JP2001113468A - クランプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】アームの回動量を変更した場合であっても、確
実にアームの回動位置を検出することが可能なクランプ
装置を提供することにある。 【解決手段】アームの回動動作に伴ってボデイ１２の軸
線方向に沿って変位し、金属製材料によって形成された
保持部材１３０ａ〜１３０ｈと、前記保持部材１３０ａ
〜１３０ｈの位置をそれぞれ検知する一組の近接スイッ
チとを有し、前記保持部材１３０ａ〜１３０ｈはそれぞ
れ異なる長さに設定され、前記アームの回動量に対応し
て選択的に設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、駆動源の駆動作用
下に所定角度回動するアームによってワークをクランプ
することが可能なクランプ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、例えば、自動車等の構成部品
を溶接する際、その構成部品をクランプするためにクラ
ンプ装置が用いられ、この種のクランプ装置が、例え
ば、米国特許第４７２３７６７号公報等に開示されてい
る。

【０００３】この米国特許第４７２３７６７号公報に開
示されたクランプ装置では、モータの駆動作用下にボー
ルねじ軸が直線状に変位し、前記ボールねじ軸の直線運
動をリンク機構によってアームの回動運動に変換してい
る。

【０００４】前記ボールねじ軸の一端部には該ボールね
じ軸と一体的に変位するスイッチロッドが同軸状に連結
されており、所定間隔離間する一組のスイッチエレメン
トによって前記スイッチロッドを検知することによりア
ームの回動位置を検出している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
従来技術に係るクランプ装置では、例えば、ワークの厚
さ等によって前記アームをクランプする位置が異なるた
め、該アームの回動角度を変更すると前記スイッチロッ
ドが直線状に変位する距離が異なり、一組のスイッチエ
レメントでは該スイッチロッドを検知することができな
いという不具合がある。

【０００６】換言すると、一組のスイッチエレメント
は、それぞれ、スイッチロッドが接近することにより該
スイッチロッドを検知しているため、アームの回動量が
変更されることにより、スイッチロッドがスイッチエレ
メントに検知される許容範囲内まで接近しないという不
具合がある。

【０００７】本発明は、前記の不具合を考慮してなされ
たものであり、アームの回動量を変更した場合であって
も、確実にアームの回動位置を検出することが可能なク
ランプ装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、回動するアームによってワークをクラ
ンプするクランプ装置において、ボデイと、前記ボデイ
と一体的に連結された駆動源と、前記駆動源の駆動力を
伝達する駆動力伝達手段と、前記駆動力伝達手段から伝
達される駆動力をアームの回動運動に変換するトグルリ
ンク機構と、前記アームの回動量を設定する回動量設定
手段と、前記回動量設定手段によって設定されたアーム
の回動量に対応して交換可能に設けられ、前記アームが
アンクランプ状態となる一方の変位終端位置と該アーム
がクランプ状態となる他方の変位終端位置とを検出する
検出手段と、を備えることを特徴とする。

【０００９】この場合、前記回動量設定手段は、アーム
と一体的に回動する支持レバーに形成された一組の円弧
状突起部と、ボデイに着脱自在に装着され、前記一組の
円弧状突起部がそれぞれ当接する第１当接面および第２
当接面が形成されたプレートとを有し、前記プレート
を、前記第１当接面と第２当接面との離間角度がそれぞ
れ異なる複数のプレートから構成すると好適である。

【００１０】また、前記検出手段は、アームの回動動作
に伴ってボデイの軸線方向に沿って変位する被検出体
と、前記被検出体の位置を検知する第１センサおよび第
２センサとを有し、前記被検出体をそれぞれ異なる長さ
に設定し、前記アームの回動量に対応して選択的に設け
るとよい。

【００１１】なお、前記被検出体を金属検出体によって
構成し、前記第１センサおよび第２センサを、それぞ
れ、前記金属検出体の接近作用下にインピーダンスの変
化を検知する一組の近接スイッチによって構成するとよ
い。

【００１２】本発明によれば、検出手段が回動量設定手
段によって設定されたアームの回動量に対応して交換可
能に設けられているため、前記アームの回動量が変更さ
れた場合であっても、アンクランプ状態となる一方の変
位終端位置と該アームがクランプ状態となる他方の変位
終端位置とを確実に検出することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明に係るクランプ装置につい
て好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら
以下詳細に説明する。

【００１４】図１において、参照数字１０は、本発明の
実施の形態に係るクランプ装置を示す。このクランプ装
置１０は、扁平状に一体的に形成されたボデイ１２と、
前記ボデイ１２の下端部に気密に連結されたシリンダ部
１４と、前記ボデイ１２に形成された略円形状の一組の
開口部１６ａ、１６ｂ（図４参照）を介して外部に突出
する矩形状の軸受部１８に連結されるアーム２０とを備
える。

