JP2013006225A - クランプ装置、クランプ方法及び穿孔方法 - Google Patents

Abstract

【課題】被加工物と穿孔装置とを精度よくクランプさせることができると共に、小型で、安定した推力を維持することができるクランプ装置を提供すること。
【解決手段】クランプ装置１Ａは、被加工物Ｗに穿孔加工を行う穿孔装置１をクランプする装置である。このクランプ装置１Ａは、穿孔装置１の被加工物Ｗ側の先端部に配置されたクランププレート駆動手段８０Ａと、クランププレート駆動手段８０Ａに連動し穿孔装置１の加工軸に沿って進退するクランププレート１４と、クランププレート１４と一体に進退するブッシュ１３と、ブッシュ１３の進退によって拡径されて、被加工物Ｗを穿孔するドリルＴ（穿孔工具）の位置決めをする治具プレートＰに係合されるコレット１１と、を備えている。
【選択図】図３

Description

本発明は、被加工物に穿孔を施す穿孔装置をクランプするクランプ装置、クランプ方法及び穿孔方法に関する。

従来、穿孔装置によって被加工物に穿孔を施す場合は、一般に、被加工物と穿孔装置とをクランプ装置で保持して穿孔位置及び加工姿勢を安定した状態にさせてから、被加工物に穿孔を施す穿孔作業が行われている。

被加工物に穿孔を施す穿孔装置としては、ガイドブロックに穿孔工具をクランプさせながら被加工物に穿孔を施すことができる穿孔装置（例えば、特許文献１参照）や、装置の先端に形成した突部を案内スリーブに挿入して回転させることによって、案内スリーブを型板の内面に係止させて、穿設及び切削加工が可能な装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。

また、被加工物に穿孔装置をクランプさせる方法としては、治具プレート（テンプレート）や、穴及び溝を有している被加工物に対して、装置（工具）の先端のコレット径を拡径し、クランプさせながら穿孔を施す加工方法及びコレットが知られている（例えば、特許文献３参照）。

特許第４１６２９５７号公報（請求項１） 特許第４３７４３１５号公報（図１） 米国特許５６２８５９２号明細書

特許文献３に記載のコレットは、被加工物に穿孔装置を固定させる部材である。この場合、コレットを利用して穿孔装置を高精度に被加工物に固定させるためには、コレットや穿孔装置を安定した状態で固定させることが必須になっている。

また、特許文献１〜３に記載されたコレット及び穿孔装置は、安定的な動作を実現させるためには、コレットを拡径させるのにエアクランプ機構が不可欠であるという問題点がある。さらに、クランプ機構に定量的な流体を作用させて移動を調整する必要があり、装置自体が複雑化し、大型化するという問題点があった。

そこで、本発明は、このような問題点を解決するために創案されたものであり、被加工物と穿孔装置とを精度よくクランプさせることができると共に、小型で、安定した推力を維持することができるクランプ装置、クランプ方法及び穿孔方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の請求項１に係るクランプ装置の発明は、被加工物に穿孔加工を行う穿孔装置の加工軸に装着される穿孔工具を、治具プレートに形成された位置決め穴に対して位置決めするクランプ装置であって、前記穿孔装置の先端部に前記加工軸に沿って進退自在に装着されるクランププレートと、前記クランププレートを進退させるクランププレート駆動手段と、前記穿孔工具を回転自在に支持するように前記クランププレートに配置され先端側が後端側よりも拡径されたテーパ部を有するブッシュと、前記穿孔装置の先端部に固定され前記ブッシュのテーパ部に適合する後端側が先端側よりも縮径されたテーパ部を有して前記位置決め穴に嵌入されるコレットと、を備え、前記クランププレート駆動手段により前記ブッシュを後退させ、当該ブッシュのテーパ部と前記コレットのテーパ部とを係合させることによって、前記穿孔工具を前記位置決め穴に位置決めすることを特徴とする。

かかる構成によれば、クランプ装置は、クランププレート駆動手段が駆動すると、クランププレートが、このクランププレート駆動手段に連動して穿孔装置の加工軸に沿って進退する。ブッシュは、そのクランププレートと一体に移動して、コレットのテーパ部によって拡径される。すると、コレットは、穿孔工具の位置決めをする治具プレートの位置決め穴に係合されて、治具プレートに保持される。このため、コレット内のブッシュ及びブッシュ内の穿孔工具は、所定位置に位置決めされる。
クランプ装置は、クランププレート駆動手段が穿孔装置の被加工物側の先端部に配置されて、クランププレート及びブッシュをクランププレート駆動手段に連動させて加工軸に沿って移動させることによって、ブッシュが治具プレートを保持する構造になっているため、クランププレート駆動手段を治具プレートの近傍に配置することができる。
このため、治具プレートをコレットで保持する保持力を発生するクランププレート駆動手段は、クランププレート駆動手段が穿孔装置の被加工物側の先端部に配置されて、ブッシュ、治具プレート及びコレットの近傍に配置されているので、治具プレート及び被加工物を安定した状態に、かつ、位置決めした状態に正確に固定することができると共に、クランプ装置及び穿孔装置の小型化を図ることができる。
その結果、クランプ装置は、狭い箇所であっても被加工物を安定した状態にしっかりと保持することができる。そのため、穿孔装置は、精度の高い穿孔を施すことができ、加工精度を向上させることができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載のクランプ装置であって、前記クランププレート駆動手段は、第１ピストンと、この第１ピストンが進退可能に内設された第１シリンダとからなる第１ピストンシリンダ装置と、第２ピストンと、この第２ピストンが進退可能に内設された第２シリンダとからなる第２ピストンシリンダ装置と、を備えたピストンシリンダ装置からなり、前記第２ピストンシリンダ装置には、エア供給源から供給されるエアを第２シリンダ内に供給するエア供給流路が設けられていることを特徴とする。

かかる構成によれば、クランププレート駆動手段は、第１ピストンシリンダ装置と第２ピストンシリンダ装置との２つのピストンシリンダ機構を直列に連設したピストンシリンダ装置からなることによって、ピストンシリンダ装置全体を小型化及び軽量化を図ることができると共に、クランプ力を増強させることができる。

請求項３に係る発明は、請求項２に記載のクランプ装置であって、前記第１シリンダは、当該第１シリンダの一方のシリンダケース半体を形成する第１シリンダプレートと、当該第１シリンダの他方のシリンダケース半体を形成する第２シリンダプレートと、前記第１シリンダプレート及び前記第２シリンダプレートに内設された第１筒体と、から形成され、前記第２シリンダは、当該第２シリンダの一方のシリンダケース半体を形成する前記第２シリンダプレートと、当該第２シリンダの他方のシリンダケース半体を形成する第３シリンダプレートと、前記第２シリンダプレート及び前記第３シリンダプレートに内設された第２筒体と、から形成されていることを特徴とする。

かかる構成によれば、クランプ装置は、第１シリンダ及び第２シリンダが、第１シリンダ及び第２シリンダの一方のシリンダケース半体をそれぞれ形成する第２シリンダプレートで共用していることによって、部品点数及び組付工数を削減して、コスト及び重量の削減を図ることができると共に、装置全体の小型化及び軽量化を図ることができる。

請求項４に係る発明は、請求項１に記載のクランプ装置であって、前記クランププレート駆動手段は、前記クランププレートに一端部が連結された連結ロッドと、前記連結ロッドの他端部に回動自在に連結されたカムレバーと、を備え、前記カムレバーは、回動操作することにより、前記連結ロッド及び前記クランププレートを介在して、前記ブッシュを進退させることを特徴とする。

かかる構成によれば、前記クランププレート駆動手段は、カムレバーを回動操作すれば、連結ロッド及びクランププレートを介在してブッシュを進退させることができるので、部品点数を削減して装置全体の構造をシンプル化することができる。

請求項５に係る発明は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のクランプ装置を用いて前記被加工物を保持する前記治具プレートをクランプするクランプ方法であって、前記クランププレート駆動手段を進退駆動させる駆動工程と、前記クランププレート駆動手段の進退駆動に連動して前記クランププレートを進退移動させるクランププレート移動工程と、前記クランププレートの進退移動に連動して前記ブッシュを進退移動させるブッシュ移動工程と、前記ブッシュの進退移動によって前記コレットを拡径させるコレット拡径工程と、前記コレットを前記位置決め孔に嵌入させることで前記治具プレートをクランプするクランプ工程と、を含むことを特徴とする。

