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WO2022201920A1 - クランプ装置 - Google Patents

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Publication number
WO2022201920A1
WO2022201920A1 PCT/JP2022/004751 JP2022004751W WO2022201920A1 WO 2022201920 A1 WO2022201920 A1 WO 2022201920A1 JP 2022004751 W JP2022004751 W JP 2022004751W WO 2022201920 A1 WO2022201920 A1 WO 2022201920A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
collet
peripheral surface
chamber
inner peripheral
surface portion
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/004751
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
均 石川
雄介 守屋
Original Assignee
エヌティーツール株式会社
Dmg森精機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by エヌティーツール株式会社, Dmg森精機株式会社 filed Critical エヌティーツール株式会社
Priority to EP22774721.9A priority Critical patent/EP4316708A4/en
Priority to CN202280023712.8A priority patent/CN117120194A/zh
Priority to US18/283,545 priority patent/US12158169B2/en
Publication of WO2022201920A1 publication Critical patent/WO2022201920A1/ja

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B1/00Devices for securing together, or preventing relative movement between, constructional elements or machine parts
    • F16B1/02Means for securing elements of mechanisms after operation
    • F16B1/04Means for securing elements of mechanisms after operation disengaged by movement of the actuating member of the element
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B31/00Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/02Chucks
    • B23B31/10Chucks characterised by the retaining or gripping devices or their immediate operating means
    • B23B31/12Chucks with simultaneously-acting jaws, whether or not also individually adjustable
    • B23B31/20Longitudinally-split sleeves, e.g. collet chucks
    • B23B31/201Characterized by features relating primarily to remote control of the gripping means
    • B23B31/204Characterized by features relating primarily to remote control of the gripping means using fluid-pressure means to actuate the gripping means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B31/00Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/02Chucks
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    • B23B31/12Chucks with simultaneously-acting jaws, whether or not also individually adjustable
    • B23B31/20Longitudinally-split sleeves, e.g. collet chucks
    • B23B31/201Characterized by features relating primarily to remote control of the gripping means
    • B23B31/206Reciprocating cam actuator
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B31/00Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/02Chucks
    • B23B31/24Chucks characterised by features relating primarily to remote control of the gripping means
    • B23B31/30Chucks characterised by features relating primarily to remote control of the gripping means using fluid-pressure means in the chuck
    • B23B31/302Hydraulic equipment, e.g. pistons, valves, rotary joints
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16B21/00Means for preventing relative axial movement of a pin, spigot, shaft or the like and a member surrounding it; Stud-and-socket releasable fastenings
    • F16B21/10Means for preventing relative axial movement of a pin, spigot, shaft or the like and a member surrounding it; Stud-and-socket releasable fastenings by separate parts
    • F16B21/12Means for preventing relative axial movement of a pin, spigot, shaft or the like and a member surrounding it; Stud-and-socket releasable fastenings by separate parts with locking-pins or split-pins thrust into holes
    • F16B21/125Means for preventing relative axial movement of a pin, spigot, shaft or the like and a member surrounding it; Stud-and-socket releasable fastenings by separate parts with locking-pins or split-pins thrust into holes radially resilient or with a snap-action member, e.g. elastic tooth, pawl with spring, resilient coil or wire
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16B21/10Means for preventing relative axial movement of a pin, spigot, shaft or the like and a member surrounding it; Stud-and-socket releasable fastenings by separate parts
    • F16B21/16Means for preventing relative axial movement of a pin, spigot, shaft or the like and a member surrounding it; Stud-and-socket releasable fastenings by separate parts with grooves or notches in the pin or shaft
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    • F16B4/00Shrinkage connections, e.g. assembled with the parts at different temperature; Force fits; Non-releasable friction-grip fastenings
    • F16B4/002Shrinkage connections, e.g. assembled with the parts at different temperature; Force fits; Non-releasable friction-grip fastenings engaging or disengaging by means of fluid pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16B2200/00Constructional details of connections not covered for in other groups of this subclass
    • F16B2200/40Clamping arrangements where clamping parts are received in recesses of elements to be connected
    • F16B2200/406Clamping parts being collars, bushings or wedges

Definitions

  • the present invention relates to a clamping device that clamps a member to be clamped.
  • a machine tool that processes a workpiece using a tool uses a clamping device that clamps a clamped member such as a tool or a tool holder that holds the tool.
  • a clamping device disclosed in Patent Document 1 is used.
  • Patent Literature 1 discloses a clamping device that clamps or unclamps a clamped member using rotation of a motor. Specifically, the rotational force of the motor is transmitted to the clamp mechanism via a reduction mechanism and a motion conversion mechanism that converts rotational motion into linear motion.
  • Patent Literature 1 uses a speed reduction mechanism and a motion converting mechanism that are configured by gears, and therefore has a complicated configuration and is expensive.
  • SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a clamping device that is inexpensive and can be simply constructed.
  • a clamped member to be clamped using the clamping device of the present invention has a shank portion, and a concave portion is formed in the shank portion.
  • the present invention comprises a main body, a clamping mechanism, and a driving mechanism for driving the clamping mechanism.
  • the body has a first body inner space, a second body inner space, and a communication path.
  • the main body can be configured by connecting a plurality of members with bolts or the like, or can be configured by a single member.
  • the extending direction of the first body portion inner space and the extending direction of the second body portion inner space can be set as appropriate. For example, they can be set in a crossing (including orthogonal) direction or in the same direction (parallel).
  • the clamping mechanism has a first movable member, a first chamber, a first elastic member and a collet.
  • the first movable member is movable along the extending direction of the inner space of the first main body.
  • the volume of the first chamber changes according to the movement of the first movable member.
  • the first elastic member generates an elastic force that moves the first movable member with respect to the main body in a direction in which the volume of the first chamber decreases.
  • the collet has a first projection engageable with the recess of the clamped member. Collets of various configurations can be used as the collet.
  • the collet can be set to a clamping mode in which the first protrusion and the recess are engaged or an unclamping mode in which the engagement between the first protrusion and the recess is released.
  • the collet is set to clamp mode by moving the first movable member in the direction in which the volume of the first chamber decreases.
  • the collet is set to the unclamping mode by moving the first movable member in the direction in which the volume of the first chamber increases.
  • the drive mechanism has a second movable member and a second chamber.
  • the second movable member is movable along the extending direction of the inner space of the second main body.
  • the volume of the second chamber changes according to the movement of the second movable member.
  • the communication path is formed to communicate the first chamber and the second chamber.
  • a power transmission medium is filled in the first chamber, the second chamber and the communication passage. Oil is preferably used as the power transmission medium.
  • the cross-sectional area of the first chamber is set larger than the cross-sectional area of the second chamber.
  • the drive mechanism has a rotating member.
  • the second movable member is configured to be movable along the extending direction of the inner space of the second main body in conjunction with the rotation of the rotating member.
  • Various modes can be used as modes for moving the second movable member in conjunction with the rotation of the rotating member.
  • the second movable member moves in the direction in which the volume of the second chamber increases.
  • a small motor can provide a pressing force for moving the first movable member in the direction in which the volume of the first chamber increases.
  • the driving mechanism can be easily constructed.
  • the shank portion of the member to be clamped has a shank portion inner peripheral surface that forms a shank portion inner space that is open at one end.
  • the concave portion is formed on the inner peripheral surface of the shank portion.
  • the first movable member has a first piston and a first shaft member.
  • a first piston forms a first chamber.
  • the first shaft member is provided on the opposite side of the first chamber from the first piston (the side on which the volume of the first chamber increases), and extends along the extending direction of the inner space of the first main body.
  • the first movable member can be configured, for example, by coupling a first piston and a first shaft member, which are formed separately, with a bolt or the like. Alternatively, it can be constructed from a single member having the first piston and the first shaft member.
  • the collet has a plurality of collet members arranged side by side in the circumferential direction on the outer peripheral side of the first shaft member. Each collet member extends circumferentially and axially. Each collet member has a collet member inner peripheral surface and a collet member outer peripheral surface. Further, each collet member has a first protrusion projecting outward from the end opposite to the first chamber.
  • the collet member inner peripheral surface has a first collet member inner peripheral surface portion and a second collet member inner peripheral surface portion located on the opposite side of the first collet member inner peripheral surface portion to the first chamber. ing.
  • the inner peripheral surface portion of the second collet member extends at an inclination angle ⁇ with respect to the extending direction of the inner peripheral surface portion of the first collet member when viewed in cross section along the extending direction of the first shaft member.
  • the inclination angle ⁇ is set so that the distance between the extension line of the inner peripheral surface portion of the first collet member and the inner peripheral surface portion of the second collet member increases from the side of the first chamber toward the side opposite to the first chamber. is set. For example, when the inner peripheral surface of the first collet member approaches the outer peripheral surface of the first shaft member (including the state of contact), the first protrusion engages with the concave portion of the clamped member.
  • the engagement between the first projection and the recessed portion of the clamped member is disengaged. set to be released.
  • the first piston moves in the direction in which the volume of the first chamber decreases (toward the first chamber)
  • the first collet member inner peripheral surface portion of each collet member approaches the first shaft member. It is That is, the inner peripheral surface portion of the second collet member and the first projection move away from the first shaft member. This sets the collet to clamp mode.
  • the inner peripheral surface portion of the second collet member of each collet member approaches the first shaft member. It is That is, the first protrusion approaches the first shaft, and the inner peripheral surface portion of the first collet member moves away from the first shaft member. This sets the collet to unclamp mode.
  • the collet (a plurality of collet members forming the collet) can be easily set to the clamp mode or the unclamp mode.
  • the clamping mechanism has a second elastic member.
  • the second elastic member generates an elastic force that brings the first collet member inner peripheral surface portion of each collet member closer to the first shaft member.