【００１５】シリンダ部１４は、図５に示されるよう
に、上面部に楕円形状の凹部２２が形成されたエンドブ
ロック２４と、断面楕円形状の筒体からなり、その一端
部が前記エンドブロック２４の凹部２２に気密に連結さ
れ他端部がボデイ１２の底面に気密に連結されたシリン
ダチューブ２６とを含む。

【００１６】さらに、シリンダ部１４は、図３および図
５に示されるように、前記シリンダチューブ２６内に収
装されシリンダ室２８に沿って往復動作するピストン３
０と、前記ピストン３０の中央部に連結されて該ピスト
ン３０と一体的に変位するピストンロッド３２と、前記
ピストン３０とピストンロッド３２との連結部位に設け
られ、孔部を介してピストンロッド３２に外嵌されるリ
ング状のスペーサ３３とを有する。前記スペーサ３３
は、アルミニウム等の金属製材料からなり、ピストン３
０の変位終端位置においてシリンダ室２８の上部を形成
する突出部５０の壁面に当接することにより、該ピスト
ン３０の変位を規制するストッパとしての機能を営む。
なお、前記ピストン３０とスペーサ３３とを一体的に形
成してもよい。

【００１７】前記ピストン３０の外周面には、図３およ
び図５に示されるように、ウェアリング３４およびシー
ルリング３６がそれぞれ装着されている。また、エンド
ブロック２４の四隅角部には取付用孔部３８が穿孔さ
れ、前記取付用孔部３８に挿通された４本のシャフト４
０を介してエンドブロック２４およびシリンダチューブ
２６がボデイ１２に気密に組み付けられる。ボデイ１２
およびエンドブロック２４には、それぞれシリンダ室２
８に圧力流体（例えば、圧縮空気）を導入・導出するた
めの一組の圧力流体出入ポート４２ａ、４２ｂ、４４
ａ、４４ｂがそれぞれ相互に対向して形成されている
（図３参照）。

【００１８】なお、実際に使用する場合には、いずれか
一方の圧力流体出入ポート４２ａ、４４ａ（４２ｂ、４
４ｂ）に図示しない盲栓がねじ込まれることにより、前
記一方の圧力流体出入ポート４２ａ、４４ａ（４２ｂ、
４４ｂ）が閉塞された状態で使用される。

【００１９】ボデイ１２は、図４に示されるように、非
対称からなる第１ケーシング４６と第２ケーシング４８
が一体的に組み付けられて構成される。前記第１ケーシ
ング４６の下端部には、略水平方向に向かって突出し、
ロッドカバーとして機能する突出部５０が一体的に形成
され、前記第２ケーシング４８の長手方向の寸法は、第
１ケーシング４６と比較して前記突出部５０の厚さ分だ
け短縮して形成されている。この場合、図４に示される
ように、シリンダ部１４を分解することなしに、第１ケ
ーシング４６から第２ケーシング４８を取り外すことが
できるため、簡便にボデイ１２を分解することができ
る。

【００２０】前記ボデイ１２内には、図４に示されるよ
うに、第１ケーシング４６および第２ケーシング４８に
それぞれ形成された凹部５２ａ、５２ｂ（但し、凹部５
２ｂは凹部５２ａと同一構成のため、図示を省略する）
によって室５４が形成され、前記室５４内にはピストン
ロッド３２の自由端が臨むように設けられる。この場
合、ピストンロッド３２は、第１ケーシング４６および
第２ケーシング４８の内壁面にそれぞれ形成され、後述
するナックルブロック５６が摺動可能に設けられたガイ
ド溝５８によって直線状に往復自在に案内される。な
お、突出部５０に形成された貫通孔には、ピストンロッ
ド３２の外周面を囲繞するロッドパッキン６０（図３参
照）が設けられている。

【００２１】図４に示されるように、ピストンロッド３
２の一端部には、ナックルジョイント６２を介して、該
ピストンロッド３２の直線運動をアーム２０の回動運動
に変換するトグルリンク機構６４が設けられる。前記ナ
ックルジョイント６２は、所定間隔離間し略平行に分岐
する二股部を有するナックルブロック５６と、前記二股
部に形成された孔部に軸着されるナックルピン７０とか
ら構成される。

【００２２】前記ナックルブロック５６の二股部の一方
には上方に向かって突出するリリース用突起部６７が一
体的に形成され（図４参照）、前記リリース用突起部６
７は、アーム２０によってワークをクランプした際、第
２ケーシング４８の上面部に形成された略長円状の開口
部６９から所定長だけ突出するように設けられる（図３
参照）。前記開口部６９には、例えば、合成樹脂製また
はゴム製の伸縮自在なキャップ７１が装着され（図７参
照）、前記キャップ７１は、該開口部６９から突出する
リリース用突起部６７を被覆するとともに該開口部６９
を閉塞するように設けられている。