かかる構成によれば、クランプ方法は、駆動工程でクランププレート駆動手段が進退駆動すると、クランププレート移動工程及びブッシュ移動工程でクランププレート及びコレットが進退移動して、これに連動してコレット（コレット拡径工程）がブッシュの移動に応じて拡径されて、治具プレートの位置決め孔に嵌入されて位置決めされることによって、コレットが、被加工物と一体の治具プレートをクランプする（クランプ工程）。
このように、クランプ方法は、駆動工程でのクランププレート駆動手段が進退移動することによって、クランププレート及びコレットが連動してコレットがクランプされるので、構造が複雑ではなく、クランプ装置全体を小型化することができる。

請求項６に係る発明は、請求項５に記載のクランプ方法であって、前記駆動工程は、エア供給源から供給されるエアを第１シリンダ内に送る第１シリンダエア供給工程と、前記第１シリンダ内の第１ピストンを進退移動させる第１ピストン移動工程と、前記エア供給源から供給されるエア、または、第１ピストンに送られたエアを第２シリンダ内に送る第２シリンダエア供給工程と、前記第２シリンダ内の第２ピストンを移動させる第２ピストン移動工程と、を含むことを特徴とする。

かかる構成によれば、クランプ方法は、第１ピストン移動工程と第２ピストン移動工程とによって、２つの第１ピストン及び第２ピストンを移動させることで、簡単な構造でクランプ力を大きくすることができる。

請求項７に係る発明は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のクランプ装置を用いて前記被加工物を保持する前記治具プレートをクランプして、前記被加工物を穿孔する穿孔方法であって、前記クランププレート駆動手段を進退駆動させる駆動工程と、前記クランププレート駆動手段の進退駆動に連動して前記クランププレートを進退移動させるクランププレート移動工程と、前記クランププレートの進退移動に連動して前記ブッシュを進退移動させるブッシュ移動工程と、前記ブッシュの進退移動によって前記コレットを拡径させるコレット拡径工程と、前記コレットを前記位置決め孔に嵌入させることで前記治具プレートをクランプするクランプ工程と、前記被加工物を加工する前記穿孔工具を把持手段に保持させて、前記把持手段を移動させて、回転させることにより前記被加工物を穿孔する穿孔加工工程と、を含むことを特徴とする。

かかる構成によれば、穿孔方法は、クランプ工程で被加工物と穿孔装置とをしっかりとクランプしてから、穿孔工程により穿孔工具を把持した把持手段を移動させて、回転させることによって被加工物を穿孔するので、穿孔精度を向上させることができる。

本発明に係るクランプ装置、クランプ方法及び穿孔方法は、被加工物と穿孔装置とを精度よくクランプさせることができると共に、小型で、安定した推力を維持することができる。

本発明の実施形態に係るクランプ装置を有する穿孔装置の一例を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る穿孔装置のカバー部材を取り外したときの状態を示す図であり、後方から見た斜視図である。 本発明の実施形態に係るクランプ装置の前端部の拡大縦断面図である。 本発明の実施形態に係るクランプ装置におけるピストンシリンダ装置のアンクランプ時の拡大横断面図である。 本発明の実施形態に係るクランプ装置におけるピストンシリンダ装置のクランプ時の拡大横断面図である。 本発明の実施形態に係るクランプ装置におけるクランプロック機構のロックレバーの設置状態を示す要部拡大背面図である。 図６のＸ−Ｘ断面図であって、クランプロック機構のロックレバーの設置状態を示す要部拡大断面図である。 図７のＹ−Ｙ断面図であり、（ａ）はクランプロック機構のアンクランプ時の状態を示す、（ｂ）はクランプロック機構のクランプ時の状態を示す。 本発明の実施形態に係るクランプ装置におけるクランプ部の拡大横断面図である。 本発明の実施形態に係るクランプ方法及び穿孔方法を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係るクランプ装置を有する穿孔装置の変形例を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るクランプ装置を有する穿孔装置の変形例を示す側面図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係るクランプ装置１Ａを説明する。
なお、クランプ装置１Ａは、例えば、穿孔装置１等の装置自体と、その穿孔装置１によって加工される被加工物Ｗ（図２参照）に取り付けられた治具プレートＰ（テンプレート）と、をクランプする装置である。なお、このクランプ装置１Ａが設けられる装置は、作業する際に、治具プレートＰや被加工物Ｗ等に形成された穴や孔に後記するブッシュ１３を内嵌させて作業を行う装置であればよく、穿孔装置１に限定されない。以下、本発明に係るクランプ装置１Ａの実施形態の一例として、穿孔装置１に使用する場合を例に挙げて説明する。

≪穿孔装置の構成≫
図１に示すように、穿孔装置１は、工具を回転させて被加工物Ｗ（図２参照）を加工する加工装置であればよく、以下、ドリルＴ（図３参照）等の穿孔工具を有するドリル装置を例に挙げて説明する。穿孔装置１は、油圧や空気圧や電動モータ等の駆動力を利用して、ドリルＴ（穿孔工具）を回転及び進退（往復動）させることによって被加工物Ｗを加工する装置であり、以下、圧縮エアでドリルＴを回転及び往復動させるドリル装置を例に挙げて説明する。
なお、便宜上、作業者がグリップ１ａを持った状態を基準として、ドリルＴが装着される側を前側（先端側）、その反対側を後側、グリップ１ａが固定された側を下側、その反対側を上側として説明する。

≪穿孔装置の構成≫
図２に示すように、穿孔装置１は、作業者（図示省略）がグリップ１ａを持って位置決め用の治具プレートＰ（テンプレート）に形成された位置決め穴Ｐａに、クランプ装置１Ａのコレット１１を挿入して穿孔装置１の先端部位を位置決めし、コレット１１の外径を拡大することよりロックして穿孔作業を行なうハンドツールである。穿孔装置１は、ドリルＴ（図３参照）を回転させ、送りを与えて被加工物Ｗを穿孔する装置である。

この穿孔装置１は、略シリンダ形状のボディ２と、ボディ２に進退自在に内装されたラム３（図１参照）と、ラム３の後部に延設されたセンタバー４０と、ラム３（図３参照）を進退させる進退機構６と、この進退機構６によって進退するドリルＴ（図３参照）と、ドリルＴを把持してラム３と一体に進退する把持手段５（図３参照）と、把持手段５を介在してドリルＴを回転させる主軸モータＭ（図１参照）と、ボディ２の前部に配設されドリルＴを覆うと共にクランプ装置１Ａが取り付けられるノーズピース１２と、を主に備えている。

≪ボディの構成≫
図１に示すボディ２は、往復移動（送りと戻り）するラム３、進退機構６、主軸モータＭ等を内装したハウジングである。ボディ２には、不図示のエア供給源からの圧縮エアでラム３を前進及び後退させるエアシリンダ室（図示省略）等が内設されている。ボディ２の上部には、油圧ダンパＤが装着されている。ボディ２の下部には、ラム３の外周部に形成されたエア圧力室（図示省略）に連通するエア供給口（図示省略）を有するグリップ１ａが固定されている。

図２に示すように、センタバー４０は、ラム３（図１参照）の後端部にねじ込まれて、ラム３の後端部を閉塞するようにして延設された軸棒部材からなる。このセンタバー４０は、不図示の排気流路と、排気口と、モータ用流路等が設けられている。

≪ラム及び油圧ダンパの構成≫
図１に示すように、ラム３は、把持手段５（図３参照）を介在してドリルＴを圧縮エアによって往復移動させるための略円筒状の部材であり、ボディ２に進退自在に内装されている。ラム３は、ボディ２の先端部と中央部と後端部とにシール材（図示省略）を介在して摺動自在に支持されている。また、ラム３の外周部中央には、圧縮エアによってボディ２内を前後方向に摺動する鍔状の拡径部（図示省略）が形成されている。
油圧ダンパＤは、例えば、ラム３の送り速度を調整し、ボディ２の上部に併設されている。

≪進退機構の構成≫
図１に示すように、進退機構６は、例えば、ラム３の外周部とボディ２の内周部との間に形成された不図示のエアシリンダ室に、圧縮エア供給源（図示省略）から供給される圧縮エアによってラム３、把持手段５（図３参照）及びドリルＴ（図３参照）を前進及び後退させるエアシリンダ機構からなる。

≪主軸モータの構成≫
主軸モータＭは、ドリルＴを回転させるモータであり、例えば、圧縮エア供給源（図示省略）からエアモータ室（図示省略）に供給された圧縮エアによって回転するエアモータからなる。主軸モータＭの主軸（図示省略）の先端部は、図３に示すように、ドリルＴを把持する把持手段５によって、ドリルＴに連結されている。