  • the elastic force of the second elastic member causes the first collet member inner peripheral surface portion of each collet member to approach the first shaft member. is configured as This sets the collet to clamp mode.
  • the second collet member inner peripheral surface portion of each collet member moves against the first shaft member against the elastic force of the second elastic member. configured to approach.
  • the collet can be easily set to clamp mode or unclamp mode.
  • each collet member has a second protrusion protruding to the outer peripheral side at the end on the first chamber side.
  • the first shaft member has a contact portion that can contact the second protrusion of each collet member.
  • the contact portion of the first movable member contacts the second projection of each collet member, and the second projection moves toward the outer circumference. It is configured so that a moving force acts.
  • the second collet member inner peripheral surface portion of each collet member is configured to approach the first shaft member against the elastic force of the second elastic member. This sets the collet to unclamp mode.
  • the collet can be easily set to clamp mode or unclamp mode.
  • the first shaft member has a protrusion protruding to the outer peripheral side at the end opposite to the first chamber.
  • the protrusion of the first shaft member abuts against part of the inner peripheral surface of the second collet member of each collet member. 2 It is configured such that a force acts to move the inner peripheral surface portion of the collet member away from the first shaft member. This sets the collet to clamp mode. Further, when the first piston moves in the direction in which the volume of the first chamber increases, the abutment between the protrusion of the first shaft member and a part of the inner peripheral surface portion of the second collet member of each collet member is released. is configured as follows. At this time, the second collet member inner peripheral surface portion of each collet member is configured to approach the first shaft member.
  • the clamping force can be increased, and the engagement between the first protrusion and the recess of the clamped member can be firmly maintained.
  • the main body restricts each collet member from moving in a direction in which the volume of the first chamber increases along the extending direction of the inner space of the first main body. It has a movement control part.
  • the clamping mechanism has a third elastic member. The third elastic member is configured to generate an elastic force separating the first movable member and each collet member.
  • the second movable member has a second piston and a second shaft member.
  • a second piston forms a first chamber.
  • the second shaft member is provided on the opposite side of the second chamber from the second piston, and extends in the extending direction of the inner space of the second body portion.
  • the second shaft member is configured to be movable along the extending direction of the inner space of the second main body in conjunction with the rotation of the rotating member.
  • the second movable member can be configured, for example, by coupling a second piston and a second shaft member, which are formed separately, with a bolt or the like.
  • it can be constructed from a single member having the second piston and the second shaft member.
  • the rotation of the rotating member can be converted into movement along the extending direction of the inner space of the second main body with a simple configuration.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a clamping mechanism that constitutes the clamping device of the first embodiment; It is a sectional view of a drive mechanism which constitutes a clamp device of a 1st embodiment.
  • FIG. 4 is a side view of one embodiment of a collet used in the clamping mechanism that constitutes the clamping device of the first embodiment; It is the figure which looked at FIG. 4 from the arrow V direction.
  • FIG. 6 is a view taken along line VI-VI in FIG. 5; 4 is a cross-sectional view of an example of a clamped member clamped by the clamping device of the first embodiment; FIG. FIG.
  • FIG. 2 is a diagram showing the state of the collet when the clamping device of the first embodiment is set to the clamping mode (FIG. 1) with the shank portion of the clamped member not being inserted into the shank portion insertion space.
  • FIG. 5 is a diagram showing a state in which the clamping device of the first embodiment is set to an unclamping mode with the shank portion of the member to be clamped not inserted into the shank portion insertion space;
  • FIG. 10 shows the state of the collet in the state shown in FIG. 9;
  • FIG. 5 is a diagram showing a state in which the shank portion of the tool holder is inserted into the shank portion insertion space while the clamping device of the first embodiment is set to the unclamping mode;
  • FIG. 5 is a diagram showing a state in which the clamping device of the first embodiment is set to a clamping mode with the shank portion of the tool holder being inserted into the shank portion insertion space;
  • FIG. 13 shows the state of the collet in the state shown in FIG. 12; It is a sectional view of a clamp device of a 2nd embodiment.
  • FIG. 4A is a side view of a different embodiment of a collet;
  • FIG. 11 shows the state of the collet of the different embodiment when set to unclamp mode;
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the clamp device 100 of the first embodiment
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the clamp mechanism 200
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the drive mechanism 400. As shown in FIG.
  • a clamping device 100 of this embodiment is configured as a tool holder clamping device for clamping a tool holder.
  • An example of a tool holder clamped by the clamping device 100 of this embodiment will be described with reference to FIG.
  • the side (the upper side in FIG. 7) inserted into the shank portion insertion space 122 (described later) of the clamping device 100 along the center line T of the tool holder 510 will be referred to as the "rear end side.” ”, and the side opposite to the side inserted into the shank insertion space 122 (lower side in FIG. 7) is called the “tip side”.
  • a tool holder 510 shown in FIG. 7 holds a tool 550 .
  • the tool holder 510 has a tool holder rear end surface 510 ⁇ /b>B, a tool holder inner peripheral surface 511 and a tool holder outer peripheral surface 512 .
  • the tool holder inner peripheral surface 511 has tool holder inner peripheral surface portions 511a to 511f.
  • the tool holder inner peripheral surface 511 forms a tool holder inner space 510a that is open at one end (rear end).
  • the tool holder outer peripheral surface 512 has tool holder outer peripheral surface portions 512a to 512c.
  • a shank portion 520 that is inserted into the shank portion insertion space 122 of the clamp device 100 is provided on the rear end side of the tool holder 510 .
  • the shank portion 520 is formed by a tool holder rear end surface 510B, a shank portion inner peripheral surface including tool holder inner peripheral surface portions 511b to 511f, and a shank portion outer peripheral surface including a tool holder outer peripheral surface portion 512c.
  • the inner peripheral surface of the shank portion and the outer peripheral surface of the shank portion have circular cross sections.
  • a shank inner space 520a that is open at one end (rear end) is formed by the inner peripheral surface of the shank.
  • a shank inner peripheral surface portion (tool holder inner peripheral surface portion) 511e forming the shank inner peripheral surface forms a concave portion 523 that can be engaged with a projection 313A (described later) of each collet member 310 constituting the collet 300. formed.
  • the recess 523 is formed as a groove extending along the circumferential direction.
  • the clamping device 100 of this embodiment is composed of a main body 110, a clamping mechanism 200, and a driving mechanism 400.
  • the body portion 110 has body portion inner spaces 120 and 130 which are open at one end.
  • the main body inner spaces 120 and 130 are formed such that the extending direction of the main body inner space 120 (center line H1) and the extending direction of the main body inner space 130 (center line H2) are orthogonal. ing.
  • the extending direction of the main body inner space 120 and the extending direction of the main body inner space 130 can be appropriately selected.
  • the main body 110 has a sealed space 121 (described later) formed on the side opposite to the opening of the main body inner space 120 and a sealed space 131 (described later) formed on the opposite side of the main body inner space 130 from the opening. ) has a communication passage 140 that communicates with.
  • the main body inner space 120 corresponds to the "first main body inner space” of the present invention
  • the main body inner space 130 corresponds to the "second main body inner space” of the present invention
  • the sealed space 121 corresponds to the "first chamber” of the present invention
  • the sealed space 131 corresponds to the "second chamber” of the present invention
  • the communication passage 140 corresponds to the "communication passage” of the present invention. do.
  • the body inner peripheral surface forming the body inner space 120 has, as shown in FIG. 2, body inner peripheral surface portions 120a to 120l.
  • a protrusion projecting toward the center line H1 (inward in the radial direction) is formed by the inner peripheral surface portions 120b to 120d of the main body portion.
  • Each collet member 310 (described later) constituting the collet 300 is arranged along the extending direction of the center line H1 on the outer peripheral side of the shaft member 230 (described later) so as to straddle the protrusion.
  • the inner peripheral surface portion 120d of the main body portion is provided at a predetermined location of the main body portion of the present invention, and the collet (each collet member) moves to the side opposite to the first chamber along the extending direction of the inner space of the first main body portion. It corresponds to the "movement control unit that regulates movement".
  • the main body inner peripheral surface portion 120h extends in a direction crossing the extending direction of the center line H1, and is formed as a step surface connecting the main body inner peripheral surface portions 120g and 120i.
  • the main body inner peripheral surface portion 120j extends in a direction crossing the extending direction of the center line H1, and is formed as a step surface connecting the main body inner peripheral surface portions 120i and 120k.
  • the main body inner peripheral surface portion 120j functions as a movement restricting portion that restricts the movement of the movable member 210 along the center line H1 toward the side opposite to the closed space 121. As shown in FIG.
  • the main body inner peripheral surface portion 120 l forms the bottom surface of the main body inner space 120 .
  • a shank portion insertion space 122 into which the shank portion 520 of the tool holder 510 is inserted is formed on the opening side of the body portion inner space 120 by the body portion inner peripheral surface portions 120a and 120b.
  • the body inner peripheral surface forming the body inner space 130 has, as shown in FIG. 3, body inner peripheral surface portions 130a to 130i.
  • the main body inner peripheral surface portion 130f extends in a direction crossing the extending direction of the center line H2, and is formed as a step surface connecting the main body inner peripheral surface portions 130e and 130g.
  • the main body inner peripheral surface portion 130g functions as a movement restricting portion that restricts the movable member 430 (described later) from moving toward the closed space 131 along the center line H2.
  • the main body inner peripheral surface portion 130 a forms the bottom surface of the main body inner space 130 .
  • the clamping mechanism 200 is arranged in the main body inner space 120 .
  • the clamping mechanism 200 is arranged so that the centerline P of the clamping mechanism 200 coincides with the centerline H1 of the main body inner space 120 (including “substantially coincident").
  • the clamping mechanism 200 will be described along the extending direction of the main body inner space 120 (centerline H1) and the extending direction of the clamping mechanism 200 (centerline P) on the opening side (FIGS. 1 and 2).