【００２３】この場合、作業者は手動操作等によって伸
縮性を有するキャップ７１を押圧し、リリース用突起部
６７を下方側に変位させることによりクランプ状態を解
除してアンクランプ状態に復帰させることができる。

【００２４】なお、ワークをクランプした際、リリース
用突起部６７が形成されていないナックルブロック５６
の二股部の他方の上面部７３は、図１４に示されるよう
に、ボデイ１２の内壁面に当接することがなく、前記上
面部７３とボデイ１２の内壁面との間で所定のクリアラ
ンスが設けられる。

【００２５】前記ナックルブロック５６の底面部には、
図４に示されるように、ピストンロッド３２の円盤状の
突起部６６に係合する断面Ｔ字状の溝部６８が略水平方
向に延在するように形成される。この場合、ピストンロ
ッド３２と一体的に形成された突起部６６と前記溝部６
８との間およびナックルブロック５６とガイド溝５８と
の間には所定のクリアランスが形成され、前記ナックル
ブロック５６が前記溝部６８に沿って略水平方向に摺動
自在に設けられることにより、ピストンロッド３２に対
する横方向の荷重の伝達が阻止される。換言すると、ナ
ックルブロック５６に自由度を設けることにより、例え
ば、ワークをクランプする際に、ピストンロッド３２、
ロッドパッキン６０等に横荷重が付与されることがな
く、ピストンロッド３２のストロークをトグルリンク機
構６４に効率良く伝達することができる。

【００２６】トグルリンク機構６４は、図４に示される
ように、ナックルピン７０を介してナックルジョイント
６２の二股部の間に連結されるリンクプレート７２と、
第１ケーシング４６および第２ケーシング４８に形成さ
れた略円形状の一組の開口部１６ａ、１６ｂにそれぞれ
回動自在に軸支される支持レバー７４とを有する。

【００２７】前記リンクプレート７２は、前記ナックル
ジョイント６２と支持レバー７４との間に介装され、前
記ナックルジョイント６２と支持レバー７４とをリンク
する機能を営む。すなわち、前記リンクプレート７２に
は、所定間隔離間する一組の孔部７６ａ、７６ｂが形成
され、一方の孔部７６ａに軸着されるナックルピン７０
およびナックルジョイント６２を介してピストンロッド
３２の自由端に連結され、他方の孔部７６ｂに軸着され
る第１ピン部材７８を介して支持レバー７４の二股部に
連結される。

【００２８】支持レバー７４は、図４に示されるよう
に、第１ピン部材７８が軸着される孔部が形成された二
股部と、ピストンロッド３２の軸線と略直交する方向に
突出形成され、開口部１６ｂを介してボデイ１２から外
部に露呈する断面矩形状の軸受部１８と、前記二股部を
間にして隣接して形成されボデイ１２の略円形状の開口
部１６ａ、１６ｂにそれぞれ嵌合する一組の円周部８０
ａ、８０ｂと、前記円周部８０ａ、８０ｂから横方向に
僅かだけ突出して形成され開口部１６ａ、１６ｂを介し
てボデイ１２から外部に露呈する一組の円弧状突起部８
２ａ、８２ｂとを有する。前記軸受部１８には、図示し
ないワークをクランプするアーム２０が着脱自在に装着
される。

【００２９】前記支持レバー７４はアーム２０と一体的
に回動動作するように設けられ、該支持レバー７４に形
成された前記円弧状突起部８２ａ、８２ｂは、ボデイ１
２に固定されたプレート８４ａ、８４ｂ（後述する）に
当接することにより該アーム２０の回動動作を停止させ
るストッパとしての機能を営む。

【００３０】前記ピストンロッド３２の直線運動は、ナ
ックルジョイント６２およびリンクプレート７２を介し
て支持レバー７４に伝達され、前記支持レバー７４はボ
デイ１２に形成された一組の開口部１６ａ、１６ｂに支
持される円周部８０ａ、８０ｂを回動中心として所定角
度回動自在に設けられている。

【００３１】図４に示されるように、ボデイ１２を構成
する第１ケーシング４６および第２ケーシング４８の側
面には長方形状の凹部８６がそれぞれ形成され、前記凹
部８６は一組のカバー部材８８ａ、８８ｂによって閉塞
される。前記カバー部材８８ａ、８８ｂは、ねじ部材８
９によって着脱自在に装着される。この場合、支持レバ
ー７４の軸受部１８は、カバー部材８８ｂの略中央部に
形成された略円形状の開口部９０を通じて外部に露呈す
るように設けられる。