≪エア流路の構成≫
図２に示すように、エア流路Ｌは、不図示の圧縮エア供給源から供給された圧縮エアを、ピストンシリンダ装置８（クランププレート駆動手段８０Ａ）へ供給するための流路であり、エアホースからなる。ピストンシリンダ装置８は、そのエア流路Ｌからの圧縮エアによって、直線駆動するようになっている。エア流路Ｌは、ピストンシリンダ専用であり、メカニカルバルブスイッチのＯＮ／ＯＦＦによって、コレット１１のクランプまたはアンクランプを行う。

≪把持手段の構成≫
図３に示すように、把持手段５は、ドリルＴを把持すると共に、主軸モータＭ（図１参照）の回転をドリルＴに伝達するための連結部材である。把持手段５は、ドリルＴを把持するドリル用コレット５１と、このドリル用コレット５１が内嵌されて主軸（図示省略）の先端部に形成されたスピンドル５２と、ドリル用コレット５１をスピンドル５２に固定するためのコレットナット５３と、を備えて構成されている。

＜ドリル用コレット、スピンドル及びコレットナットの構成＞
図３に示すように、ドリル用コレット５１は、ドリルＴの後端面側が装着される略円筒状の部材であり、スピンドル５２の内筒部に拡開して形成された拡開部５２ａに内嵌されるテーパ状の拡径部５１ａを外周面に有している。ドリル用コレット５１には、前記拡径部５１ａと、ドリルＴを挿通するためのドリル保持孔５１ｂと、ドリル用コレット５１の後端部から前側に向かって切欠形成された切欠溝状の複数のスリ割り５１ｃと、環状溝からなる係合溝５１ｄと、が形成されている。

コレットナット５３は、ドリル用コレット５１をスピンドル５２に固定するため固定具であり、ドリル用コレット５１の頭部を内嵌させた状態で、スピンドル５２の雄ねじ部５２ｂに螺合する雌ねじ部５３ａと、ドリル用コレット５１の外周部に形成された係合溝５１ｄに係合する係止凸部と５３ｂと、を有している。
スピンドル５２は、主軸（図示省略）の先端部に形成された略筒状の部材であり、コレットナット５３を雄ねじ部５２ｂに螺合させた際に、ドリル用コレット５１の拡径部５１ａを軸心方向へ押圧して縮径させてドリル用コレット５１にドリルＴを固定させるための拡開部５２ａと、雌ねじ部５３ａが螺合することによってコレットナット５３、ドリル用コレット５１及びドリルＴを連結させるための前記雄ねじ部５２ｂとを備えている。

＜ノーズピースの構成＞
図１に示すように、ノーズピース１２は、ボディ２の前部に配設されて、把持手段５（図３参照）、ドリルＴ（図３参照）及びブッシュガイド１０の後端部側を覆うと共に、外周部にクランプ装置１Ａが取り付けられたカバー部材である。ノーズピース１２には、上側外周部にピストンシリンダ装置８の第１シリンダプレート８３、第２シリンダプレート８４及び第３シリンダプレート８５の下端部が装着されるピストンシリンダ係合部１２ａが形成され、下側外周部に集塵パイプ１ｂが設置されている。ノーズピース１２の上側外周部には、ピストンシリンダ装置８の後側に、クランプロック機構９が配置されている。

≪クランプ装置の構成≫
図３に示すように、クランプ装置１Ａは、被加工物Ｗに穿孔装置１で穿孔加工を行う際に、治具プレートＰの位置決め穴Ｐａに位置決め挿入したコレット１１を拡径することよって治具プレートＰを保持する装置であり、穿孔装置１の先端部に配置されて、圧縮エアがピストンシリンダ装置８に供給されることと、また、後記するロックレバー９１を手動で操作することによりクランプロック機構９が切換駆動することで、駆動する。このクランプ装置１Ａは、エアピストンシリンダ機構からなるピストンシリンダ装置８と、ピストンシリンダ装置８に連動し穿孔装置１の主軸（加工軸）に沿って進退するクランププレート１４と、ピストンシリンダ装置８及びクランププレート１４を支持するクランプボルト１６（連結ロッド）と、クランププレート１４の移動を規制するロックボルトＢ４と、第１シリンダプレート８３、クランププレート１４及びロックバー１５に挿通したロックボルトＢ４の先端側の雄ねじ部に螺着されるロックバー固定ナットＮ１と、このロックバー固定ナットＮ１とクランププレート１４との間に介在されてロックボルトＢ４が挿入されるロックバー１５と、クランププレート１４に連結されたブッシュ１３と、クランププレート１４とブッシュ１３とを連結するクランププレート連結具１８（図９参照）と、このクランププレート連結具１８と、ブッシュ１３の進退によって拡径されて治具プレートＰに係合されるコレット１１と、を備えている。

≪ピストンシリンダ装置の構成≫
図３及び図４に示すように、ピストンシリンダ装置８（クランププレート駆動手段８０Ａ）は、圧縮エアによって進退移動する左右一対の第１ピストン８１及び第２ピストン８２の動きを、ピストン固定バー８８、クランプボルト１６を介在して、コレット１１拡径用のブッシュ１３と一体に動くクランププレート１４を進退させるエアシリンダ機構である。このピストンシリンダ装置８は、略円筒状のノーズピース１２の先端部上部に設けられたピストンシリンダ係合部１２ａに設けられている。

このピストンシリンダ装置８は、それぞれ後記する第１ピストンシリンダ装置８Ａと、第２ピストンシリンダ装置８Ｂと、ばね部材ＳＰと、ピストン固定バー８８と、クランプボルト押え８９と、クランプボルト１６と、シリンダプレート固定ボルトＢ１（図４参照）と、ピストン固定ボルトＢ２と、クランプボルト押え固定ボルトＢ３と、シール部材Ｏ１，Ｏ２と、パッキンＸと、を備えている。

図４及び図５に示すように、ピストンシリンダ装置８は、横断面視してクランプボルト１６を中心として、左右一対に２つの第１ピストンシリンダ装置８Ａと第２ピストンシリンダ装置８Ｂとを前後方向に連設してなる。なお、ピストンシリンダ装置８の各構成部材は、それぞれ一対の部材がクランプボルト１６を中心として略左右対称に配置されて一体に駆動するため、適宜にその一方側のみを説明して他方側の説明を省略する。

＜第１ピストンシリンダ装置の構成＞
図４に示すように、第１ピストンシリンダ装置８Ａは、クランププレート１４の近傍（ノーズピース１２の先端側）に配置されるピストンシリンダ機構であり、クランプボルト１６を中心として後記する各部材を左右対称に配置してなる。この第１ピストンシリンダ装置８Ａは、ノーズピース１２に対して固定された状態に配置された左右一対の第１ピストン８１と、左右一対の第１ピストン８１に対してその周部に配置された第１シリンダ８Ａａと、この第１シリンダ８Ａａと第１ピストン８１との間に設置される第１筒体８６と、を主に備えて構成されている。

＜第１ピストンの構成＞
第１ピストン８１は、クランプボルト１６を中心として左右に配置されて同一形状で同一作動するピストンであり、全体が略筒状に形成されている。各第１ピストン８１は、厚板の略リング状のピストン部８１ａと、円筒状のピストンロッド部８１ｂと、圧縮エアの供給路の一部を形成する中空部８１ｃと、中空部８１ｃに連通する横穴８１ｄと、クランププレート１４側の端面に突設された凸部８１ｅと、を有し、第１シリンダ８Ａａに内設されている。第１ピストン８１は、第１シリンダ８Ａａ内に圧縮エアが供給されると、その圧縮エアに押されることによって、ばね部材ＳＰに抗して第２ピストン８２を押圧し、共に同一移動するようになっている。

図４に示すように、ピストン部８１ａは、第１ピストン８１の前端部に配置されたエア供給流路７１に連通する供給口８３ｃから供給された圧縮エアの空気圧を受ける部位であって、厚い円板状に形成されている。ピストン部８１ａは、外周面にパッキンＸが装着され、第１筒体８６内に、ピストンロッド部８１ｂに沿って移動可能に設けられている。
ピストンロッド部８１ｂは、エア供給流路７１から第１シリンダプレート８３内に供給された圧縮エアを第２ピストン８２側の第３シリンダプレート８５内に供給するための管路と、第１ピストン８１と第２ピストン８２とを連結するための連結部と、ピストン部８１ａの移動をガイドするための案内部と、の機能を果たす。ピストンロッド部８１ｂは、シール部材Ｏ２が装着された第２シリンダプレート８４の内壁に移動自在に挿入されると共に後端部が第２ピストン８２の連結穴８２ｃに嵌着されている。
中空部８１ｃ及び横穴８１ｄは、前記圧縮エアが流れる管路となる流路である。中空部８１ｃは、第１ピストン８１の中心線に沿って形成されている。横穴８１ｄは、その中空部８１ｃと、第２シリンダプレート８４と第２ピストン８２との間の空間と、に連通するように形成されている。