  • the lower side is called the "front end side”
  • the side opposite to the opening (the upper side in FIGS. 1 and 2) is called the "rear end side”.
  • the clamp mechanism 200 has a movable member 210 , a disc spring 260 , an annular spring 270 , a spring 280 and a collet 300 .
  • Movable member 210 is movable along the extending direction of main body inner space 120 (hereinafter referred to as “extending direction of center line H1”).
  • the movable member 210 has a piston 220 , a shaft member 230 , an operating member 240 and a pressing member 250 .
  • the movable member 210 is configured by coupling a separately formed piston 220, shaft member 230, operating member 240, and pressing member 250 with bolts or the like.
  • the movable member 210 can also be configured by one member.
  • the movable member 210 corresponds to the "first movable member" of the present invention.
  • the piston 220 has a piston front end surface 220A, a piston rear end surface 212B, and a piston outer peripheral surface 222. As shown in FIG.
  • the piston outer peripheral surface 222 has a circular cross section.
  • An O-ring 223 is arranged between the piston outer peripheral surface 222 and the main body inner peripheral surface portion 120k.
  • a closed space 121 is formed by the main body inner peripheral surface portions 120k and 120l and the piston 220 (piston rear end surface 220B). That is, the piston 220 forms a closed space 121.
  • the piston 220 corresponds to the "first piston of the first movable member" of the present invention.
  • the shaft member 230 extends along the extending direction of the center line H1 on the tip side of the piston 220 (the side opposite to the closed space 121).
  • the shaft member 230 has a circular cross section.
  • the shaft member 230 has a shaft member front end surface 230A, a shaft member rear end surface 230B, and a shaft member outer peripheral surface 232 .
  • the shaft member outer peripheral surface 232 has shaft member outer peripheral surface portions 232a to 232d.
  • a projecting portion 233 projecting outward is formed on the distal end side of the shaft member 230 by the shaft member distal end surface 230A and the shaft member outer peripheral surface portions 232a to 232c.
  • the shaft member outer peripheral surface portion 232b is formed into a tapered surface that is inclined so that the distance from the center line H1 increases from the rear end side to the front end side.
  • the shaft member 230 corresponds to the "first shaft member of the first movable member” of the present invention
  • the protrusion 233 corresponds to the "protrusion of the first shaft member” of the present invention.
  • the operating member 240 is provided on the distal end side of the piston 220 and on the outer peripheral side of the shaft member 230 and extends along the center line H1.
  • the operating member 240 is formed in a cylindrical shape and has an operating member front end surface 240A, an operating member rear end surface 240B, an operating member inner peripheral surface 241, and an operating member outer peripheral surface 242. As shown in FIG.
  • the operating member inner peripheral surface 241 and the operating member outer peripheral surface 242 have circular cross sections.
  • the actuating member distal surface 240A has actuating member distal surface portions 240A1-240A3.
  • the operating member tip surface portion 240A2 is formed into a tapered surface that is inclined so that the distance from the center line H1(P) increases from the tip side to the rear end side.
  • the actuating member distal end surface portion 240A2 can come into contact with the projecting portion 313B (more specifically, the collet member inner peripheral surface portion 311e) of the collet member 310 constituting the collet 300 (described later).
  • the operating member inner peripheral surface 241 has operating member inner peripheral surface portions 241a to 241e.
  • a space into which one end of a spring 280 (described later) can be inserted is formed by the operating member inner peripheral surface portions 241c and 241d.
  • Actuating member outer peripheral surface 242 has operating member outer peripheral surface portions 242a-242e.
  • the operating member outer peripheral surface portion 242b extends in a direction crossing the extending direction of the center line H1, and is formed as a step surface connecting the operating member outer peripheral surface portions 242a and 242c.
  • the operating member outer peripheral surface portion 242d extends in a direction crossing the extending direction of the center line H1, and is formed as a step surface connecting the operating member outer peripheral surface portions 242c and 242e.
  • the actuating member 240 corresponds to the ⁇ actuating member of the first movable member'' of the present invention
  • the actuating member distal end surface portion 240A2 corresponds to the ⁇ first movable member capable of coming into contact with the second protrusion of each collet member'' of the present invention. It corresponds to the "contact portion of the member".
  • the pressing member 250 is provided on the distal end side of the piston 220 and on the outer peripheral side of the operating member 240 .
  • the pressing member 250 is formed in a cylindrical shape and has a pressing member front end surface 250A, a pressing member rear end surface 250B, a pressing member inner peripheral surface 251, and a pressing member outer peripheral surface 252.
  • the pressing member outer peripheral surface 252 has pressing member outer peripheral surface portions 252a to 252c.
  • the pressing member outer peripheral surface portion 252b extends in a direction intersecting the extending direction of the center line H1 and is formed as a step surface connecting the pressing member outer peripheral surface portions 252a and 252c.
  • the contact of the pressing member outer peripheral surface portion 252b with the main body inner peripheral surface portion 120j restricts the movable member 210 from moving toward the distal end side along the center line H1. That is, the pressing member outer peripheral surface portion 252b and the main body inner peripheral surface portion 120j constitute a movement restricting mechanism that restricts movement of the movable member 210 toward the tip side along the center line H1.
  • the pressing member 250 corresponds to the "pressing member of the first movable member" of the present invention.
  • the disc spring 260 is arranged in a compressed state between the main body inner peripheral surface portion 120h and the pressing member distal end surface 250A. That is, the disc spring 260 generates an elastic force that moves the movable member 210 toward the rear end side along the center line H1 with respect to the main body portion 110 .
  • the disc spring 260 corresponds to "a first elastic member that generates an elastic force for moving the first movable member in the direction of the first chamber" of the present invention.
  • FIG. 4 is a side view of the collet 300
  • FIG. 5 is a view of FIG. 4 viewed in the direction of arrow V
  • FIG. 6 is a view taken along line VI-VI of FIG.
  • Collet 300 has a plurality of collet members 310 .
  • the collet members 310 are arranged side by side in the circumferential direction on the outer peripheral side of the shaft member 230 and on the distal end side of the operating member 240 .
  • the collet member 310 extends in the circumferential direction and along the center line P (H1) on the outer peripheral side of the shaft member 230, and is formed on a collet member front end surface 310A, a collet member rear end surface 310B, and an inner peripheral side. It has a member inner peripheral surface 311, a collet member outer peripheral surface 312 formed on the outer peripheral side, and collet member side surfaces 315 formed on one side and the other side along the circumferential direction.
  • the collet member 310 when viewed from a direction perpendicular to the center line P, the collet member 310 extends in an arc shape along the outer peripheral surface 231 of the shaft member.
  • the collet member inner peripheral surface 311 has collet member inner peripheral surface portions 311a to 311e.
  • the collet member inner peripheral surface portion 311e is formed into a tapered surface that is inclined so that the distance from the center line P increases from the front end side to the rear end side.
  • the collet member inner peripheral surface portion 311a extends at an inclination angle ⁇ with respect to the extending direction of the collet member inner peripheral surface portion 311b.
  • the inclination angle ⁇ is set so that the distance between the extension line of the collet member inner peripheral surface portion 311b and the collet member inner peripheral surface portion 311a increases from the rear end side toward the front end side.
  • the collet member outer peripheral surface 312 has collet member outer peripheral surface portions 312a to 312h.
  • the collet member outer peripheral surface portion 312g is formed into a tapered surface that is inclined so that the distance from the center line P (H1) decreases from the rear end side to the front end side.
  • a projecting portion 313A protruding to the outer peripheral side is formed on the distal end side of the collet member 310 by the collet member leading end surface 310A and the collet member outer peripheral surface portion 312a.
  • the protrusion 313A is formed to be engageable with the recess 523 of the tool holder 510 .
  • a projecting portion 313B projecting outward is formed on the rear end side of the collet member 310 by the collet member rear end surface 310B, the collet member outer peripheral surface portions 312g and 312h, and the collet member inner peripheral surface portions 311b to 311e. .
  • the protrusion 313B is configured so that the contact portion of the operating member 240 can contact therewith.
  • the collet member inner peripheral surface portion 311e that forms the protrusion 313B is configured to be able to contact the operating member distal end surface portion 240A2 of the operating member 240.
  • the protrusion 313 A is set to be able to engage with the recess 523 of the tool holder 510 inserted into the shank insertion space 122 .
  • the inclination angle ⁇ is such that when the collet member inner peripheral surface portion 311a is close to the shaft member outer peripheral surface 232 (shaft member outer peripheral surface portion 232d) of the shaft member 230 (including a contact state), the projection 313A is , the recess 523 of the tool holder 510 inserted into the shank insertion space 122 is not engageable (engagement between the projection 313A and the recess 523 is released).
  • the collet member inner peripheral surface portion 311b corresponds to the "first collet member inner peripheral surface portion” of the present invention
  • the collet member inner peripheral surface portion 311a corresponds to the "second collet member inner peripheral surface portion” of the present invention
  • the protrusion 313A corresponds to the "first protrusion protruding from the end of the collet member on the tip side (the side opposite to the first chamber) to the outer peripheral side” of the present invention
  • the protrusion 313B corresponds to the present invention. It corresponds to "the second protrusion protruding from the end of the collet member on the rear end side (first chamber side) to the outer peripheral side” of the invention.
  • collet member inner peripheral surface portion 311b of each collet member 310 is in contact with the shaft member outer peripheral surface portion 232d (the collet member inner peripheral surface portion 311b is in contact with the shaft member outer peripheral surface portion 232d).
  • a gap 316 extending along the center line P is formed between two collet members 310 that are adjacent in the circumferential direction.
  • the gap 316 includes a gap 316B and a gap 316A that is formed on the distal side of the gap 316B and has a larger gap than the gap 316B.
  • collet member side 315 of each collet member 310 includes collet member side portions 315a-315c.