【００３２】また、前記凹部８６の壁面には、支持レバ
ー７４の円弧状突起部８２ａ、８２ｂが当接することに
より、アーム２０の回動動作を停止させるプレート８４
ａ、８４ｂがねじ部材９２を介して固定される。

【００３３】前記プレート８４ｂ（８４ａ）は、図６に
示されるように、円弧状突起部８２ｂ（８２ａ）の一端
面９４が当接する第１当接面９６と、前記円弧状突起部
８２ｂ（８２ａ）の他端面９８が当接する第２当接面１
００とを有し、前記第１当接面９６と第２当接面１００
との間には、支持レバー７４を囲繞する湾曲面１０２が
形成されている。前記支持レバー７４の一端面９４と他
端面９８は、約９０度の角度だけ離間するように形成さ
れている。なお、前記支持レバー７４の一端面９４と他
端面９８の離間角度は９０度に限定されるものではない
ことは勿論である。

【００３４】この場合、ボデイ１２から一組のカバー部
材８８ａ、８８ｂをそれぞれ取り外し、ねじ部材９２を
緩めることにより前記一組のプレート８４ａ、８４ｂを
他のプレート（後述する）と簡便に交換することができ
る。なお、ボデイ１２から一組のカバー部材８８ａ、８
８ｂをそれぞれ取り外した場合、図２に示されるよう
に、前記支持レバー７４に形成された円弧状突起部８２
ｂ（８２ａ）の一端面９４および他端面９８は、外部に
露呈するように設けられている（但し、一端面９４は図
示せず）。

【００３５】ボデイ１２を構成する第１ケーシング４６
および第２ケーシング４８の内壁面の上部側には、断面
矩形状の凹部１０６がそれぞれ形成され、前記凹部１０
６には、クランプ状態となったときにナックルジョイン
ト６２が当接して反力を受容する一組の反力板１０８が
ねじ部材を介して固定される。また、第１ケーシング４
６および第２ケーシング４８の内壁面には、角溝からな
り上下方向に沿って延在する一組のガイド溝５８が相互
に対向して設けられる。前記一組のガイド溝５８の間に
はナックルブロック５６が介装され、前記ナックルブロ
ック５６は、前記ガイド溝５８の案内作用下に上下方向
に沿って摺動自在に設けられる。

【００３６】ボデイ１２の外壁面には、図４および図７
に示されるように、所定角度回動するアーム２０の回動
量を検出する検出部（検出手段）１１０がねじ部材１１
２を介して着脱自在に連結され、前記検出部１１０は該
ボデイ１２の側面部に装着されるスイッチホルダ１１４
と、取付用ボルト１１５を介して前記スイッチホルダ１
１４と一体的に連結される直方体状のコネクタ部１１７
とを含む。なお、前記コネクタ部１１７には、取付用ボ
ルト１１５に近接して接続用コネクタ１１９が設けられ
る。

【００３７】図８に示されるように、前記スイッチホル
ダ１１４の内壁面に形成された凹部１１６には、金属検
出体の接近作用下にインピーダンスが変化することを利
用して該金属検出体の位置を検知する一組の近接スイッ
チ（第１センサおよび第２センサ）１１８ａ、１１８ｂ
が所定間隔離間した状態で固着され、前記近接スイッチ
１１８ａ、１１８ｂはリード線１２０を介してコネクタ
部１１７に接続されている。従って、近接スイッチ１１
８ａ、１１８ｂから出力される検出信号は、図示しない
同軸ケーブル等を介して前記接続用コネクタ１１９に接
続される図示しない外部機器（例えば、コントローラ
等）に導入され、所望の制御がなされる。なお、前記一
組の近接スイッチ１１８ａ、１１８ｂの間には、前記リ
ード線１２０を収納するためのプレート状の隔壁１２２
が形成されている。

【００３８】検出部１１０は、図４および図７に示され
るように、金属製材料からなり略Ｌ字状に形成された屈
曲部材１２４を有し、前記屈曲部材１２４は、前記ナッ
クルブロック５６に固定されて該ナックルブロック５６
と一体的に変位するとともに、その一端部１２６が第１
ケーシング４６と第２ケーシング４８との間に形成され
た長溝１２８を介して所定長だけ外部に露呈するように
設けられている。

【００３９】前記長溝１２８から外部に向かって突出す
る屈曲部材１２４の一端部１２６には、ブロック状の保
持部材１３０を装着するための取付用ねじ穴１３２が形
成され、この保持部材１３０は、貫通するねじ孔１３３
を介して前記取付用ねじ穴１３２に螺入されるねじ部材
１３４を介して屈曲部材１２４に対して着脱自在に装着
される。前記ナックルブロック５６、屈曲部材１２４お
よび保持部材１３０は、それぞれピストンロッド３２と
共に一体的に直線状に変位するように設けられている。