＜第１シリンダの構成＞
図４に示すように、第１シリンダ８Ａａは、左右一対の第１ピストン８１の周部に配置されて、第１ピストン８１を進退自在に収納するシリンダケースを形成する部材である。第１シリンダ８Ａａは、この第１シリンダ８Ａａの一方（前側）のシリンダケース半体を形成する第１シリンダプレート８３と、この第１シリンダ８Ａａの他方（後側）のシリンダケース半体を形成する第２シリンダプレート８４と、第１シリンダプレート８３及び第２シリンダプレート８４に内設された第１筒体８６と、から主に形成されている。

＜第１シリンダプレートの構成＞
第１シリンダプレート８３は、シール部材Ｏ１を介して第１筒体８６及び第１ピストン８１が挿入される後側開口部８３ａが形成された厚板状の部材であり、クランプボルト１６に沿って進退自在に設けられている。この第１シリンダプレート８３は、第１ピストン８１の先端側のシリンダケース半体を形成する。第１シリンダプレート８３には、第１ピストン８１側の端面に形成された一対の前記後側開口部８３ａと、クランプボルト１６が進退自在に挿入される軸筒部８３ｂと、エア供給源（図示省略）から供給される圧縮エアを第２シリンダ８Ｂａ内に供給するエア供給流路７１と、エア供給流路７１に接続されてこのエア供給流路７１が供給される圧縮エアが第１シリンダ８Ａａ内に吐出される供給口８３ｃと、が形成されている。
なお、エア供給流路７１は、エア流路Ｌ（図１参照）に接続された流路であり、第１シリンダプレート８３の外面から後側開口部８３ａ内の供給口８３ｃに連通するように設けられている。

＜第２シリンダプレートの構成＞
図４に示すように、第２シリンダプレート８４は、第１ピストン８１の基端側のシリンダケース半体と、第２ピストン８２の先端側のシリンダケース半体と、を兼備する厚板状の部材である。第２シリンダプレート８４は、第１筒体８６及び第１ピストン８１が挿入される第１開口部８４ａと、後記する第２筒体８７及び第２ピストン８２が挿入される第２開口部８４ｂと、が形成されている。この第２シリンダプレート８４には、前側の端面に開口するように形成された左右一対の前記第１開口部８４ａと、後側の端面に開口するように形成された左右一対の前記第２開口部８４ｂと、第１開口部８４ａと第２開口部８４ｂとに連通するピストンロッド挿通孔８４ｃと、が形成されている。

＜第２ピストンシリンダ装置の構成＞
第２ピストンシリンダ装置８Ｂは、前記した第１ピストンシリンダ装置８Ａの後側に連設されて、一体的に駆動して第１ピストンシリンダ装置８Ａによって後押しされるように配置された左右一対のピストンシリンダ機構である。第２ピストンシリンダ装置８Ｂは、第２ピストン８２と、この第２ピストン８２が進退可能に内設された第２シリンダ８Ｂａと、この第２シリンダ８Ｂａと第２ピストン８２との間に設置される第２筒体８７と、第１ピストン８１及び第２ピストン８２を自動復帰させるためのばね部材ＳＰと、第２シリンダ８Ｂａ内のエア及び圧力を逃がすための排出口８７ａと、第２ピストンロッド挿通孔８５ｂを閉塞するピストン固定バー８８と、ピストン固定バー８８に固定されるクランプボルト押え８９と、を主に備えて構成されている。

＜第２ピストンの構成＞
図４に示すように、第２ピストン８２は、前記第１ピストン８１の中空部８１ｃから供給された圧縮エアに押圧されて第１ピストン８１と共にばね部材ＳＰのばね力に抗して後退し、エア及び圧力を逃がすと、ばね部材ＳＰのばね力で第１ピストン８１と共に前進するようになっている。第２ピストン８２は、厚板の略リング状のピストン部８２ａと、円筒状のピストンロッド部８２ｂと、前記連結穴８２ｃと、ピストン固定ボルトＢ２が螺着される締結穴８２ｄと、を有し、第２シリンダ８Ｂａに進退自在に内設されている。

＜第２シリンダの構成＞
第２シリンダ８Ｂａは、この第２シリンダ８Ｂａの前側（一方）のシリンダケース半体を形成する前記第２シリンダプレート８４と、第２シリンダ８Ｂａの後側（他方）のシリンダケース半体を形成する第３シリンダプレート８５と、第２シリンダプレート８４及び第３シリンダプレート８５に内設された第２筒体８７と、前記ピストン固定バー８８と、前記クランプボルト押え８９と、を備えて形成されている。

＜第３シリンダプレートの構成＞
第３シリンダプレート８５は、第２筒体８７、第２ピストン８２のピストン部８２ａ、及び、ばね部材ＳＰが収納される前側開口部８５ａと、ピストンロッド部８２ｂが挿入される第２ピストンロッド挿通孔８５ｂと、が形成されている。

＜第１筒体及び第２筒体の構成＞
第１筒体８６及び第２筒体８７は、第１ピストン８１のピストン部８１ａ及び第２ピストン８２のピストン部８２ａの外周に外嵌される円筒状の部材である。第１筒体８６は、第１シリンダプレート８３の後側開口部８３ａ内から第２シリンダプレート８４の第１開口部８４ａ内に亘って配置されている。この第１筒体８６の第２シリンダプレート８４側寄りの部位には、第２シリンダ８Ａａ内のエアを排出する排出口８６ａが形成されている。第２筒体８７は、第２シリンダプレート８４の第２開口部８４ｂ内から第３シリンダプレート８５の前側開口部８５ａ内に亘って配置されている。この第２筒体８７の第３シリンダプレート８５側寄りの部位には、第２シリンダ８Ｂａ内のエアを逃がす排出口８７ａが形成されている。

＜ばね部材の構成＞
前記ばね部材ＳＰは、第２ピストン８２のピストンロッド部８２ｂに遊嵌されて、前端部が第２ピストン８２のピストン部８２ａの後端面に圧接し、後端部が第３シリンダプレート８５の前側開口部８５ａの底面に圧接した状態に組み付けられた弾性部材からなる。ばね部材ＳＰは、第１ピストン８１及び第２ピストン８２を前側に押戻すばね力を有し、例えば、複数の皿ばね、あるいは、圧縮コイルばね等からなる。

＜ピストン固定バーの構成＞
図４に示すように、ピストン固定バー８８は、左右一対の第２ピストン８２のピストンロッド部８２ｂがそれぞれ挿入された第３シリンダプレート８５の第２ピストンロッド挿通孔８５ｂを閉塞する蓋部材としての機能と、左右の第２ピストン８２をクランプボルト１６に連結させて同移動させるための連結部材の機能と、第３シリンダプレート８５を押圧してクランプ装置１Ａを手動で位置決め穴Ｐａにコレット１１が内嵌した状態であるクランプ状態、または、位置決め穴Ｐａにコレット１１が遊嵌した状態であるアンクランプ状態に切り換えるクランプロック機構９を設置するための基台の機能と、を果たす部材である。

図８（ａ）、（ｂ）に示すように、ピストン固定バー８８は、縦断面視して略Ｌ字状（段差状）に形成された横長の厚板状部材からなり、例えば、ピストン固定ボルトＢ２（図４及び図５参照）によって第２ピストン８２の後端面に固定される固定ボルト設置部８８ａと、クランプロック機構９を設置するためのクランプロック機構設置部８８ｂと、を有している。

図４〜図６に示すように、固定ボルト設置部８８ａは、例えば、ピストン固定バー８８の上側部位に横長に立設された厚い平板状の部位である。固定ボルト設置部８８ａには、中央部にクランプボルト１６の頭部側が挿入されるボルト挿入孔８８ｃが形成され、このボルト挿入孔８８ｃの左右外側にクランプボルト押え固定ボルトＢ３，Ｂ３がそれぞれ螺着される雌ねじ部８８ｄ，８８ｄが形成され、さらに、この雌ねじ部８８ｄ，８８ｄの左右外側にピストン固定ボルトＢ２，Ｂ２の頭部側がそれぞれ挿入されるボルト挿入孔８８ｅが形成されている。

図６及び図７に示すように、クランプロック機構設置部８８ｂには、左右一対の鋼球９４，９５が進退移動自在にそれぞれ挿入される鋼球挿設孔８８ｆ，８８ｆと、左右の鋼球挿設孔８８ｆ，８８ｆに直交するように横設されたロックレバーシャフト９２挿設用のロックレバー設置孔８８ｇと、が形成されている。