  • Collet member side portions 315a and 315c extend along centerline P. As shown in FIG.
  • the collet member side portion 315b is formed as a stepped surface connecting the collet member side portions 315a and 315c in a stepped manner.
  • the gap 316B extends along the centerline P at a spacing N.
  • the gap 316A extends along the center line P at an interval M (M>N) wider than the interval N of the gap 316B.
  • the gap 316B corresponds to the "first gap formed on the rear end side between the collet members" of the present invention
  • the gap 316A corresponds to the "second gap formed on the front end side between the collet members” of the present invention. ” corresponds to
  • the collet 300 is a clamp in which the collet member inner peripheral surface portion 311b approaches the shaft member outer peripheral surface portion 232d and the collet member inner peripheral surface portion 311a separates from the shaft member outer peripheral surface portion 232d. mode.
  • Collet 300 is set to an unclamping mode in which collet member inner peripheral surface portion 311b is separated from shaft member outer peripheral surface portion 232d and collet member inner peripheral surface portion 311a is approaching shaft member outer peripheral surface portion 232d.
  • the collet 300 shifts from the clamping mode to the unclamping mode, it is necessary to prevent the circumferentially adjacent collet members 310 from coming into contact with each other.
  • circumferentially adjacent collet members 310 are spaced widely apart.
  • the collet members 310 adjacent in the circumferential direction are arranged with a wide gap, in a state (clamp mode) in which the inner peripheral surface portion 311b of the collet member approaches the outer peripheral surface portion 232d of the shaft member, the collet members 310 adjacent in the circumferential direction
  • the spacing between 310 may vary. If the intervals between the collet members 310 vary, the clamping force of the tool holder 510 by each collet member 310 varies, and the retention characteristics of the tool holder 510 may deteriorate.
  • gaps with different intervals are formed between two collet members 310 adjacent in the circumferential direction.
  • the interval M of the gap 316A formed on the front end side is made wider than the interval N of the gap 316B formed on the rear end side.
  • the interval M of the clearance 316A on the tip side it is possible to prevent the circumferentially adjacent collet members 310 from contacting each other when the unclamping mode is set.
  • the interval N of the gap 316B on the rear end side it is possible to prevent the interval between the collet members 310 from varying when the clamp mode is set.
  • the clamping force of the tool holder 510 by each collet member 310 can be made substantially equal, and the tool holder 510 can be stably held.
  • the annular spring 270 generates an elastic force that moves the collet members 310 arranged along the circumferential direction radially inward.
  • a C-shaped annular spring is used as the annular spring 270 .
  • An O-ring can also be used as the annular spring 270 .
  • grooves 312A are formed by collet member outer peripheral surface portions 312d to 312f.
  • the groove 312A is formed on the outer peripheral surface 312 of the collet member at a portion corresponding to the inner peripheral surface portion 311b of the collet member on the distal end side of the projecting portion 313B, and extends in the circumferential direction.
  • the annular spring 270 is inserted in a stretched state into the groove 312A of each collet member 310 arranged side by side along the circumferential direction. Thereby, the elastic force of the annular spring 270 acts as a force to bring the collet member inner peripheral surface portion 311b of the collet member 310 closer to the shaft member outer peripheral surface portion 232d.
  • the annular spring 270 corresponds to the "second elastic member" of the present invention.
  • the spring 280 is arranged in a compressed state between each collet member 310 and the operating member 240 (movable member 210).
  • the elastic force of the spring 280 acts as a force separating each collet member 310 and the operating member 240 (movable member 210). Movement of each collet member 310 toward the tip side (opposite side to the sealed space 121) along the center line H1 with respect to the main body portion 110 is restricted by the inner peripheral surface portion 120d of the main body portion. Therefore, the elastic force of the spring 280 acts as a force to move each collet member 310 to the rear end side with respect to the operating member 240 (movable member 210). That is, each collet member 310 is held in contact with the inner peripheral surface portion 120d of the main body regardless of the movement of the movable member 210. As shown in FIG. Spring 280 corresponds to the "third elastic member" of the present invention.
  • the drive mechanism 400 is arranged in the main body inner space 130 .
  • the drive mechanism 400 is arranged such that the center line Q of the drive mechanism 400 coincides with the center line H2 of the main body inner space 130 (including “substantially coincides”). 1 and 3 along the extending direction of main body inner space 130 (center line H2) and the extending direction of drive mechanism 400 (center line Q). , the right side) is called the “rear end side”, and the side opposite to the opening (the left side in FIGS. 1 and 3) is called the "front end side”.
  • the driving mechanism 400 is composed of a rotating member 410 and a movable member 430 arranged on the tip side (closed space 131 side) of the rotating member 410 .
  • Rotating member 410 is arranged in a main body inner space portion formed by main body inner peripheral surface portions 130f to 130i.
  • the rotating member 410 is formed in a cylindrical shape, and has a rotating member distal end surface 410A, a rotating member inner circumferential surface 411 forming a rotating member inner space 410a with an open distal end side, and a rotating member outer circumferential surface 412 .
  • the rotating member inner peripheral surface 411 and the rotating member outer peripheral surface 412 have circular cross sections.
  • the rotating member inner peripheral surface 411 has rotating member inner peripheral surface portions 411a to 411d.
  • the rotating member inner peripheral surface portion 411b extends in a direction intersecting the extending direction of the center line H2, and is formed as a step surface connecting the rotating member inner peripheral surface portions 411a and 411c.
  • the rotating member inner peripheral surface portion 411d forms the bottom surface of the rotating member inner space 410a.
  • a female screw is formed in the rotary member inner peripheral surface portion 411c.
  • a bearing member 420 is arranged between the rotating member outer peripheral surface 412 and the main body inner peripheral surface portion 130g. Thereby, rotating member 410 is rotatable with respect to main body portion 110 about center line H2. In this embodiment, the rotating member is driven by a motor.
  • the movable member 430 has a shaft member 440 and a piston 450 arranged on the tip side (closed space 131 side) of the shaft member 440 .
  • the movable member 430 is configured by coupling a separately formed shaft member 440 and a piston 450 with bolts or the like.
  • the movable member 430 can also be configured by one member.
  • the movable member 430 corresponds to the "second movable member" of the present invention.
  • the shaft member 440 has a shaft member front end surface 440A, a shaft member rear end surface 440B, and a shaft member outer peripheral surface 442 .
  • the shaft member outer peripheral surface 442 has a circular cross section.
  • the shaft member outer peripheral surface 442 has shaft member outer peripheral surface portions 442a to 442f.
  • the shaft member outer peripheral surface portion 442f is formed with a male screw that can be screwed with the female screw formed on the rotary member inner peripheral surface portion 411c.
  • the rotation of the shaft member 440 is restricted by a detent member 460 . Accordingly, when the rotating member 410 rotates, the shaft member 440 moves along the center line H2. That is, the shaft member 440 acts as a motion converter that converts the rotational motion of the rotating member 410 into linear motion along the center line H2.
  • the shaft member 440 corresponds to the "second shaft member of the second movable member" of the present invention.
  • the piston 450 has a piston front end surface 450A, a piston rear end surface 450B, and a piston outer peripheral surface 452. As shown in FIG.
  • the piston outer peripheral surface 452 has a circular cross section.
  • An O-ring 453 is arranged between the piston outer peripheral surface 452 and the main body inner peripheral surface portion 130b.
  • a sealed space 131 is formed by the main body inner peripheral surface portions 130a and 130b and the piston 450 (piston tip surface 450A). That is, the piston 450 forms the closed space 131 .
  • the sealed spaces 121 and 131 and the communication passage 140 are filled with a power transmission medium. In this embodiment, oil is used as the power transmission medium.
  • the piston 450 corresponds to the "second piston of the second movable member" of the present invention.
  • FIG. FIGS. 1 and 8 show the state when the shank portion 520 of the tool holder 510 is not inserted into the shank portion insertion space 122 and the collet 300 is set to the clamp mode.
  • the rotating member 410 of the drive mechanism 400 is rotated in one direction, for example, counterclockwise.
  • the movable member 430 moves along the center line H2 in the direction opposite to the sealed space 131 (the direction in which the volume of the sealed space 131 increases).
  • the movable member 210 (the piston 220, the shaft member 230, the operating member 240, and the pressing member 250) of the clamp mechanism 200 moves along the center line H1 toward the closed space 121 (closed space 121) due to the elastic force of the disc spring 260. volume decreases).
  • each collet member 310 constituting the collet 300 is held in contact with the main body inner peripheral surface portion 120 d by the elastic force of the spring 280 .
  • the contact between the operating member 240 and the projecting portion 313B of each collet member 310 (specifically, the contact between the operating member tip surface portion 240A2 and the inner circumference of the collet member).
  • the elastic force of the annular spring 270 causes the collet member inner peripheral surface portion 311b of each collet member 310 to approach the shaft member outer peripheral surface 232 (shaft member outer peripheral surface portion 232d) of the shaft member 230, and The surface portion 331a and the protrusion 313A move to the outer peripheral side (direction away from the shaft member 230). Further, by moving the movable member 210 toward the closed space 121 , the projecting portion 233 of the shaft member 230 (specifically, the outer peripheral surface portion 232 b of the shaft member forming the projecting portion 233 ) moves toward the collet member of each collet member 310 .
  • FIG. 1 In order to insert the shank portion 520 of the tool holder 510 into the shank portion insertion space 122, it is necessary to set the collet 300 to the unclamp mode.
  • the rotating member 410 of the drive mechanism 400 When setting the collet 300 to the unclamping mode, the rotating member 410 of the drive mechanism 400 is rotated in the other direction, for example, clockwise.
  • movable member 430 moves along center line H2 toward closed space 131 (in a direction in which the volume of closed space 131 decreases).
