には、コレット部５ａはテーパーロッド部４ａに外嵌した状態でワーク１の立向き穴１ｂに下方から挿入される。図３に示すように、コレット部５ａの上半部はスリット５ｃを介して周方向に４分割され、さらに、図１に示すように、その外周部には、複数の環状溝からなる係合部５ｄが形成されている。テーパーロッド部４ａがコレット部５ａに対して相対的に下方へ移動すると、テーパーロッド部４ａによりコレット部５ａが押し拡げられて、コレット部５ａは径拡大側へ弾性変形し、係合部５ｄがワーク１の立向き穴１ｂの内周面と係合する。
【００１９】
コレット部５ａの下半部には、コレット部５ａを径縮小側へ付勢するＣ型の金属製のリング部材１７が装着されている。さらに、クランプ本体３の上端部には、リング部材１７と同じくコレット部５ａを径縮小側へ付勢するとともに、クランプ本体３の内部に切削切粉等の異物が侵入するのを防止する為の合成ゴム製のダストシール１８が装着されている。
【００２０】
環状部５ｂは収容穴１１に上方への移動を係止された状態で収容されている。環状部５ｂと収容穴１１との間には環状隙間１９が形成されており、コレット部材５はプルロッド４と共にクランプ本体３に対して水平方向に相対移動可能に配設されている。環状部５ｂとプルロッド４との間には加圧エア用の環状のエア通路２０も設けられている。
コレット支持部材６は、収容穴１２に上下摺動自在に内嵌され且つ収容部１１，１２の間に形成された段部によりそれ以上の上方への移動を規制されている。コレット支持部材６の上端部には上端壁部６ａが形成され、上端壁部６ａにおいてコレット支持部材６は環状部５ｂの下端に当接している。コレット支持部材６と収容穴１２との間にはシール部材２２も装着されている。
【００２１】
油圧シリンダ７は、シリンダ穴１３と、このシリンダ穴１３に摺動自在に内嵌されプルロッド４を下方へ駆動可能なピストン部材３０と、シリンダ穴１３とピストン部材３０とコレット支持部材６とで形成された環状油室３１とを有する。
ピストン部材３０は、コレット支持部材６に摺動自在に内嵌された上半部の小径筒部３０ａと、シリンダ穴１３に摺動自在に内嵌された下半部の大径筒部３０ｂとを一体形成したものである。大径筒部３０ｂは、収容穴１２とシリンダ穴１３との間の段部により上方への移動をその上限位置で規制されている。コレット支持部材６と小径筒部３０ａとの間及びシリンダ穴１３と大径筒部３０ｂとの間にはシール部材３２，３３が夫々装着されている。
【００２２】
ピストン部材３０の内部には、上方から順に、プルロッド４を挿通する為のロッド挿通穴３４と、このロッド挿通穴３４より大径でピストン部４ｂを収容する為のピストン収容穴３５と、ピストン収容穴３５よりも大径の大径穴３６とが直列状に形成されている。プルロッド４の下半部は昇降自在にロッド挿通穴３４に挿通され、ピストン部４ｂは環状の隙間を介してピストン収容穴３５に収容されており、プルロッド４はピストン部材３０に対して所定小距離だけ水平方向に相対移動可能に配設されている。さらに、ピストン部４ｂはスプリング８で上方へ弾性付勢されるとともに、ロッド挿通穴３４とピストン収容穴３５との間に形成された段部と係合している。ロッド挿通穴３４とプルロッド４との間には加圧エア用のエア通路３７が形成されている。
【００２３】
ピストン収容部３５と大径部３６との間に形成された段部において、ピストン部材３０にスプリング３８が当接し、ピストン部材３０はスプリング３８により上方へ弾性付勢されている。
環状油室３１は、クランプ本体３に形成された油圧ポート３９を介して油圧供給源（図示略）と接続されており、油圧供給源から環状油室３１に油圧が供給されると、コレット支持部材６の下端に油圧が作用してコレット支持部材６は上方へ付勢される。一方、図１、図４に示すように、大径筒部３０ｂの上端面の面積は、コレット支持部材６の下端面の面積よりも大きい。つまり、環状油室３１におけるピストン部材３０の受圧面積は、コレット支持部材６の受圧面積よりも大きく設定されている。従って、環状油室３１に油圧が供給されたときに、前記の受圧面積の差により、環状油室３１にはピストン部材３０を介してプルロッド４を下方へ駆動するクランプ力が発生する。