＜クランプボルト押えの構成＞
図４及び図５に示すように、クランプボルト押え８９は、前記ピストン固定バー８８に頭部を没入するようにして装着されたクランプボルト１６の頭部を閉塞して、ピストン固定バー８８の後端面に、左右一対のクランプボルト押え固定ボルトＢ３を螺着することによって、クランプボルト１６をピストン固定バー８８の固定ボルト設置部８８ａに固定するための部材である。クランプボルト押え８９は、例えば、長方形の座金状の厚板部材からなり、左右一対のクランプボルト押え固定ボルトＢ３の雄ねじ部をそれぞれ挿通する孔が形成されている。

図２に示すように、シリンダプレート固定ボルトＢ１は、第３シリンダプレート８５の上下左右の端部からこの第３シリンダプレート８５、及び、第２シリンダプレート８４を挿通して先端が第１シリンダプレート８３に螺着される連結具である。
前記ピストン固定ボルトＢ２は、左右一対の第３シリンダプレート８５をピストン固定バー８８に固定するための固定具である。
前記したように左右一対のクランプボルト押え固定ボルトＢ３は、ピストン固定バー８８の固定ボルト設置部８８ａに頭部を没入させた状態に挿入したクランプボルト１６の頭部を閉塞するクランプボルト押え８９を、ピストン固定バー８８の後端面に固定するための固定具である。
前記シリンダプレート固定ボルトＢ１、ピストン固定ボルトＢ２及びクランプボルト押え固定ボルトＢ３は、例えば、キャップボルト（六角穴付きボルト）からなる。

≪クランプロック機構の構成≫
図７、図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、クランプロック機構９は、ロックレバー９１を操作することによって、クランプ装置１Ａを手動でクランプ状態、または、アンクランプ状態に切換駆動させると共に、クランプ状態及びアンクランプ状態にロックすることができる装置である。換言すると、このクランプロック機構９は、ロックレバー９１を上方向または後方向に回動操作することにより、ロックレバーシャフト９２の係合穴９２ａを鋼球９４，９５に係合・離脱させて、鋼球９５が第３シリンダプレート８５の表面８５ｄを非押圧または押圧することで、第２ピストン８２を固定したピストン固定バー８８を鋼球９４，９５が移動した分だけ移動させて、図８（ａ）に示すアンクランプ状態、または、図８（ｂ）に示すクランプ状態に手動で切り換える装置である。

つまり、クランプロック機構９は、圧縮エアで進退移動した左右一対の第１ピストン８１及び第２ピストン８２を、ロックレバー９１を回動操作することにより手動で進退移動させて、コレット１１拡径用のブッシュ１３と一体に動くクランププレート１４を進退させて、前記クランプ状態をロック状態及び手動でクランプ状態にしたり、アンロック状態及び手動でアンクランプ状態にしたりする安全装置である。
クランプロック機構９は、前記ロックレバー９１と、前記ロックレバーシャフト９２と、前記鋼球９４，９５と、前記ピストン固定バー８８と、前記第３シリンダプレート８５と、を備えて構成されている。

図１及び図２に示すように、ロックレバー９１は、ピストン固定バー８８の右側側面に配置された略Ｌ字形状の回動操作部材であり、このロックレバー９１を回動操作すると、ロックレバーシャフト９２の軸心線を中心として共に回動するようになっている。ロックレバー９１は、例えば、アンロック時に、図４に示すように後方向を向いた状態になり、ロック時に図５、図６、図７、図８（ｂ）に示すように、その状態から９０度回動して上（縦）方向を向いた状態になる。

図６及び図７に示すように、ロックレバーシャフト９２は、ピストン固定バー８８のロックレバー設置孔８８ｇに挿入し、先端に形成された雄ねじ部（図示省略）にロックレバー固定ナット９３を螺着することで、ピストン固定バー８８に回動自在に設けられている。ロックレバーシャフト９２には、一対の鋼球挿設孔８８ｆ，８８ｆに直交する位置に、鋼球９４，９４がそれぞれ係合・離脱する係合穴９２ａ，９２ａが形成されている。係合穴９２ａは、例えば、開口縁の直径が、鋼球９４の直径よりも小さな孔径の円錐形状の穴からなる。

ロックレバーシャフト９２は、ロックレバー９１と一体に回動するように設けられ、ロックレバー９１を後方向に回動操作したアンクランプ時には、図８（ａ）に示すように係合穴９２ａが前方向を向いた状態になって、係合穴９２ａに鋼球９４が係合するアンロック状態になる。また、ロックレバー９１を上方向に回動操作したクランプ時には、図８（ｂ）に示すように、その状態から９０度回動して係合穴９２ａが下方向を向いて、ロックレバーシャフト９２の外表面と鋼球９４の表面とが当接するクランプ状態にしたり、ピストンシリンダ装置８でクランプ状態にしたものをさらにクランプ状態にしてロック状態にする。

図８（ａ）、（ｂ）に示すように、鋼球９４，９５は、鋼球挿設孔８８ｆ内に進退移動自在に挿入される部材であり、例えば、二個の金属製の球体からなる。二つの鋼球９４，９５は、鋼球挿設孔８８ｆ内において、ロックレバーシャフト９２と第３シリンダプレート８５との間に介在されて互いに当接した状態に配置されると共に、ロックレバーシャフト９２の鋼球９４がロックレバーシャフト９２に常に当接した状態にあり、第３シリンダプレート８５側の鋼球９５が第３シリンダプレート８５に常に当接した状態に配置されている。

つまり、ロックレバーシャフト９２が設けられたピストン固定バー８８は、ピストン固定ボルトＢ２によりばね部材ＳＰのばね力によって第１ピストン８１側（矢印ｇ方向側）に常に付勢された状態で第２ピストン８２に固定されている。このため、ロックレバーシャフト９２は、ばね部材ＳＰのばね力で常に鋼球９４を第３シリンダプレート８５側（矢印ｇ方向側）へ押圧する付勢力を有する。
その結果、アンクランプ時は、図８（ａ）に示すように、ロックレバーシャフト９２の係合穴９２ａに鋼球９４がばね部材ＳＰのばね力で係合したアンクランプの状態が維持される。

クランプ時は、図８（ｂ）に示すように、ロックレバーシャフト９２の回動に伴って係合穴９２ａの位置が鋼球９４の位置から離れて、ロックレバーシャフト９２の外表面が鋼球９４，９５を介在して第３シリンダプレート８５をばね部材ＳＰのばね力に抗して押圧して第２ピストン８２を固定したピストン固定バー８８を後方向（矢印ａ方向）へ距離Ｌ１移動させる。
このため、クランプロック機構９は、ロックレバー９１を上方向に回動操作すれば、後記するコレット１１が治具プレートＰの位置決め穴Ｐａに内嵌されたクランプ状態にロックされ、ロックレバー９１を後方向に回動操作すれば、コレット１１が治具プレートＰの位置決め穴Ｐａに遊嵌したアンクランプ状態に手動で操作することができるようになっている。

＜シール部材及びシール部材の構成＞
図４に示すように、シール部材Ｏ１，Ｏ２は、圧縮エアの漏れを防止するための部材であり、第１シリンダプレート８３、第２シリンダプレート８４及び第３シリンダプレート８５に内設される。
パッキンＸは、第１ピストン８１及び第２ピストン８２のピストン部８１ａ，８２ａの外周面に装着される。

＜クランプボルトの構成＞
クランプボルト１６（連結ロッド）は、ピストンシリンダ装置８の中心線に沿って前後方向に延設されたボルト・ナット状のシャフトであり、ボルト部位と、クランプボルト固定ナット１６ａとから構成されている。クランプボルト１６は、第１シリンダプレート８３、第２シリンダプレート８４、及び、第３シリンダプレート８５内に進退自在に軸支されている。そのクランプボルト１６は、前端にクランププレート１４が固定され、後端にピストン固定バー８８及びクランプボルト押え８９が固定されて、一体に前後方向に進退移動する。

＜クランププレートの構成＞
クランププレート１４は、クランプボルト１６を螺入して、クランプボルト１６の前端部の雄ねじ部にクランプボルト固定ナット１６ａを螺着することによって、前記ピストンシリンダ装置８のクランプボルト１６に連結されて一体に進退駆動する厚板状部材である。
図３に示すように、クランププレート１４には、このクランププレート１４の上部に装着された前記クランプボルト１６と、下部の左右に進退自在に装着されロックボルトＢ４、ロックバー１５及びロックバー固定ナットＮ１と、クランププレート１４の左右からそれぞれクランププレート１４及びノーズピース１２を介してブッシュ１３に連結されるクランププレート連結具１８（図９参照）と、を備えている。このクランププレート１４の下半部は、ノーズピース１２の外側先端部に進退自在に外嵌されている。