  • the pressure in the closed space 121 of the clamp mechanism 200 increases, and the movable member 210 moves against the elastic force of the coned disc spring 260 to the opposite side of the closed space 121 along the center line H1. direction of increasing volume).
  • the contact between the protrusion 233 of the shaft member 230 and the collet member inner peripheral surface portion 311a of each collet member 310 is released.
  • the spring 280 is compressed by moving the movable member 210 to the side opposite to the closed space 121 .
  • Each collet member 310 constituting the collet 300 is held in contact with the main body inner peripheral surface portion 120 d by the elastic force of the spring 280 .
  • the operating member 240 contacts the projecting portion 313B of each collet member 310 (specifically, the operating member tip surface portion 240A2 and the inner circumference of the collet member). contact with the surface portion 311e). Due to the contact between the operating member 240 and the projection 313B, the operating member 240 (operating member distal end surface portion 240A2) moves to the projecting portion 313B (collet member inner peripheral surface portion 311e) of each collet member 310, and the projecting portion 313B is moved to the outer peripheral side.
  • the shank portion 520 of the tool holder 510 is inserted into the shank portion insertion space 122 while the collet 300 is set to the unclamp mode.
  • the projecting portion 313A of each collet member 310 is inserted into the inner space 520a of the shank portion of the tool holder 510 (see FIG. 11).
  • the projecting portion 313A of each collet member 310 is arranged at a position facing the recessed portion 523 provided on the inner peripheral surface of the shank portion of the tool holder 510 .
  • the maximum outer diameter H (see FIG. 10) of the protrusion 313A of each collet member 310 when the collet 300 is set to the unclamping mode is smaller than the inner diameter D (see FIG. 7) of the shank inner space 520a. (H ⁇ D).
  • FIG. 1 With the shank portion 520 of the tool holder 510 inserted into the shank portion insertion space 122, the collet 300 is set to the clamp mode. As described above, when setting the collet 300 to the clamp mode, the rotating member 410 of the drive mechanism 400 is rotated in one direction, and the movable member 430 is moved along the center line H2 to the opposite side of the sealed space 131. Let As a result, the movable member 210 of the clamping mechanism 200 moves toward the closed space 121 along the center line H ⁇ b>1 due to the elastic force of the disc spring 260 .
  • the extending direction of the main body inner space 120 (center line H1) in which the clamp mechanism 200 is arranged and the main body inner space 130 (center line H2) in which the drive mechanism 400 is arranged
  • the extending directions are orthogonal to each other, the extending direction of the main body inner space 120 and the extending direction of the main body inner space 130 can be set as appropriate.
  • a second embodiment of the clamping device is shown in FIG.
  • the clamping device 100 of the second embodiment is configured so that the extending direction of the main body inner space 120 (center line H1) and the extending direction of the main body inner space 130 (H2) are parallel. It has the same configuration as the clamp device 100 of the first embodiment except that the shape of the passage 140 is different.
  • the power transmission mechanism between the drive mechanism and the clamp mechanism a closed space filled with a power transmission medium is used, so it can be constructed at low cost and easily.
  • a closed space filled with a power transmission medium is used, so it can be constructed at low cost and easily.
  • the collet 600 is composed of a plurality of collet members 610 like the collet 300 .
  • the collet members 610 are arranged along the circumferential direction on the outer peripheral side of the shaft member outer peripheral surface portion 232 d of the shaft member 230 of the movable member 210 .
  • the elastic force of the annular spring 270 causes the collet member inner peripheral surface portion 611b of each collet member 610 to approach the shaft member outer peripheral surface portion 232d, causing the collet member inner peripheral surface portion 611a and the protrusion 613A to move.
  • a gap 616 is formed between two circumferentially adjacent collet members 610 .
  • the gap 616 has a gap 616A and a gap 616B. 616 A of clearance gaps are formed in the front end side from the clearance gap 616B.
  • the gap 616B extends along the centerline P at a distance W.
  • collet member side 615 of each collet member 610 has collet member side portions 615a and 615b.
  • the collet member side portion 615b extends in parallel (including “substantially parallel”) to the center line P.
  • the collet member side portion 615a is inclined with respect to the extending direction of the collet member side portion 615b. extends to (See Fig. 15)
  • the collet 600 of this embodiment also has the same effects as the collet 300.
  • the gap 616B corresponds to the "first gap formed on the rear end side between the collet members" of the present invention
  • the gap 616A corresponds to the "second gap formed on the front end side between the collet members” of the present invention. ” corresponds to
  • a clamping device that clamps a tool holder that has a shank portion and holds a tool has been described.
  • the "member to be clamped” includes a tool holder that has a shank portion and holds a tool, a tool that has a shank portion, and the like.
  • the shape of the main body inner space (first main body inner space) where the clamp mechanism is arranged and the main body inner space (second main body inner space) where the drive mechanism is arranged is not limited to the shape described in the embodiment. .