【００４０】前記保持部材１３０は、図１０に示される
ように、金属製材料からなりそれぞれ異なる長さ〜
を有する複数の保持部材（被検出体）１３０ａ〜１３０
ｈを備え、アーム２０の回動量に対応して選択的に設け
られるものであるとともに、ボデイ１２からスイッチホ
ルダ１１４を取り外し、ねじ部材１１２を緩めることに
より他の保持部材１３０ａ〜１３０ｈと簡便に交換する
ことができる。

【００４１】すなわち、アーム２０の回動量はストッパ
として機能する一組のプレート８４ａ、８４ｂによって
設定され、前記プレート８４ａ、８４ｂを、図９に示さ
れるように、別体で形成され且つ第２当接面１００の角
度がそれぞれ異なる他のプレート１３２ａ〜１３２ｇの
一つと交換することによりアーム２０を所望の回動量に
設定することができる。

【００４２】例えば、図４に示すプレート８４ａ（８４
ｂ）を用いた場合、アーム２０の回動量が最大となり、
ナックルブロック５６に固定された屈曲部材１２４の一
端部１２６には、最短の長さを有する保持部材１３０
ａが装着される。そして、前記保持部材１３０ａは、ア
ンクランプ状態である初期位置Ａ１からクランプ状態と
なる変位終端位置Ａ９まで長溝１２８に沿って直線状に
変位する（図９参照）。この場合、金属検出体からなる
保持部材１３０ａは、初期位置Ａ１または変位終端位置
Ａ９に到達したとき、一組の近接スイッチ１１８ａ、１
１８ｂによってそれぞれ検知される。

【００４３】これに対して、図９に示されるように、前
記プレート８４ａ（８４ｂ）と別体からなり、第２当接
面１００が反時計回りの方向に向かって異なる角度に形
成された他のプレート１３２ｇを用いた場合、アーム２
０の回動量が最小となりナックルブロック５６に固定さ
れた屈曲部材１２４の一端部１２６は、アンクランプ状
態である初期位置Ａ８からクランプ状態となる変位終端
位置Ａ９まで長溝１２８に沿って直線状に変位する。こ
の場合、初期位置Ａ８では、屈曲部材１２４の一端部１
２６が一方の近接スイッチ１１８ａから離間しているた
め、前記屈曲部材１２４の一端部１２６に金属検出体か
らなる保持部材１３０ｈを連結し、前記保持部材１３０
ｈを近接スイッチ１１８ａによって検知している。換言
すると、他のプレート１３２ｇを用いた場合、屈曲部材
１２４の一端部１２６と一方の近接スイッチ１１８ａと
の離間距離に対応する長さを有する保持部材１３０ｈ
を前記一端部１２６に連結することにより、近接スイッ
チ１１８ａによる位置検出が可能となる。

【００４４】同様に、図９において、第２当接面１００
が反時計回りの方向に向かってそれぞれ異なる角度に形
成された他のプレート１３２ａ〜１３２ｆを用いた場
合、屈曲部材１２４の一端部１２６は、それぞれ初期位
置Ａ２〜Ａ７からその変位終端位置Ａ９まで変位するよ
うに設けられており、前記他のプレート１３２ａ〜１３
２ｆに対応してそれぞれ異なる長さ〜を有する他の
保持部材１３０ｂ〜１３０ｇが連結される。

【００４５】なお、前記プレート８４ａ（８４ｂ）、１
３２ａ〜１３２ｇと保持部材１３０ａ〜１３０ｈとの対
応関係を明示すると、プレート８４ａ（８４ｂ）と保持
部材１３０ａ、プレート１３２ａと保持部材１３０ｂ、
プレート１３２ｂと保持部材１３０ｃ、プレート１３２
ｃと保持部材１３０ｄ、プレート１３２ｄと保持部材１
３０ｅ、プレート１３２ｅと保持部材１３０ｆ、プレー
ト１３２ｆと保持部材１３０ｇ、プレート１３２ｇと保
持部材１３０ｈとがそれぞれ対応する。

【００４６】アーム２０の回動量を設定するためのプレ
ート８４ａ、８４ｂ、１３２ａ〜１３２ｇによって屈曲
部材１２４の一端部１２６の初期位置（Ａ１〜Ａ８）が
変わり、それに伴って屈曲部材１２４の一端部１２６の
変位量が変化するが、クランプ状態となる変位終端位置
Ａ９はそれぞれ一定である。