＜ロックボルト及びクランププレート連結具の構成＞
図３に示すように、左右一対のロックボルトＢ４は、第１シリンダプレート８３とクランププレート１４との間にクランププレート１４が前進及び後退するストローク分の空間を介して、第１シリンダプレート８３の後方側からクランププレート１４、ロックバー１５を挿通してその前端部にロックバー固定ナットＮ１が螺着されるボルトである。このロックボルトＢ４は、クランププレート１４が前後方向に移動する際のガイドをして支持する役目と、このロックボルトＢ４とロックバー固定ナットＮ１とでクランププレート１４が進退する範囲を規制する役目と、を果たす部材である。ロックボルトＢ４は、正面視して、クランププレート１４に前面下方の左右にそれぞれ設置される。

図９に示すように、クランププレート連結具固定ボルト１７は、例えば、クランププレート１４の左右側面にそれぞれクランププレート連結具１８を介して挿入される上下一対の六角穴付きボルトからなる。
クランププレート連結具１８は、クランププレート１４をブッシュ１３に連結させるためのピンであり、そのピンを形成する突起部と、クランププレート連結具固定ボルト１７の座金を兼用するように平板状の頭部と、一対のクランププレート連結具固定ボルト１７が挿入される一対の挿入孔と、が形成されている。クランププレート連結具１８は、その先端がブッシュ１３に挿入され、ブッシュ１３とクランププレート１４とを連結させる。

≪ロックバー及びロックバー固定ナットの構成≫
図３に示すように、前記ロックバー１５は、ロックバー固定ナットＮ１とクランププレート１４との間に座金状に介在される部材であり、ロックバー固定ナットＮ１の厚さよりも厚く強度を有し、左右方向に延びて形成された厚板状の部材からなる。ロックバー１５は、クランププレート１４が前側に移動した際に、このクランププレート１４がロックバー１５に引っ掛かって前方への移動を抑止して、所定のストローク範囲内で進退するように、ロックボルトＢ４に螺合したロックバー固定ナットＮ１とで規制する。
ロックボルトＢ４は、第１シリンダプレート８３、隙間、クランププレート１４を介してロックバー１５に螺入されてロックバー固定ナットＮ１によって固定されており、ロックバー固定ナットＮ１の螺合位置を調整することにより、クランププレート１４の位置調整が可能な構成になっている。
ロックバー固定ナットＮ１は、クランププレート１４の位置調整がブレないようにダブルナット（ロック機構）が配置されている。
なお、ロックバー１５及びロックバー固定ナットＮ１は、クランププレート１４の前進する範囲を規制できるものであればよく、その形状等は特に限定されない。

＜ブッシュの構成＞
ブッシュ１３は、ピストンシリンダ装置８によって進退するクランププレート１４と共に前後方向に進退移動する略円筒状の部材であり、ドリルＴが進退自在に挿入されて、被加工物Ｗに対してドリルＴの位置を位置決めする役目を果たす。ブッシュ１３には、コレット１１のテーパ部１１ａが摺接するテーパ部１３ａが形成されている。
テーパ部１３ａは、ブッシュ１３の前端部に形成され、前側に向かって拡径するように形成されている。テーパ部１３ａには、このテーパ部１３ａからブッシュ１３の中央部後側に亘ってコレット１１が外嵌されて、テーパ部１３ａにコレット１１の内周部に前端側に向かって拡開するように形成されたコレット１１のテーパ部１１ａが外嵌されている。そして、ブッシュ１３は、後退（矢印ｃ方向に移動）すれば、コレット１１のテーパ部１１ａがブッシュ１３のテーパ部１３ａによって外周方向（矢印ｄ方向）に押圧されて、コレット１１の外周面が治具プレートＰの位置決め穴Ｐａに圧嵌し、ブッシュ１３がコレット１１を介在して治具プレートＰに位置決めされた状態で保持されるようになっている。なお、前記テーパ部１１ａ，１３ａの傾斜角度θは、約４〜８度である。傾斜角度θは、治具プレートＰの厚み、位置決め穴Ｐａの内径、加工径、加工推力に応じて予め設定された所定寸法で形成しているので、適宜要望に併せて形成する。

＜コレット及びドリルの構成＞
図９に示すように、前記コレット１１は、被加工物Ｗを穿孔するドリルＴ（穿孔工具）の位置決めをする治具プレートＰの位置決め穴Ｐａに係合される部材である。コレット１１は、ブッシュ１３が後退した際に、テーパ部１３ａによって拡径されて位置決め穴Ｐａの内壁を押圧するようにして係合される。コレット１１には、このコレット１１を径方向に弾性変形し易くするための複数のスリ割り１１ｂと、ブッシュ１３が内嵌される前記テーパ部１１ａと、が形成されている。
スリ割り１１ｂは、コレット１１の前端部から後端部の手前まで前後方向に向けて形成された切欠溝と、コレット１１の後端部から前端部の手前まで前後方向に向けて形成された切欠溝と、が前後の両方向から交互に向きを変えて適宜な間隔で複数形成されて、径方向に拡径できるように弾性を有している。
テーパ部１１ａは、移動可能に内嵌されたブッシュ１３が前進または後退した際に、ブッシュ１３のテーパ部１３ａに押圧されて拡開して、コレット１１の外周面が治具プレートＰの位置決め穴Ｐａに圧接するように形成された傾斜面である。
図３及び図９に示すように、ドリルＴは、被加工物Ｗを加工する工具であり、主軸モータＭによって回転しながら、進退機構６により進退するようになっている。

［作用］
以上のように構成された本実施形態に係るクランプ装置１Ａの動作を穿孔装置１による穿孔作業順に、図１０を主に各図を参照しながら説明する。まず、クランプ装置１Ａのコレット１１で、治具プレートＰを保持するクランプ時を説明する。

≪クランプ時の説明≫
図２に示すように、穿孔装置１で被加工物Ｗを穴あけする場合、準備工程（ステップＳ１）として、被加工物Ｗに穿設する孔に合わせて治具プレートＰを被加工物Ｗに位置決めする。次に、治具プレートＰの位置決め穴Ｐａ内に穿孔装置１の先端のコレット１１を挿入するコレット挿入工程を行う（ステップＳ２）。

次に、穿孔装置１の後端部に設置されたクランプスイッチＳＷをＯＮして、エア供給源（図示省略）及びピストンシリンダ装置８を駆動させるピストンシリンダ駆動工程（駆動工程（ステップＳ３）が行われる。
このピストンシリンダ駆動工程は、詳述すると後記するステップＳ３１〜ステップＳ３４になっている。まず、エア供給源からエア流路Ｌ、及びエア供給流路７１を介して図４に示す供給口８３ｃから第１シリンダ８Ａａ内に圧縮エアが供給される第１シリンダエア供給工程（ステップＳ３１）が行われる。すると、その圧縮エアに押圧されて第１ピストン８１が後退（矢印ａ方向に移動）する第１ピストン移動工程（ステップＳ３２）が行われる。

前記第１シリンダ８Ａａ内に供給された圧縮エアは、ピストンシリンダ装置８内を通って第２シリンダ８Ｂａ側に供給される（第２シリンダエア供給工程（ステップＳ３３））。すると、第２ピストン８２が圧縮エアに押圧されて後退（矢印ａ方向に移動）する第２ピストン移動工程（ステップＳ３４）が行われる。

前記第１ピストン８１及び第２ピストン８２の後退に連動して、この第２ピストン８２に固定されたピストン固定バー８８とクランプボルト１６を介在してクランププレート１４が後側に引っ張られて後退（矢印ｂ方向に移動）するクランププレート移動工程（ステップＳ４）が行われる。
これと同時に、図３に示すように、クランププレート１４の後退に伴ってブッシュ１３が一体に後退（矢印ｃ方向に移動）するブッシュ移動工程（ステップＳ５）が行われる。このとき、クランププレート１４は、上端部がクランプボルト１６によって後方側に引っ張られることにより、クランププレート１４の下端部が、ロックバー１５を前方向へ押圧するてこの原理が働く。このため、クランププレート連結具固定ボルト１７は、図９に示すように、後方（矢印ｂ方向）へ引っ張られる引張力が、前記したクランプボルト１６（図３参照）が後方側（矢印ｂ方向）へ引っ張られる引張力よりも大きな力となって作用されて、ブッシュ１３を後方向へ引っ張る。