  • the shapes and configurations of the movable members (pistons, shaft members, operating members, pressing members), disc springs, annular springs, springs, collets, etc. that constitute the clamping mechanism are not limited to the shapes and configurations described in the embodiments.
  • the clamping mechanism is composed of movable members (piston, shaft member, operating member, pressing member), disc springs, annular springs, springs, and collets, but members constituting the clamping mechanism are not limited to these.
  • the movable member (first movable member) of the clamp mechanism is composed of the piston, the shaft member, the operating member, and the pressing member, but the construction of the movable member (first movable member) is not limited to this.
  • the movable member can be composed of one member, or can be composed of a plurality of members coupled together.
  • the shape and configuration of the rotating member, the movable member (the shaft member and the piston), etc. that constitute the drive mechanism are not limited to the shape and configuration described in the embodiment.
  • the drive mechanism is composed of the rotating member and the movable member (the shaft member and the piston), but the members that constitute the drive mechanism are not limited to these.
  • the movable member (second movable member) of the drive mechanism is configured by the piston and the shaft member, but the configuration of the movable member (second movable member) is not limited to this.
  • the movable member (second movable member) can be configured by one member, or can be configured by coupling a plurality of members.
  • Various known elastic members can be used as the elastic member.
  • the protrusions (first protrusion, second protrusion) of the collet member, protrusions of the shaft member, disc springs, annular springs, springs, and the like can be appropriately selected according to need.
  • Each configuration described in the embodiments can be used alone, or can be used in combination with a plurality of appropriately selected configurations.

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Abstract

【課題】安価で、簡単に構成することができるクランプ装置を提供する。 【解決手段】クランプ装置100を構成するクランプ機構200は、本体部内側空間120の延在方向に沿って移動可能な可動部材210(ピストン220、軸部材230、作動部材240、押圧部材250)と、皿バネ260と、環状バネ270と、バネ280と、コレット300と、を有している。駆動機構400は、回転部材410の回転に連動して、本体部内側空間130の延在方向に沿って移動可能な可動部材430を有している。密閉空間121、131および連通路140には、油が充填されている。回転部材410を一方方向に回転させると、可動部材210が密閉空間121側に移動し、クランプ機構200は、工具510を保持するクランプモードに設定される。回転部材410を他方方向に回転させると、可動部材210が密閉空間121と反対側に移動し、クランプ機構200は、工具510の保持を解除するアンクランプモードに設定される。

Description

クランプ装置
 本発明は、被クランプ部材をクランプするクランプ装置に関する。
 工具を用いてワークを加工する工作機械では、工具あるいは工具を保持する工具ホルダ等の被クランプ部材をクランプするクランプ装置が用いられる。例えば、特許文献1に開示されているクランプ装置が用いられている。特許文献1には、モータの回転を利用して被クランプ部材をクランプあるいはアンクランプするクランプ装置が開示されている。具体的には、モータの回転力を、減速機構、回転運動を直線運動に変換する運動変換機構を介してクランプ機構に伝達している。
特開2016-144853号公報
 特許文献1に開示されているクランプ装置は、歯車により構成される減速機構および運動変換機構を用いているため、構成が複雑であり、高価である。
 本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、安価で、簡単に構成することができるクランプ装置を提供することを目的とする。
 本発明のクランプ装置を用いてクランプされる被クランプ部材は、シャンク部を有し、シャンク部に凹部が形成されている。
 本発明は、本体部と、クランプ機構と、クランプ機構を駆動する駆動機構を備えている。
 本体部は、第1本体部内側空間と、第2本体部内側空間と、連通路とを有している。本体部は、複数の部材をボルト等によって結合して構成することもできるし、単一の部材で構成することもできる。第1本体部内側空間の延在方向および第2本体部内側空間の延在方向は、適宜設定可能である。例えば、交差(直交を含む)する方向あるいは同じ方向(平行)に設定することができる。
 クランプ機構は、第1可動部材、第1室、第1弾性部材、コレットを有している。第1可動部材は、第1本体部内側空間の延在方向に沿って移動可能である。第1室は、第1可動部材の移動によって容積が変化する。第1弾性部材は、第1可動部材を、本体部に対して、第1室の容積が減少する方向に移動させる弾性力を発生する。コレットは、被クランプ部材の凹部に係合可能な第1突部を有している。コレットとしては、種々の構成のコレットを用いることができる。
 コレットは、第1突部と凹部が係合されるクランプモードあるいは第1突部と凹部との係合が解除されるアンクランプモードに設定可能である。コレットは、第1可動部材が、第1室の容積が減少する方向に移動することにより、クランプモードに設定される。また、コレットは、第1可動部材が、第1室の容積が増大する方向に移動することにより、アンクランプモードに設定される。
 駆動機構は、第2可動部材、第2室を有している。第2可動部材は、第2本体部内側空間の延在方向に沿って移動可能である。第2室は、第2可動部材の移動によって容積が変化する。
 連通路は、第1室と第2室を連通するように形成される。第1室、第2室および連通路には、動力伝達媒体が充填される。動力伝達媒体としては、好適には、油が用いられる。
 第1室の断面積は、第2室の断面積より大きく設定されている。これにより、第1可動部材を第1室と反対側に移動させる押圧力を増大することができる。
 本発明では、第2可動部材が、第2室の容積が増大する方向移動すると、第1可動部材が、第1弾性部材の弾性力により、第1室の容積が減少する方向に移動する、これにより、コレットは、クランプモードに設定される。
 また、第2可動部材が、第2室の容積が減少する方向に移動すると、第1可動部材が、第1弾性部材の弾性力に抗して、第1室の容積が増大する方向に移動する。これにより、コレットは、アンクランプモードに設定される。
 第1可動部材の移動に連動してコレットをクランプモードあるいはアンクランプモードに設定する構成としては、種々の構成を用いることができる。
 本発明では、安価に、簡単に構成することができるクランプ装置を得ることができる。
 本発明の異なる形態では、駆動機構は、回転部材を有している。また、第2可動部材は、回転部材の回転に連動して、第2本体部内側空間の延在方向に沿って移動可能に構成されている。回転部材の回転に連動して、第2可動部材を移動させる態様としては、種々の態様を用いることができる。
 そして、回転部材を一方方向に回転させると、第2可動部材が、第2室の容積が増大する方向に移動し、回転部材を他方方向に回転させると、第2可動部材が、第2室の容積が減少する方向に移動するように構成されている。
 本形態では、例えば、回転部材をモータで駆動する場合、小型のモータで、第1可動部材を、第1室の容積が増大する方向に移動させる押圧力を得ることができる。
 本形態では、駆動機構を簡単に構成することができる。
 本発明の異なる形態では、被クランプ部材のシャンク部は、一端側が開口しているシャンク部内側空間を形成するシャンク部内周面を有している。そして、凹部は、シャンク部内周面に形成されている。
 第1可動部材は、第1ピストンと第1軸部材を有している。第1ピストンは、第1室を形成する。第1軸部材は、第1ピストンより第1室と反対側(第1室の容積が増大する側)に設けられ、第1本体部内側空間の延在方向に沿って延在している。第1可動部材は、例えば、別体に形成された第1ピストンと第1軸部材をボルト等により結合して構成することができる。あるいは、第1ピストンと第1軸部材を有する単一の部材で構成することもできる。
 また、コレットは、第1軸部材の外周側に、周方向に沿って並んで配置されている複数のコレット部材を有している。
 各コレット部材は、周方向および軸方向に延在している。各コレット部材は、コレット部材内周面とコレット部材外周面を有している。また、各コレット部材は、第1突部が、第1室と反対側の端部から外周側に突出している。
 コレット部材内周面は、第1コレット部材内周面部分と、第1コレット部材内周面部分より第1室と反対側に配置されている第2コレット部材内周面部分と、を有している。第2コレット部材内周面部分は、第1軸部材の延在方向に沿った断面で見て、第1コレット部材内周面部分の延在方向に対して傾斜角度θで延在している。傾斜角度θは、第1コレット部材内周面部分の延在線と第2コレット部材内周面部分との間の間隔が、第1室側から第1室と反対側に向かって大きくなるように設定されている。傾斜角度θは、例えば、第1コレット部材内周面部分が第1軸部材の外周面に近づいた状態(当接した状態を含む)では、第1突部が被クランプ部材の凹部に係合可能であり、第2コレット部材内周面部分が、第1軸部材の外周面に近づいた状態(当接した状態を含む)では、第1突部と被クランプ部材の凹部との係合が解除されるように設定される。
 本形態では、第1ピストンが、第1室の容積が減少する方向(第1室側)に移動すると、各コレット部材の第1コレット部材内周面部分が第1軸部材に近づくように構成されている。すなわち、第2コレット部材内周面部分および第1突部が、第1軸部材から遠ざかる。これにより、コレットは、クランプモードに設定される。
 また、第1ピストンが、第1室の容積が増大する方向(第1室と反対側)に移動すると、各コレット部材の第2コレット部材内周面部分が第1軸部材に近づくように構成されている。すなわち、第1突部が第1軸部に近づき、第1コレット部材内周面部分が第1軸部材から遠ざかる。これにより、コレットは、アンクランプモードに設定される。
 本形態では、コレット(コレットを構成する複数のコレット部材)を、容易にクランプモードあるいはアンクランプモードに設定することができる。
 本発明の異なる形態では、クランプ機構は、第2弾性部材を有している。第2弾性部材は、各コレット部材の第1コレット部材内周面部分を第1軸部材に近づける弾性力を発生する。