【００４７】このように、複数のプレート８４ａ、８４
ｂ、１３２ａ〜１３２ｇの中から所望のプレートを選択
してアーム２０の回動量を所定量に設定した場合であっ
ても、複数の保持部材１３０ａ〜１３０ｈの中から前記
所望のプレートに対応する保持部材を選択して屈曲部材
１２４の一端部１２６に装着することにより、アーム２
０の回動位置を安定的に且つ確実に検出することができ
る。

【００４８】本実施の形態に係るクランプ装置１０は基
本的には以上のように構成されるものであり、次にその
動作並びに作用効果について説明する。

【００４９】先ず、図示しない固定手段を介してクラン
プ装置１０を所定位置に固定するとともに、図示しない
チューブ等の管体の一端部を一組の圧力流体出入ポート
４２ａ、４４ａ（４２ｂ、４４ｂ）にそれぞれ接続し、
前記管体の他端部を図示しない圧力流体供給源に接続す
る。なお、図１１は、アンクランプ状態のクランプ装置
１０を示し、図１２はクランプ状態のクランプ装置１０
を示すものであり、以下、図１１のアンクランプ状態を
初期位置として説明する。

【００５０】前記のような準備作業を経た後、図１１に
示す初期位置において、図示しない圧力流体供給源を付
勢して一方の圧力流体出入ポート４４ａからシリンダ室
２８に圧力流体を導入する。前記シリンダ室２８に導入
された圧力流体の作用下にピストン３０が押圧され、該
ピストン３０がシリンダ室２８に沿って上昇する。その
際、前記ピストン３０の外周面に装着されたウェアリン
グ３４と、ナックルブロック５６が摺動変位するガイド
溝５８とが案内作用を営むことにより、ピストン３０、
ピストンロッド３２およびナックルブロック５６の直線
精度が保持される。

【００５１】前記ピストン３０の直線運動は、ピストン
ロッド３２およびナックルジョイント６２を介してトグ
ルリンク機構６４に伝達され、前記トグルリンク機構６
４を構成する支持レバー７４の回動作用下にアーム２０
の回転運動に変換される。

【００５２】すなわち、ピストン３０の直線運動（上
昇）によって、ピストンロッド３２の自由端に係合する
ナックルジョイント６２およびリンクプレート７２を上
方に向かって押圧する力が作用する。前記リンクプレー
ト７２に対する押圧力は、ナックルピン７０を支点とし
て該リンクプレート７２を所定角度回動させるととも
に、前記リンクプレート７２のリンク作用下に支持レバ
ー７４を矢印Ａ方向に回動させる。

【００５３】従って、前記支持レバー７４の軸受部１８
を支点としてアーム２０が矢印Ｂ方向に向かって所定角
度回動することにより、該支持レバー７４と一体的に円
弧状突起部８２ｂ（８２ａ）が所定角度回動する。

【００５４】このようにしてアーム２０が矢印Ｂ方向に
向かって回動している際、円弧状突起部８２ｂ（８２
ａ）の一端面９４がボデイ１２に固定されたプレート８
４ｂ（８４ａ）の第１当接面９６に当接することによ
り、該アーム２０が回動動作を停止する。この結果、ア
ーム２０によってワークがクランプされるクランプ状態
に至る（図１２参照）。前記クランプ状態では、図１３
に示されるように、ピストン３０とピストンロッド３２
との連結部位に設けられたスペーサ３３がシリンダ室２
８を形成する突出部５０の壁面に当接していない。な
お、図示しないワークをクランプした際に付与される反
力は、リンクプレート７２が当接する反力板１０８によ
って受容される。

【００５５】そこで、アーム２０が回動動作を停止して
クランプ状態となった後、ピストン３０およびピストン
ロッド３２は僅かだけ上昇し、前記スペーサ３３が突出
部５０の壁面に当接することにより、ピストン３０およ
びピストンロッド３２が停止する変位終端位置となる
（図３参照）。この場合、ナックルブロック５６と一体
的に形成されたリリース用突起部６７は、ボデイ１２の
上部に形成された長円状の開口部６９から所定長だけ突
出してキャップ７１内の孔部に臨む。従って、作業者
は、可撓性を有するキャップ７１を介して前記リリース
用突起部６７を押圧し、リリース用突起部６７を下方側
に向かって変位させることにより、クランプ状態を解除
してアンクランプ状態に復帰させることができる。

【００５６】一方、図１２に示す状態において、図示し
ない切換弁の切換作用下に圧力流体出入ポート４２ａに
圧力流体を供給することによりピストン３０が下降す
る。さらにピストンロッド３２の下降作用下にリンクプ
レート７２を介して支持レバー７４が前記とは逆方向に
回動することにより、アーム２０がワークから離間する
方向に回動する。