その引張力でブッシュ１３が後退すると、ブッシュ１３のテーパ部１３ａがコレット１１のテーパ部１１ａを外周方向（矢印ｄ方向）に押圧して、治具プレートＰの位置決め穴Ｐａ内でコレット１１を拡径させるコレット拡径工程（ステップＳ６）が行われる。
コレット１１が拡径したことによって、コレット１１の外周面が位置決め穴Ｐａの内壁に押圧して、穿孔装置１の先端部が治具プレートＰの予め設定された所定位置に固定されるクランプ工程（ステップＳ７）が行われる。
治具プレートＰが、被加工物Ｗに対して位置決めした状態で連結されているので、穿孔装置１の先端のコレット１１も、被加工物Ｗに対して位置決めした状態に固定される。
さらに、ロックレバー９１を上方向に回動操作して、コレット１１が治具プレートＰの位置決め穴Ｐａに内嵌されたクランプ状態に手動でロックする（ステップＳ８）。
ロックレバー９１を上方向に回動操作すると、図８（ｂ）に示すように、ロックレバーシャフト９２の係合穴９２ａが鋼球９４から離れ、ロックレバーシャフト９２の外表面が鋼球９４，９５を介して第３シリンダプレート８５をばね部材ＳＰのばね力に抗して押圧して、ピストン固定バー８８を後方向（矢印ａ方向）のロック位置に移動させる。
このため、クランプロック機構９は、コレット１１のクランプ状態をロックしてコレット１１が治具プレートＰから離脱するのを阻止することができる。

次に、穿孔装置１のマニュアルスタートボタンを押圧操作すると、ドリルＴ（穿孔工具）が前進すると共に、主軸モータＭが回転駆動して加工が開始されて、被加工物ＷをドリルＴで穿孔する穿孔加工工程（ステップＳ９）が行われる。

このクランプ装置１Ａのクランプの状態は、圧縮エアを使用せずに、クランプロック機構９によっても行うことができると共に、クランプロック機構９によりクランプ状態にロックすることもできる。
例えば、図４に示すアンクランプの後方向の状態であったロックレバー９１を、図５〜図７に示すクランプの上方向の状態にロックレバー９１を操作する。すると、図８（ａ）に示すように、ロックレバーシャフト９２の係合穴９２ａに係合していた鋼球９４が、図８（ｂ）に示すように、ロックレバーシャフト９２が下方向へ９０度回動することによって、係合穴９２ａから離脱して移動し、ロックレバーシャフト９２の外表面に当接する。鋼球９５は、係合穴９２ａから離脱した鋼球９４に押圧移動されて、ロックレバーシャフト９２及びピストン固定バー８８に対して距離Ｌ１分だけ第３シリンダプレート８５を第２ピストン８２側（矢印ｇ方向側）に押圧して移動させる。
このため、ピストン固定バー８８及びピストン固定バー８８に固定された第２ピストン８２は、第３シリンダプレート８５に対して後方向（矢印ａ方向）へ距離Ｌ１移動したクランプ状態（ステップＳ７のクランプ工程の状態）にロックされる。

つまり、クランプロック機構９のロックレバー９１をロック方向（上方向）に回動操作すれば、クランプ状態が維持されるため、コレット１１が治具プレートＰの位置決め穴Ｐａに内嵌された状態にロックされ、クランプ装置１Ａが作業中に治具プレートＰから落下するという不具合を解消することができる。

≪アンクランプ時の説明≫
そして、穿孔加工が終了したら、クランプスイッチＳＷをＯＦＦにして、圧縮エア供給源（図示省略）からピストンシリンダ装置８内に供給していた圧縮エアの供給を停止する（アンクランプ工程（ステップＳ１０））。
その後、ロックレバー９１を後方向に回動操作してロックレバーシャフト９２の係合穴９２ａに鋼球９４が入り込むように手動ロックを解除してアンクランプの状態にする(手動ロック解除工程（ステップＳ１０））。すると、コレット１１がクランプ状態から解除されて治具プレートＰから離脱可能となる。
この手動ロック解除工程（ステップＳ１０）では、ピストンシリンダ装置８と手動のクランプロック機構９とが共にアンクランプの状態であるため、第１ピストン８１及び第２ピストン８２が、ばね部材ＳＰのばね力で元の前方向のアンクランプの位置に押戻される。

第１ピストン８１及び第２ピストン８２の前進に伴って、ピストン固定バー８８及びクランプボルト１６を介してクランププレート１４も共に前進する。さらに、クランププレート１４と一体にブッシュ１３が前進して、広がった状態であったコレット１１が縮径してアンクランプ状態になる。
そして、穿孔装置１を後側に引いて、コレット１１を治具プレートＰの位置決め穴Ｐａから取り外すことによって、穿孔作業が終了する。

［変形例］
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の改造及び変更が可能であり、本発明はこれら改造及び変更された発明にも及ぶことは勿論である。なお、既に説明した構成は同じ符号を付してその説明を省略する。
図１１は、本発明の実施形態に係るクランプ装置を有する穿孔装置の変形例を示す斜視図である。図１２は、本発明の実施形態に係るクランプ装置を有する穿孔装置の変形例を示す側面図である。
前記実施形態では、図３に示すように、圧縮エアで駆動するピストンシリンダ装置８によってクランププレート１４及びブッシュ１３を進退させることで、コレット１１を拡径・縮径させるクランプ装置１Ａを備えた穿孔装置１を説明したが、これに限定されるものではない。
つまり、穿孔装置１は、クランププレート１４をピストンシリンダ装置８によって機械的に駆動されるクランプ装置１Ａ（クランププレート駆動手段８０Ａ）を備えたものに限定されず、手動で駆動させるクランプ装置１００Ａ（クランププレート駆動手段８０Ｂ）であって構わない。

図１１及び図１２に示すように、この場合、穿孔装置１００の（クランププレート駆動手段８０Ｂ）クランプ装置１００Ａは、クランププレート１４に一端部が連結されたクランプボルト１６（連結ロッド）と、このクランプボルト１６の他端部に回動自在に連結されたカムレバー２００と、を主に備えて構成されている。
クランプ装置１００Ａは、作業者がアンクランプ位置ｈにあるカムレバー２００をクランプ位置ｉまで手動で９０度回動操作することによって、クランプボルト１６（連結ロッド）、クランププレート１４を介在して、ブッシュ１３を進退させて、コレット１１を拡径させる。そして、カムレバー２００を元のアンクランプ位置ｈに戻せば、コレット１１が縮径してアンクランプ状態に復帰するようになっている。

カムレバー２００は、基端部が、支軸２１０によってクランプボルト１６の一端部に固定されると共に、その基端部の周囲にカム部２００ａが形成されて、先端部側に、把手部２００ｂが形成されている。

カム部２００ａは、例えば、クランププレート１４と支持プレート３００との間に介在された自動復帰用のばねのばね力で、支持プレート３００に対して一体的に設けられているフランジ部４１０の表面に常に圧接した状態で配置されている。カム部２００ａは、カムレバー２００をアンクランプ位置ｈに配置したときに、フランジ部４１０に当接する位置に半径Ｒ１に対して、カムレバー２００をクランプ位置ｉに配置したときにフランジ部４１０に当接する位置に半径Ｒ２よりも大きく形成されている。
クランプボルト１６（連結ロッド）は、カムレバー２００のアンクランプ位置ｈのカム部２００ａの半径Ｒ１よりも、カムレバー２００のクランプ位置ｉのカム部２００ａの半径Ｒ２が小さいことによって、その長さの差の分だけ進退移動してクランププレート１４を移動させるようになっている。

円筒体４００は、基端部側が支持プレート３００に固定され、先端部側にフランジ部４１０が一体形成されている。
その支持プレート３００は、円筒体４００及びクランプボルト１６を支持するための厚板状部材からなり、ノーズピース１２の先端に固定されている。
クランプボルト１６（連結ロッド）は、一端部が、クランプボルト固定ナット１６ａによってクランププレート１４に固定され、他端部が、支持プレート３００、円筒体４００及びフランジ部４１０を挿通して支軸２１０に固定されている。

このように構成された穿孔装置１００は、手動式のクランプ装置１００Ａを備えたことにより、軽量でシンプルな構造の装置を提供することができる。また、穿孔装置１００は、軽量化したことに伴って、作業者が手で持って作業を行い易くすることができる。