 本形態では、第1ピストンが、第1室の容積が減少する方向に移動すると、第2弾性部材の弾性力によって、各コレット部材の第1コレット部材内周面部分が第1軸部材に近づくように構成されている。これにより、コレットは、クランプモードに設定される。
 また、第1ピストンが、第1室の容積が増大する方向に移動すると、第2弾性部材の弾性力に抗して、各コレット部材の第2コレット部材内周面部分が第1軸部材に近づくように構成されている。これにより、コレットは、アンクランプモードに設定される。
 本形態では、コレットを、容易にクランプモードあるいはアンクランプモードに設定することができる。
 本発明の異なる形態では、各コレット部材は、第1室側の端部に、外周側に突出している第2突部を有している。また、第1軸部材は、各コレット部材の第2突部に当接可能な当接部を有している。
 本形態では、第1ピストンが、第1室の容積が減少する方向に移動すると、第1可動部材の当接部と各コレット部材の第2突部との当接が解除されるように構成されている。そして、この時、第2弾性部材の弾性力によって、各コレット部材の第1コレット部材内周面部分が第1軸部材に近づくように構成されている。これにより、コレットは、クランプモードに設定される。
 また、第1ピストンが、第1室の容積が増大する方向に移動すると、第1可動部材の当接部が、各コレット部材の第2突部に当接し、第2突部を外周側に移動させる力が作用するように構成されている。また、この時、第2弾性部材の弾性力に抗して、各コレット部材の第2コレット部材内周面部分が第1軸部材に近づくように構成されている。これにより、コレットは、アンクランプモードに設定される。
 本形態では、コレットを、容易にクランプモードあるいはアンクランプモードに設定することができる。
 本発明の異なる形態では、第1軸部材は、第1室と反対側の端部に、外周側に突出している突部を有している。
 本形態では、第1ピストンが、第1室の容積が減少する方向に移動すると、第1軸部材の突部が各コレット部材の第2コレット部材内周面部分の一部に当接し、第2コレット部材内周面部分を第1軸部材から遠ざける力が作用するように構成されている。これにより、コレットは、クランプモードに設定される。
 また、第1ピストンが、第1室の容積が増大する方向に移動すると、第1軸部材の突部と各コレット部材の第2コレット部材内周面部分の一部との当接が解除されるように構成されている。また、この時、各コレット部材の第2コレット部材内周面部分が第1軸部材に近づくように構成されている。これにより、コレットは、アンクランプモードに設定される。
 本形態では、クランプ力を高めることができ、第1突部と被クランプ部材の凹部との係合を強固に保持することができる。
 本発明の異なる形態では、本体部は、所定箇所に、各コレット部材が、第1本体部内側空間の延在方向に沿って、第1室の容積が増大する方向に移動するのを規制する移動規制部を有している。
 また、クランプ機構は、第3弾性部材を有している。第3弾性部材は、第1可動部材と各コレット部材を離間させる弾性力を発生するように構成される。
 各コレット部材は、移動規制部および第3弾性部材の弾性力により、第1可動部材の移動に関係なく、移動規制部によって所定位置に配置される。
 本形態では、コレットを、容易にクランプモードあるいはアンクランプモードに設定することができる。
 本発明の異なる形態では、第2可動部材は、第2ピストンと第2軸部材を有している。第2ピストンは、第1室を形成する。第2軸部材は、第2ピストンより第2室と反対側に設けられ、第2本体部内側空間の延在方向に延在している。第2軸部材は、回転部材の回転に連動して、第2本体部内側空間の延在方向に沿って移動可能に構成されている。
 第2可動部材は、例えば、別体に形成された第2ピストンと第2軸部材をボルト等により結合して構成することができる。あるいは、第2ピストンと第2軸部材を有する単一の部材で構成することもできる。
 本形態では、簡単な構成で、回転部材の回転を第2本体部内側空間の延在方向に沿った移動に変換することができる。
 本発明では、安価で、簡単に構成することができるクランプ装置を得ることができる。
第1実施形態のクランプ装置の断面図である。 第1実施形態のクランプ装置を構成するクランプ機構の断面図である。 第1実施形態のクランプ装置を構成する駆動機構の断面図である。 第1実施形態のクランプ装置を構成するクランプ機構で用いられるコレットの一実施形態の側面図である。 図4を矢印V方向から見た図である。 図5のVI-VI線矢視図である。 第1実施形態のクランプ装置によってクランプされる被クランプ部材の一例の断面図である。 被クランプ部材のシャンク部がシャンク部挿入空間内に挿入されていない状態で、第1実施形態のクランプ装置がクランプモードに設定された場合(図1)における、コレットの状態を示す図である。 被クランプ部材のシャンク部がシャンク部挿入空間内に挿入されてない状態で、第1実施形態のクランプ装置がアンクランプモードに設定された状態を示す図である。 図9に示されている状態における、コレットの状態を示す図である。 第1実施形態のクランプ装置がアンクランプモードに設定されている状態で、工具ホルダのシャンク部がシャンク部挿入空間内に挿入された状態を示す図である。 工具ホルダのシャンク部がシャンク部挿入空間内に挿入されている状態で、第1実施形態のクランプ装置がクランプモードに設定された状態を示す図である。 図12に示されている状態における、コレットの状態を示す図である。 第2実施形態のクランプ装置の断面図である。 コレットの異なる実施形態の側面図である。 アンクランプモードに設定されている場合における、異なる実施形態のコレットの状態を示す図である。
 以下の詳細な説明は、本発明の好ましい適用例を実施するための詳細情報を当業者に教示するに留まる。本発明の技術的範囲は、詳細な説明によって制限されず、特許請求の範囲の記載に基づいて定められる。このため、以下の詳細な説明における構成や方法の組み合わせは、広義の意味において、本発明を実施するのに全て必須であるというものではなく、添付図面の参照番号とともに記載された詳細な説明において、本発明の代表的形態を開示するに留まるものである。
 以下に、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
 本発明のクランプ装置の第1実施形態を、図1~図3を参照して説明する。なお、図1は、第1実施形態のクランプ装置100の断面図であり、図2は、クランプ機構200の断面図であり、図3は、駆動機構400の断面図である。
 本実施形態のクランプ装置100は、工具ホルダをクランプする工具ホルダクランプ装置として構成されている。
 本実施形態のクランプ装置100によってクランプされる工具ホルダの一例を、図7を参照して説明する。
 なお、以下では、工具ホルダ510に関して、工具ホルダ510の中心線Tに沿って、クランプ装置100のシャンク部挿入空間122(後述する)に挿入される側(図7では上側)を「後端側」といい、シャンク部挿入空間122に挿入される側と反対側(図7では下側)を「先端側」という。
 図7に示されている工具ホルダ510は、工具550を保持する。
 工具ホルダ510は、工具ホルダ後端面510B、工具ホルダ内周面511、工具ホルダ外周面512を有している。
 工具ホルダ内周面511は、工具ホルダ内周面部分511a~511fを有している。工具ホルダ内周面511によって、一端側(後端側)が開口している工具ホルダ内側空間510aが形成される。また、工具ホルダ外周面512は、工具ホルダ外周面部分512a~512cを有している。
 工具ホルダ510の後端側には、クランプ装置100のシャンク部挿入空間122に挿入されるシャンク部520が設けられている。シャンク部520は、工具ホルダ後端面510B、工具ホルダ内周面部分511b~511fを含むシャンク部内周面、工具ホルダ外周面部分512cを含むシャンク部外周面により形成されている。シャンク部内周面およびシャンク部外周面は、円形形状の断面を有している。シャンク部内周面により、一端側(後端側)が開口しているシャンク部内側空間520aが形成される。なお、シャンク部内周面を形成するシャンク部内周面部分(工具ホルダ内周面部分)511eにより、コレット300を構成する各コレット部材310の突部313A(後述する)と係合可能な凹部523が形成されている。好適には、凹部523は、周方向に沿って延在する溝として形成される。
 本実施形態のクランプ装置100は、本体部110、クランプ機構200、駆動機構400により構成されている。
 本体部110は、一端が開口している本体部内側空間120と130を有している。本実施形態では、本体部内側空間120と130は、本体部内側空間120(中心線H1)の延在方向と本体部内側空間130(中心線H2)の延在方向が直交するように形成されている。勿論、本体部内側空間120の延在方向と本体部内側空間130の延在方向は、適宜選択することができる。
 なお、本体部110は、本体部内側空間120の開口部と反対側に形成される密閉空間121(後述する)と本体部内側空間130の開口部と反対側に形成される密閉空間131(後述する)とを連通する連通路140を有している。
 本体部内側空間120が、本発明の「第1本体部内側空間」に対応し、本体部内側空間130が、本発明の「第2本体部内側空間」に対応する。また、密閉空間121が、本発明の「第1室」に対応し、密閉空間131が、本発明の「第2室」に対応し、連通路140が、本発明の「連通路」に対応する。
 本体部内側空間120を形成する本体部内周面は、図2に示されているように、本体部内周面部分120a~120lを有している。
 本体部内周面部分120b~120dによって、中心線H1側(径方向内側)に飛び出ている突部が形成されている。コレット300を構成する各コレット部材310(後述する)は、軸部材230(後述する)の外周側に、この突部を跨ぐように、中心線H1の延在方向に沿って配置される。各コレット部材310は、この突部を形成する本体部内周面部分120dに当接すると、軸方向に沿った密閉空間121と反対側への移動が規制される。
 本体部内周面部分120dが、本発明の「本体部の所定箇所に設けられ、コレット(各コレット部材)が、第1本体部内側空間の延在方向に沿って第1室と反対側に移動するのを規制する移動規制部」に対応する。
 本体部内周面部分120hは、中心線H1の延在方向と交差する方向に延在し、本体部内周面部分120gと120iを接続する段差面に形成されている。
 本体部内周面部分120jは、中心線H1の延在方向と交差する方向に延在し、本体部内周面部分120iと120kを接続する段差面に形成されている。本体部内周面部分120jは、可動部材210が、中心線H1に沿って密閉空間121と反対側に移動するのを規制する移動規制部として作用する。
 本体部内周面部分120lは、本体部内側空間120の底面を形成する。
 本体部内周面部分120aと120bによって、本体部内側空間120の開口部側に、工具ホルダ510のシャンク部520が挿入されるシャンク部挿入空間122が形成される。
 本体部内側空間130を形成する本体部内周面は、図3に示されているように、本体部内周面部分130a~130iを有している。
 本体部内周面部分130fは、中心線H2の延在方向と交差する方向に延在し、本体部内周面部分130eと130gを接続する段差面に形成されている。本体部内周面部分130gは、可動部材430(後述する)が、中心線H2に沿って密閉空間131側に移動するのを規制する移動規制部として作用する。
 本体部内周面部分130aは、本体部内側空間130の底面を形成する。
 クランプ機構200は、本体部内側空間120に配置される。本実施形態では、クランプ機構200は、クランプ機構200の中心線Pが本体部内側空間120の中心線H1と一致(「略一致」を含む)するように配置される。
 なお、以下では、クランプ機構200に関して、本体部内側空間120(中心線H1)の延在方向およびクランプ機構200(中心線P)の延在方向に沿って、開口部側(図1および図2では下側)を「先端側」といい、開口部と反対側(図1および図2では上側)を「後端側」という。
 クランプ機構200は、可動部材210、皿バネ260、環状バネ270、バネ280、コレット300を有している。
 可動部材210は、本体部内側空間120の延在方向(以下、「中心線H1の延在方向」という)に沿って移動可能である。可動部材210は、ピストン220、軸部材230、作動部材240、押圧部材250を有している。本実施形態では、可動部材210は、別体に形成されたピストン220、軸部材230、作動部材240、押圧部材250をボルト等によって結合して構成されている。勿論、可動部材210は、一つの部材によって構成することもできる。
 可動部材210が、本発明の「第1可動部材」に対応する。
 ピストン220は、ピストン先端面220A、ピストン後端面212B、ピストン外周面222を有している。ピストン外周面222は、円形形状の断面を有している。
 ピストン外周面222と本体部内周面部分120kとの間には、Oリング223が配置されている。これにより、本体部内周面部分120k、120lとピストン220(ピストン後端面220B)により密閉空間121が形成される。すなわち、ピストン220は、密閉空間121を形成する。
 ピストン220が、本発明の「第1可動部材の第1ピストン」に対応する。