【００２４】
尚、図１に示すように、環状油室３１から油圧を抜いてワーク１の固定を解除した状態では、ピストン部材３０はスプリング３８により上方へ弾性付勢されているため、ピストン部材３０の上端がコレット支持部材６の上端壁部６ａの下端に当接し、コレット部材５がその上限位置まで押し上げられた状態となる。
【００２５】
クランプ本体３内でプルロッド４の下方には、ピストン部材３０の大径筒部３０ｂと端壁部材１４の筒状部１４ａとによりスプリング収容室４０が形成され、スプリング収容室４０に前述の２つのスプリング８，３８が設けられている。
エアブロー機構９は、ワーク１を固定する際に、スプリング収容室４０に供給される加圧エアをコレット部５ａの先端へ導き、コレット部５ａの先端から噴出させて、コレット部５ａやテーパーロッド部４ａに付着した切削切粉等の異物を除去するものである。
【００２６】
エアブロー機構９は、スプリング収容室４０、クランプ本体３に設けられたエアポート４１、エア通路１６，３７，２０、コレット部５ａのスリット５ｃなどで構成されている。エアポート４１は、外部のエア供給源（図示略）と接続されており、エアポート４１を介してエア供給源からスプリング収容室４０に供給された加圧エアは、エア通路１６，３７，２０を介してコレット部５ａのスリット５ｃに導かれ、スリット５ｃを通ってテーパーロッド部４ａとコレット部５ａに付着した異物を除去しつつコレット部５ａの先端から噴出する。
【００２７】
次に、クランプ装置２の作用について説明する。
ワーク１を固定する場合には、図１に示すように、先ず、ワーク１の立向き穴１ｂにテーパーロッド部４ａとコレット部５ａの上半部を下方から挿入するとともに、ワーク１をワーク受け面３ａに当接させる。次に、エアブロー機構９により、エアポート４１より加圧エアをスプリング収容室４０に供給して、この加圧エアをエア通路１６，３７，２０を介してコレット部５ａから噴出させておく。
【００２８】
この状態で環状油室３１に油圧が供給されると、図４に示すように、コレット支持部材６が上方へ付勢されるとともに、環状油室３１におけるピストン部材３０とコレット支持部材６の受圧面積の差に応じて、ピストン部材３０を下方へ駆動するクランプ力が発生する。ここで、プルロッド４のピストン部４ｂがスプリング８により上方へ弾性付勢されており、さらに、プルロッド４はピストン部材３０と係合しているため、プルロッド４も下方へ駆動されることになる。ここで、エアブロー用の加圧エアはプルロッド４の下方のスプリング収容室４０に供給されて、加圧エアのエア圧はプルロッド４を上方へ駆動する方向に作用するので、エア圧によりプルロッド４が下降してワーク１が固定されることはない。
【００２９】
コレット部材５がコレット支持部材６を介して上方へ付勢されている状態で、プルロッド４が下方へ駆動されると、テーパーロッド部４ａがコレット部５ａに対して相対的に下方へ移動し、テーパーロッド部４ａによりコレット部５ａが径拡大側へ弾性変形して係合部５ｄが立向き穴１ｂと係合する。ここで、コレット部５ａはテーパーロッド部４ａにより下方へ僅かに押し下げられつつ立向き穴１ｂに係合するので、ワーク１はワーク受け面３ａに引きつけられて確実に固定される。その後、加圧エアのスプリング収容室４０への供給を停止する。
【００３０】
ワーク１をワーク固定台に固定した状態でワーク１に機械加工を施した後、ワーク１の固定を解除する場合には、環状油室３１から油圧を抜くと、図１に示すように、プルロッド４とピストン部材３０がスプリング８，３８の弾性付勢力により上方へ駆動される。このとき、ピストン部材３０の上端がコレット支持部材６の上端壁部６ａの下端に当接して、環状部５ｂが収容穴１１の上端に当接するまでコレット部材５も上方へ押し上げられるが、プルロッド４はさらに上方へ駆動されて、テーパーロッド部４ａがコレット部５ａに対して相対的に上方へ移動する。ここで、コレット部５ａはリング部材１７とダストシール１８により径縮小側へ弾性変形させられて、係合部５ｄと立向き穴１ｂとの係合が解除される。
【００３１】
以上説明したクランプ装置２によれば次のような効果が得られる。