［その他の変形例］
また、往復運動体を有する穿孔装置１としては、図１に示すようなドリルユニットのラム３を送る場合を例に挙げて本発明の一実施例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、往復移動する往復運動体を有する機械であれば適用させることができ、その他の装置であっても構わない。
穿孔装置１は、往復動するラム３等の往復運動体を備えた機械、または、工具や被加工物等の物体を往復移動させるラム３を搭載した機械であればよく、往復動するラム３を何によって作動させ、どのようなものに使用するかは、特に限定されない。

つまり、主軸モータＭは、ラム３、把持手段５及びドリルＴを回転させるものであればよく、例えば、油圧式モータ、電動モータ等であっても構わない。
また、進退機構６は、ラム３、把持手段５及びドリルＴを前進及び後退させる装置であればよく、油圧シリンダ機構や、モータ歯車機構等のその他の機構を使用したものであっても構わない。

また、前記実施形態では、第２シリンダ８Ｂａ内に供給されて第２ピストン８２を進退移動させる圧縮エアを、第１ピストン８１の中空部８１ｃを介して供給する場合を説明したが、第１ピストン８１や第１シリンダ８Ａａを介せずに、直接、圧縮エア供給源側から第２シリンダ８Ｂａ内に供給して第２ピストン８２を駆動させるようにしても構わない。

前記実施形態では、工具の一例として、ドリルＴを挙げて説明したが、タップ、リーマ、エンドミル等の回転工具を回転及び往復動させて被加工物Ｗを加工するものであれば、適用することが可能である。

また、前記実施形態では、穿孔装置１の一例として、第１ピストン８１及び第２ピストン８２を前側に押戻すためのばね部材ＳＰを配置して、圧縮エアの供給でピストンシリンダ装置８を駆動させてブッシュ１３を後退させることによってコレット１１を拡径させる場合を説明したが、これとは逆であってもよい。
つまり、穿孔装置１は、ばね部材ＳＰを第１ピストン８１及び第２ピストン８２の後側に配置してばね部材ＳＰのばね力によりクランプし、圧縮エアの供給でピストンシリンダ装置８によってブッシュ１３が前進してコレット１１を縮径してアンクランプするようにしても構わない。

また、図８（ａ）、（ｂ）に示す２つの鋼球９４，９５は、二個からなる球体を例に挙げて説明したが、一個からなるプッシュロッドであっても構わない。
この場合、プッシュロッドは、全体の長さを２つの鋼球９４，９５分の長さを同じにすると共に、プッシュロッドのロックレバーシャフト９２側の面を鋼球９４と同じ形状の球面に形成する。このような形状プッシュロッドであれば、鋼球９４，９５と同じ作用効果を奏する。

１，１００ 穿孔装置
１Ａ，１００Ａ クランプ装置
５ 把持手段
８ ピストンシリンダ装置
８Ａ 第１ピストンシリンダ装置
８Ａａ 第１シリンダ
８Ｂ 第２ピストンシリンダ装置
８Ｂａ 第２シリンダ
９ クランプロック機構
１１ コレット
１３ ブッシュ
１４ クランププレート
１６ クランプボルト（連結ロッド）
７１ エア供給流路
８０Ａ，８０Ｂ クランププレート駆動手段
８１ 第１ピストン
８２ 第２ピストン
８３ 第１シリンダプレート
８４ 第２シリンダプレート
８５ 第３シリンダプレート
８６ 第１筒体
８７ 第２筒体
２００ カムレバー
Ｐ 治具プレート
Ｐａ 位置決め孔
Ｓ１ 準備工程
Ｓ２ コレット挿入工程
Ｓ３ ピストンシリンダ駆動工程（駆動工程）
Ｓ４ クランププレート移動工程
Ｓ５ ブッシュ移動工程
Ｓ６ コレット拡径工程
Ｓ７ クランプ工程
Ｓ８ 手動ロック工程
Ｓ９ 穿孔加工工程
Ｓ１０ アンクランプ工程
Ｓ１１ 手動ロック解除工程
Ｓ３１ 第１シリンダエア供給工程
Ｓ３２ 第１ピストン移動工程
Ｓ３３ 第２シリンダエア供給工程
Ｓ３４ 第２ピストン移動工程
Ｍ 主軸モータ
Ｔ ドリル（穿孔工具）
Ｗ 被加工物

Claims (7)

1. 被加工物に穿孔加工を行う穿孔装置の加工軸に装着される穿孔工具を、治具プレートに形成された位置決め穴に対して位置決めするクランプ装置であって、
   前記穿孔装置の先端部に前記加工軸に沿って進退自在に装着されるクランププレートと、
   前記クランププレートを進退させるクランププレート駆動手段と、
   前記穿孔工具を回転自在に支持するように前記クランププレートに配置され先端側が後端側よりも拡径されたテーパ部を有するブッシュと、
   前記穿孔装置の先端部に固定され前記ブッシュのテーパ部に適合する後端側が先端側よりも縮径されたテーパ部を有して前記位置決め穴に嵌入されるコレットと、を備え、
   前記クランププレート駆動手段により前記ブッシュを後退させ、当該ブッシュのテーパ部と前記コレットのテーパ部とを係合させることによって、前記穿孔工具を前記位置決め穴に位置決めすることを特徴とするクランプ装置。
2. 前記クランププレート駆動手段は、第１ピストンと、この第１ピストンが進退可能に内設された第１シリンダとからなる第１ピストンシリンダ装置と、
   第２ピストンと、この第２ピストンが進退可能に内設された第２シリンダとからなる第２ピストンシリンダ装置と、を備えたピストンシリンダ装置からなり、
   前記第２ピストンシリンダ装置には、エア供給源から供給されるエアを第２シリンダ内に供給するエア供給流路が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のクランプ装置。
3. 前記第１シリンダは、当該第１シリンダの一方のシリンダケース半体を形成する第１シリンダプレートと、
   当該第１シリンダの他方のシリンダケース半体を形成する第２シリンダプレートと、
   前記第１シリンダプレート及び前記第２シリンダプレートに内設された第１筒体と、から形成され、
   前記第２シリンダは、当該第２シリンダの一方のシリンダケース半体を形成する前記第２シリンダプレートと、
   当該第２シリンダの他方のシリンダケース半体を形成する第３シリンダプレートと、
   前記第２シリンダプレート及び前記第３シリンダプレートに内設された第２筒体と、から形成されていることを特徴とする請求項２に記載のクランプ装置。
4. 前記クランププレート駆動手段は、前記クランププレートに一端部が連結された連結ロッドと、
   前記連結ロッドの他端部に回動自在に連結されたカムレバーと、を備え、
   前記カムレバーは、回動操作することにより、前記連結ロッド及び前記クランププレートを介在して、前記ブッシュを進退させることを特徴とする請求項１に記載のクランプ装置。
5. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のクランプ装置を用いて前記被加工物を保持する前記治具プレートをクランプするクランプ方法であって、
   前記クランププレート駆動手段を進退駆動させる駆動工程と、
   前記クランププレート駆動手段の進退駆動に連動して前記クランププレートを進退移動させるクランププレート移動工程と、
   前記クランププレートの進退移動に連動して前記ブッシュを進退移動させるブッシュ移動工程と、
   前記ブッシュの進退移動によって前記コレットを拡径させるコレット拡径工程と、
   前記コレットを前記位置決め孔に嵌入させることで前記治具プレートをクランプするクランプ工程と、を含むことを特徴とするクランプ方法。
6. 前記駆動工程は、エア供給源から供給されるエアを第１シリンダ内に送る第１シリンダエア供給工程と、
   前記第１シリンダ内の第１ピストンを進退移動させる第１ピストン移動工程と、
   前記エア供給源から供給されるエア、または、第１ピストンに送られたエアを第２シリンダ内に送る第２シリンダエア供給工程と、
   前記第２シリンダ内の第２ピストンを移動させる第２ピストン移動工程と、を含むことを特徴とする請求項５に記載のクランプ方法。
7. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のクランプ装置を用いて前記被加工物を保持する前記治具プレートをクランプして、前記被加工物を穿孔する穿孔方法であって、
   前記クランププレート駆動手段を進退駆動させる駆動工程と、
   前記クランププレート駆動手段の進退駆動に連動して前記クランププレートを進退移動させるクランププレート移動工程と、
   前記クランププレートの進退移動に連動して前記ブッシュを進退移動させるブッシュ移動工程と、
   前記ブッシュの進退移動によって前記コレットを拡径させるコレット拡径工程と、
   前記コレットを前記位置決め孔に嵌入させることで前記治具プレートをクランプするクランプ工程と、
   前記被加工物を加工する前記穿孔工具を把持手段に保持させて、前記把持手段を移動させて、回転させることにより前記被加工物を穿孔する穿孔加工工程と、を含むことを特徴とする穿孔方法。

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