【００５７】前記アーム２０がワークから離間する方向
に回動している際、円弧状突起部８２ｂ（８２ａ）の他
端面９８がボデイ１２に固定されたプレート８４ｂ（８
４ａ）の第２当接面１００に当接することにより、該ア
ーム２０が回動動作を停止する。この結果、クランプ装
置１０は、図１１に示す初期位置に復帰する。

【００５８】検出部１１０に設けられた一組の近接スイ
ッチ１１８ａ、１１８ｂは、ナックルブロック５６と共
に一体的に変位する金属検出体からなる保持部材１３０
ａを検知することにより、アーム２０がアンクランプ状
態の初期位置に到達したこと、および所定角度回動動作
してクランプ状態となったことを検出する。

【００５９】すなわち、一組のカバー部材８８ａ、８８
ｂをそれぞれ取り外して前記プレート８４ａ（８４ｂ）
を他のプレート１３２ａ〜１３２ｇの一つと交換した場
合、スイッチホルダ１１４を取り外し、屈曲部材１２４
の一端部１２６に前記選択された他のプレート１３２ａ
〜１３２ｇに対応する長さ〜を有する保持部材１３
０ｂ〜１３０ｈの一つを連結する必要がある。前記連結
された保持部材１３０ｂ〜１３０ｈを一組の近接スイッ
チ１１８ａ、１１８ｂによって検知することにより、ア
ーム２０がクランプ状態あるいはアンクランプ状態のい
ずれの位置にあるかが検出される。

【００６０】本実施の形態に係るクランプ装置１０で
は、ボデイ１２に形成された略円形状の開口部１６ａ、
１６ｂを通じてストッパとして機能する円弧状突起部８
２ａ、８２ｂをボデイ１２の外部に露呈させている。換
言すると、アーム２０の回動動作を停止させるストッパ
をボデイ１２の外部に設けている。

【００６１】従って、図４に示されるように、ボデイ１
２を構成する第１ケーシング４６から第２ケーシング４
８を取り外すことにより、ストッパとして機能する円弧
状突起部８２ａ、８２ｂが設けられた支持レバー７４を
簡便に交換することができる。

【００６２】また、前記クランプ装置１０では、前記円
弧状突起部８２ａ、８２ｂに当接するプレート８４ａ、
８４ｂを、ねじ部材９２を介して第１ケーシング４６お
よび第２ケーシング４８に対してそれぞれ着脱自在に装
着している。従って、ボデイ１２を構成する第１ケーシ
ング４６および第２ケーシング４８を分解することなく
該ボデイ１２に装着されたカバー部材８８ａ、８８ｂを
取り外し、円弧状突起部８２ａ、８２ｂに当接する第１
当接面９６および第２当接面１００の角度が異なる他の
プレート１３２ａ〜１３２ｇと交換することにより、簡
便にアーム２０の回動動作範囲を変更して該アーム２０
の回動量を簡便に設定することができる。このようにし
てメンテナンス作業を簡便且つ効率的に遂行することが
できる。

【００６３】さらに、前記アーム２０の回動動作範囲を
変更した場合、選択されたプレート１３２ａ〜１３２ｇ
に対応した長さ〜を有する保持部材１３０ａ〜１３
０ｈを屈曲部材１２４の一端部１２６に連結することに
より、アーム２０の回動位置を確実に検出することがで
きる。

【００６４】さらにまた、シリンダ部１４内のピストン
３０とピストンロッド３２との連結部位に、前記ピスト
ン３０の変位終端位置を規制するスペーサ３３を設ける
ことにより、簡素な構造によって上死点（デッドポイン
ト）への進入を確実に阻止することができる。

【００６５】この場合、図３に示されるように、前記ピ
ストン３０がスペーサ３３に当接して変位終端位置に到
達した際、ナックルブロック５６と一体的に形成された
リリース用突起部６７は、開口部６９から所定長だけ突
出してキャップ７１内の孔部に臨む。従って、ナックル
ブロック５６は、図１４に示されるように、第１および
第２ケーシング４６、４８の内壁面に当接することがな
く、その変位が規制されることがない。このため、ピス
トンロッド３２は、スペーサ３３によって圧縮荷重を受
ける分だけその圧縮加重が軽減され、前記ピストンロッ
ド３２の直径を縮径して形成することにより軽量化を図
ることができる利点がある。

【００６６】なお、本実施の形態では、駆動源としてシ
リンダを用いて説明しているがこれに限定されるもので
はなく、例えば、図示しない電動モータ等の回転駆動
源、リニアアクチュエータ等を用いてもよいことは勿論
である。

【００６７】

【発明の効果】本発明によれば、以下の効果が得られ
る。

【００６８】すなわち、検出手段が回動量設定手段によ
って設定されたアームの回動量に対応して交換可能に設
けられているため、前記アームの回動量が変更された場
合であっても、アンクランプ状態となる一方の変位終端
位置と該アームがクランプ状態となる他方の変位終端位
置とを確実に検出することができる。