１）環状油室３１において、ピストン部材３０の受圧面積をコレット支持部材６の受圧面積よりも大きく設定したので、ピストン部材３０に作用する油圧による力はコレット支持部材６のそれよりも大きくなり、コレット部材５を上方へ付勢しつつプルロッド４を下方へ駆動することができる。従って、コレット部５ａが径拡大側へ弾性変形して立向き穴１ｂに係合する際に、同時にコレット部５ａは下方へ僅かに下降するため、ワーク１をワーク受け面３ａに引きつけて確実に固定することができる。また、油圧シリンダ７でコレット部材５を上方へ付勢するので、長期間クランプ装置２を使用しても、皿ばねやコイルスプリング等のばね部材で付勢する場合のばね部材のへたりのように、コレット部材５を付勢する機能が低下する要因がないため、クランプ装置２の耐久性が向上する。
【００３２】
２）環状油室３１の油圧を抜いてワーク１の固定を解除した状態では、ピストン部材３０の上端が上端壁部６ａの下端に当接するので、ワーク１の固定を解除した状態では、ピストン部材３０を上方へ付勢するクランプ解除用のスプリング８，３８によりコレット部材５も同時に上方へ付勢することができ、コレット部材５が下降するのを防止する為に別の付勢手段を設ける必要がない。
【００３３】
３）プルロッド４はピストン部材３０に対して所定小距離だけ水平方向に相対移動可能に配設され、コレット部材５はプルロッド４と共にクランプ本体３に対して水平方向に相対移動可能に配設されたので、複数のクランプ装置２によりワーク１を固定する場合に、何れかのクランプ装置２において、ワーク１の立向き穴１ｂの中心とプルロッド４の軸心がずれている場合でも、プルロッド４をクランプ本体３に対して水平方向に相対移動させて、そのずれを解消することができる。
【００３４】
４）加圧エアのエア圧は下方からプルロッド４に作用するため、油圧シリンダ７によりプルロッド４を下方へ駆動する前に、エア圧によってプルロッド４が下降してワーク１が固定されてしまうことがない。
５）コレット部５ａに、コレット部５ａを径縮小側に付勢するリング部材１７とダストシール１８とを設けたので、クランプ本体３内に異物が侵入するのを防ぐとともに、環状油室３１から油圧を抜いたときにコレット部５ａを径縮小側に弾性変形させて、コレット部５ａと立向き穴１ｂとの係合を解除することができる。
【００３５】
次に、前記実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。
１〕コレット部５ａは１ヵ所で分断したＣ型の形状を有するものでもよいし、４分割以外の他の分割数で分割したものでもよい。
２〕スプリング８だけで十分なクランプ解除力が得られる場合であれば、スプリング３８を省略してもよい。
【００３６】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、クランプ装置に、コレット支持部材を上方へ付勢するとともにプルロッドを下方へ駆動する油圧シリンダを設け、この油圧シリンダの環状油室において、ピストン部材の受圧面積をコレット支持部材の受圧面積よりも大きく設定したので、ピストン部材に作用する油圧による力はコレット支持部材に作用する力よりも大きくなり、コレット部材を上方へ付勢しつつプルロッドを下方へ駆動することができる。
【００３７】
従って、コレット部は径拡大側へ弾性変形して立向き穴に係合する際に、同時にコレット部は下方へわずかに下降するため、ワークをワーク受け面に引きつけて確実に固定することができる。また、油圧シリンダでコレット部材を上方へ付勢するので、長期間使用しても皿ばねやコイルスプリング等のばね部材で付勢する場合のばね部材のへたりのように、コレット部材を付勢する機能が低下する要因がないため、クランプ装置の耐久性が向上する。
【００３８】
請求項２の発明によれば、環状油室の油圧を抜いてワークの固定を解除した状態では、ピストン部材の上端が上端壁部の下端に当接するので、ワークの固定を解除した状態では、スプリング等のピストン部材を上方へ付勢するクランプ解除用の付勢手段によりコレット部材も上方へ付勢することができ、コレット部材が下降するのを防止する為に別の付勢手段を設ける必要がない。その他、請求項１と同様の効果が得られる。
【００３９】
請求項３の発明によれば、プルロッドはピストン部材に対して所定小距離だけ水平方向に相対移動可能に配設され、コレット部材はプルロッドと共にクランプ本体に対して水平方向に相対移動可能に配設されたので、ワークの立向き穴の中心とプルロッドの軸心がずれている場合でも、プルロッドをクランプ本体に対して水平方向に相対移動させることができ、そのずれを解消することができる。その他、請求項１又は２と同様の効果が得られる。
【００４０】
請求項４の発明によれば、クランプ本体内にプルロッドの下方に位置するスプリング収容室を設け、このスプリング収容室にプルロッドを上方へ弾性付勢するスプリングを設けたので、ワークの固定を解除する際に、環状油室から油圧を抜くだけで、プルロッドをスプリングで上方へ駆動して、コレット部と立向き穴との係合を解除することができる。その他、請求項１〜３の何れかと同様の効果が得られる。
【００４１】
請求項５の発明によれば、スプリング収容室に供給される加圧エアをコレット部の先端へ導き、コレット部の先端から噴出させるエアブロー手段を設けたので、加圧エアのエア圧は下方からプルロッドに作用することになり、ワーク固定前あるいは固定時に加圧エアをコレット部の先端から噴出させてエアブローを行う場合に、エア圧によってプルロッドが下降してワークが固定されることがない。その他、請求項４と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るクランプ装置（クランプ解除状態）の縦断面図である。
【図２】クランプ装置の平面図である。
【図３】図１のIII-III 線断面図である。
【図４】クランプ装置（クランプ状態）の縦断面図である。
【図５】従来のクランプ装置の縦断面図である。
【符号の説明】
１ワーク
１ｂ立向き穴
２クランプ装置
３クランプ本体
４プルロッド
４ａテーパーロッド部
５コレット部材
５ａコレット部
６コレット支持部材
６ａ上端壁部
７油圧シリンダ
８スプリング
９エアブロー機構
１３シリンダ穴
３０ピストン部材
３１環状油室
４０スプリング収容室

Claims

ワークの立向き穴に解除可能に係合してワークを固定するクランプ装置において、
クランプ本体と、
このクランプ本体に昇降自在且つ上方へ突出状に装着されたプルロッドと、
このプルロッドの上端部分に設けられ上方程大径化するテーパーロッド部と、
このテーパーロッド部に外嵌され径拡大側に弾性変形可能なコレット部を有し且つプルロッドの上半部に摺動可能に外嵌されたコレット部材と、
コレット部材の下端に当接してコレット部材を下方から支持する環状のコレット支持部材と、
コレット支持部材を上方へ付勢するとともにプルロッドを下方へ駆動する油圧シリンダとを備え、
前記油圧シリンダは、クランプ本体の内部に形成されたシリンダ穴と、このシリンダ穴に摺動自在に内嵌されプルロッドを下方へ駆動可能なピストン部材と、シリンダ穴とピストン部材とコレット支持部材とで形成された環状油室とを有し、前記環状油室におけるピストン部材の受圧面積がコレット支持部材の受圧面積よりも大きく設定されたことを特徴とするクランプ装置。
前記コレット支持部材の上端部には上端壁部が形成され、ピストン部材の上半部はコレット支持部材に摺動自在に内嵌され、前記環状油室の油圧を抜いてワークの固定を解除した状態では、ピストン部材の上端が上端壁部の下端に当接することを特徴とする請求項１に記載のクランプ装置。
前記プルロッドはピストン部材に対して所定小距離だけ水平方向に相対移動可能に配設され、前記コレット部材はプルロッドと共にクランプ本体に対して水平方向に相対移動可能に配設されたことを特徴とする請求項１又は２に記載のクランプ装置。
前記クランプ本体内にプルロッドの下方に位置するスプリング収容室を設け、このスプリング収容室にプルロッドを上方へ弾性付勢するスプリングを設けたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のクランプ装置。
前記スプリング収容室に供給される加圧エアをコレット部の先端へ導き、コレット部の先端から噴出させるエアブロー手段を設けたことを特徴とする請求項５に記載のクランプ装置。