【００６９】また、簡単な作業によってアームの回動量
を変更し且つ検出手段を交換することができるため、ク
ランプ装置の汎用性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るクランプ装置の斜視
図である。

【図２】前記クランプ装置のボデイからカバー部材を外
した状態を示す斜視図である。

【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った縦断面構成図
である。

【図４】前記クランプ装置を構成するボデイの分解斜視
図である。

【図５】前記クランプ装置を構成するシリンダ部の分解
斜視図である。

【図６】支持レバーの円弧状突起部とプレートとが当接
する状態を示す一部切欠斜視図である。

【図７】前記クランプ装置を構成する検出部の分解斜視
図である。

【図８】前記検出部を構成するスイッチホルダを底面側
からみた斜視図である。

【図９】アームの回動動作を規制する複数のプレートの
形状を示すとともに、前記アームの回動動作に伴って直
線状に変位する屈曲部材の一端部の初期位置および終端
位置を示す説明図である。

【図１０】前記屈曲部材の一端部に連結される複数の保
持部材を示す説明図である。

【図１１】アームが初期位置にあるときの動作説明図で
ある。

【図１２】アームの回動動作が停止してクランプ状態と
なったときの動作説明図である。

【図１３】前記クランプ状態となったときのスペーサの
位置を示す一部縦断面説明図である。

【図１４】前記クランプ状態となったときのナックルジ
ョイントの位置を示す縦断面説明図である。

【符号の説明】

１０…クランプ装置 １２…ボデイ １４…シリンダ部 １６ａ、１６ｂ、６
９、９０…開口部 １８…軸受部 ２０…アーム ２２、５２ａ、５２ｂ、８６…凹部 ２４…エンドブロック ３０…ピストン ３２…ピストンロッド ３３…スペーサ ４２ａ、４２ｂ、４４ａ、４４ｂ…圧力流体出入ポート ４６、４８…ケーシング ５４…室 ５６…ナックルブロック ６４…トグルリンク
機構 ６６…突起部 ６７…リリース用突
起部 ６８…溝部 ７０…ナックルピン ７１…キャップ ７２…リンクプレー
ト ７４…支持レバー ８０ａ、８０ｂ…円
周部 ８２ａ、８２ｂ…円弧状突起部 ８４ａ、８４ｂ、１３２ａ〜１３２ｇ…プレート ８８ａ、８８ｂ…カバー部材 ９４…一端面 ９６、１００…当接面 ９８…他端面 １１０…検出部 １１４…スイッチホ
ルダ １１７…コネクタ部 １１８ａ、１１８ｂ
…近接スイッチ １２４…屈曲部材 １２６…一端部 １２８…長溝 １３０、１３０ａ〜
１３０ｈ…保持部材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回動するアームによってワークをクランプ
   するクランプ装置において、 ボデイと、 前記ボデイと一体的に連結された駆動源と、 前記駆動源の駆動力を伝達する駆動力伝達手段と、 前記駆動力伝達手段から伝達される駆動力をアームの回
   動運動に変換するトグルリンク機構と、 前記アームの回動量を設定する回動量設定手段と、 前記回動量設定手段によって設定されたアームの回動量
   に対応して交換可能に設けられ、前記アームがアンクラ
   ンプ状態となる一方の変位終端位置と該アームがクラン
   プ状態となる他方の変位終端位置とを検出する検出手段
   と、 を備えることを特徴とするクランプ装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の装置において、 前記回動量設定手段は、アームと一体的に回動する支持
   レバーに形成された一組の円弧状突起部と、ボデイに着
   脱自在に装着され、前記一組の円弧状突起部がそれぞれ
   当接する第１当接面および第２当接面が形成されたプレ
   ートとを有し、前記プレートは、前記第１当接面と第２
   当接面との離間角度がそれぞれ異なる複数のプレートか
   ら構成されることを特徴とするクランプ装置。
3. 【請求項３】請求項１記載の装置において、 前記検出手段は、アームの回動動作に伴ってボデイの軸
   線方向に沿って変位する被検出体と、前記被検出体の位
   置を検知する第１センサおよび第２センサとを有し、前
   記被検出体はそれぞれ異なる長さに設定され、前記アー
   ムの回動量に対応して選択的に設けられることを特徴と
   するクランプ装置。
4. 【請求項４】請求項３記載の装置において、 前記被検出体は金属検出体からなり、前記第１センサお
   よび第２センサは、それぞれ、前記金属検出体の接近作
   用下にインピーダンスの変化を検知する一組の近接スイ
   ッチからなることを特徴とするクランプ装置。