 軸部材230は、ピストン220の先端側(密閉空間121と反対側)に、中心線H1の延在方向に沿って延在している。本実施形態では、軸部材230は、円形形状の断面を有している。
 軸部材230は、軸部材先端面230A、軸部材後端面230B、軸部材外周面232を有している。
 軸部材外周面232は、軸部材外周面部分232a~232dを有している。軸部材先端面230Aと軸部材外周面部分232a~232cによって、軸部材230の先端側に、外周側に突出している突部233が形成される。本実施形態では、軸部材外周面部分232bは、中心線H1からの距離が、後端側から先端側に向かって長くなるように傾斜しているテーパー面に形成されている。
 軸部材230が、本発明の「第1可動部材の第1軸部材」に対応し、突部233が、本発明の「第1軸部材の突部」に対応する。
 作動部材240は、ピストン220の先端側で、軸部材230の外周側に設けられ、中心線H1に沿って延在している。
 作動部材240は、筒状に形成され、作動部材先端面240A、作動部材後端面240B、作動部材内周面241、作動部材外周面242を有している。作動部材内周面241および作動部材外周面242は、円形形状の断面を有している。
 作動部材先端面240Aは、作動部材先端面部分240A1~240A3を有している。作動部材先端面部分240A2は、中心線H1(P)からの距離が、先端側から後端側に向かって長くなるように傾斜しているテーパー面に形成されている。作動部材先端面部分240A2は、コレット300を構成するコレット部材310の突部313B(詳しくは、コレット部材内周面部分311e)(後述する)と当接可能である。
 作動部材内周面241は、作動部材内周面部分241a~241eを有している。作動部材内周面部分241cと241dによって、バネ280(後述する)の一方側の端部が挿入可能な空間が形成される。
 作動部材外周面242は、作動部材外周面部分242a~242eを有している。
 作動部材外周面部分242bは、中心線H1の延在方向と交差する方向に延在し、作動部材外周面部分242aと242cを接続する段差面に形成されている。
 作動部材外周面部分242dは、中心線H1の延在方向と交差する方向に延在し、作動部材外周面部分242cと242eを接続する段差面に形成されている。
 作動部材240が、本発明の「第1可動部材の作動部材」に対応し、作動部材先端面部分240A2が、本発明の「各コレット部材の第2突部に当接可能な、第1可動部材の当接部」に対応する。
 押圧部材250は、ピストン220の先端側で、作動部材240の外周側に設けられている。
 押圧部材250は、筒状に形成され、押圧部材先端面250A、押圧部材後端面250B、押圧部材内周面251、押圧部材外周面252を有している。
 押圧部材外周面252は、押圧部材外周面部分252a~252cを有している。押圧部材外周面部分252bは、中心線H1の延在方向と交差する方向に延在し、押圧部材外周面部分252aと252cを接続する段差面に形成されている。
 押圧部材外周面部分252bが本体部内周面部分120jと当接することにより、可動部材210が、中心線H1に沿って先端側に移動するのが規制される。すなわち、押圧部材外周面部分252bと本体部内周面部分120jにより、可動部材210の、中心線H1に沿った先端側への移動を規制する移動規制機構が構成されている。
 押圧部材250が、本発明の「第1可動部材の押圧部材」に対応する。
 皿バネ260は、本体部内周面部分120hと押圧部材先端面250Aとの間に、圧縮された状態で配置されている。すなわち、皿バネ260は、可動部材210を、本体部110に対して、中心線H1に沿って後端側に移動させる弾性力を発生する。
 皿バネ260が本発明の「第1可動部材を、本体部に対して第1室の方向に移動させる弾性力を発生する第1弾性部材」に対応する。
 次に、一実施形態のコレット300を、図4~図6を参照して説明する。なお、図4は、コレット300の側面図であり、図5は、図4を矢印V方向から見た図であり、図6は、図5のVI-VI線矢視図である。
 コレット300は、複数のコレット部材310を有している。
 コレット部材310は、軸部材230の外周側で、作動部材240より先端側に、周方向に沿って並んで配置されている。
 コレット部材310は、軸部材230の外周側に、周方向および中心線P(H1)に沿って延在し、コレット部材先端面310A、コレット部材後端面310B、内周側に形成されているコレット部材内周面311、外周側に形成されているコレット部材外周面312、周方向に沿って一方側および他方側に形成されているコレット部材側面315を有している。なお、図5に示されているように、中心線Pに直角な方向から見た場合、コレット部材310は、軸部材外周面231に沿って円弧状に延在している。
 コレット部材内周面311は、コレット部材内周面部分311a~311eを有している。コレット部材内周面部分311eは、中心線Pからの距離が、先端側から後端側に向かって大きくなるように傾斜しているテーパー面に形成されている。
 中心線P(H1)に沿った断面で見て(図6参照)、コレット部材内周面部分311aは、コレット部材内周面部分311bの延在方向に対して傾斜角度θで延在している。傾斜角度θは、コレット部材内周面部分311bの延在線とコレット部材内周面部分311aとの間の距離が、後端側から先端側に向かって大きくなるように設定される。
 コレット部材内周面部分311cに、バネ280の他方側の端部が当接する。
 コレット部材外周面312は、コレット部材外周面部分312a~312hを有している。コレット部材外周面部分312gは、中心線P(H1)からの距離が、後端側から先端側に向かって小さくなるように傾斜しているテーパー面に形成されている。
 コレット部材先端面310Aとコレット部材外周面部分312aによって、コレット部材310の先端側に、外周側に突出している突部313Aが形成される。突部313Aは、工具ホルダ510の凹部523に係合可能に形成される。
 また、コレット部材後端面310B、コレット部材外周面部分312g、312h、コレット部材内周面部分311b~311eによって、コレット部材310の後端側に、外周側に突出している突部313Bが形成される。突部313Bは、作動部材240の当接部が当接可能に構成されている。具体的には、突部313Bを形成するコレット部材内周面部分311eが、作動部材240の作動部材先端面部分240A2に当接可能に構成されている。
 コレット部材内周面部分311aの延在方向に対するコレット部材内周面部分311bの延在方向の傾斜角度θは、コレット部材内周面部分311bが軸部材230の軸部材外周面232(軸部材外周面部分232d)に近づいた状態(当接した状態を含む)において、突部313Aが、シャンク部挿入空間122に挿入されている、工具ホルダ510の凹部523に係合可能に設定されている。また、傾斜角度θは、コレット部材内周面部分311aが軸部材230の軸部材外周面232(軸部材外周面部分232d)に近づいた状態(当接した状態を含む)において、突部313Aが、シャンク部挿入空間122に挿入されている、工具ホルダ510の凹部523に係合不能である(突部313Aと凹部523との係合が解除される)ように設定される。
 コレット部材内周面部分311bが、本発明の「第1コレット部材内周面部分」に対応し、コレット部材内周面部分311aが、本発明の「第2コレット部材内周面部分」に対応し、突部313Aが、本発明の「コレット部材の、先端側(第1室と反対側)の端部から外周側に突出している第1突部」に対応し、突部313Bが、本発明の「コレット部材の、後端側(第1室側)の端部から外周側に突出している第2突部」に対応する。
 また、図4~図6に示されているように、各コレット部材310のコレット部材内周面部分311bが、軸部材外周面部分232dと当接している状態(コレット部材内周面部分311bの延在方向が軸部材230の延在方向と平行)において、周方向に隣接する2つのコレット部材310の間に、中心線Pに沿って延在する隙間316が形成される。隙間316は、隙間316Bと、隙間316Bより先端側に形成され、隙間316Bの間隔より広い間隔を有する隙間316Aを含んでいる。具体的には、図4に示されているように、各コレット部材310のコレット部材側面315は、コレット部材側面部分315a~315cを有している。コレット部材側面部分315aと315cは、中心線Pに沿って延在している。コレット部材側面部分315bは、コレット部材側面部分315aと315cを段差状に連結する段差面に形成されている。
 本実施形態では、隙間316Bは、間隔Nで中心線Pに沿って延在している。また、隙間316Aは、隙間316Bの間隔Nより広い間隔M(M>N)で中心線Pに沿って延在している。
 隙間316Bが、本発明の「コレット部材間の、後端側に形成される第1隙間」に対応し、隙間316Aが、本発明の「コレット部材間の、先端側に形成される第2隙間」に対応する。
 本実施形態では、後述するように、コレット300は、コレット部材内周面部分311bが軸部材外周面部分232dに近づき、コレット部材内周面部分311aが軸部材外周面部分232dから離れているクランプモードに設定される。また、コレット300は、コレット部材内周面部分311bが軸部材外周面部分232dから離れ、コレット部材内周面部分311aが軸部材外周面部分232dに近づいているアンクランプモードに設定される。ここで、コレット300がクランプモードからアンクランプモードに移行する際に、周方向に隣接するコレット部材310同士が接触しないように構成する必要がある。例えば、周方向に隣接するコレット部材310を広い間隔をあけて配置する。
 一方、周方向に隣接するコレット部材310を広い隙間をあけて配置すると、コレット部材内周面部分311bが軸部材外周面部分232dに近づいた状態(クランプモード)において、周方向に隣接するコレット部材310間の間隔がばらつくおそれがある。コレット部材310間の間隔がばらつくと、各コレット部材310による工具ホルダ510のクランプ力がばらつき、工具ホルダ510の保持特性が低下するおそれがある。
 本実施形態では、周方向に隣接する2つのコレット部材310の間に、間隔の異なる隙間を形成している。また、先端側に形成される隙間316Aの間隔Mを、後端側に形成される隙間316Bの間隔Nより広くしている。
 先端側の隙間316Aの間隔Mを広くすることにより、アンクランプモードに設定する際に、周方向に隣接するコレット部材310同士が接触するのを防止することができる。また、後端側の隙間316Bの間隔Nを狭くすることにより、クランプモード設定時に、コレット部材310間の間隔がばらつくのを防止することができる。これにより、各コレット部材310による工具ホルダ510のクランプ力を略等しくすることができ、工具ホルダ510を安定して保持することができる。
 環状バネ270は、周方向に沿って並んで配置されている各コレット部材310を径方向内側に移動させる弾性力を発生する。本実施形態では、環状バネ270として、C字形状を有する環状バネが用いられている。環状バネ270としては、Oリングを用いることもできる。
 本実施形態では、図6に示されているように、コレット部材外周面部分312d~312fによって溝312Aが形成されている。溝312Aは、コレット部材外周面312の、突部313Bより先端側で、コレット部材内周面部分311bに対応する箇所に形成され、周方向に延在している。
 環状バネ270は、周方向に沿って並んで配置されている各コレット部材310の溝312Aに、伸張状態で挿入される。これにより、環状バネ270の弾性力は、コレット部材310のコレット部材内周面部分311bを軸部材外周面部分232dに近づける力として作用する。
 環状バネ270が、本発明の「第2弾性部材」に対応する。
 バネ280は、各コレット部材310と作動部材240(可動部材210)との間に、圧縮された状態で配置されている。バネ280の弾性力は、各コレット部材310と作動部材240(可動部材210)を離間させる力として作用する。各コレット部材310は、本体部内周面部分120dによって、本体部110に対して、中心線H1に沿った先端側(密閉空間121と反対側)への移動が規制されている。このため、バネ280の弾性力は、各コレット部材310を作動部材240(可動部材210)に対して後端側に移動させる力として作用する。すなわち、各コレット部材310は、可動部材210の移動に関係なく、本体部内周面部分120dに当接した状態に保持される。
 バネ280が、本発明の「第3弾性部材」に対応する。
 駆動機構400は、本体部内側空間130に配置される。本実施形態では、駆動機構400は、駆動機構400の中心線Qが本体部内側空間130の中心線H2と一致(「略一致」を含む)するように配置される。
 なお、以下では、駆動機構400に関して、本体部内側空間130(中心線H2)の延在方向および駆動機構400(中心線Q)の延在方向に沿って、開口部側(図1および図3では右側)を「後端側」といい、開口部と反対側(図1および図3では左側)を「先端側」という。
 駆動機構400は、図3に示されているように、回転部材410、回転部材410より先端側(密閉空間131側)に配置されている可動部材430により構成されている。
 回転部材410は、本体部内周面部分130f~130iにより形成される本体部内側空間部分に配置される。回転部材410は、筒状に形成され、回転部材先端面410A、先端側が開口している回転部材内側空間410aを形成する回転部材内周面411、回転部材外周面412を有している。回転部材内周面411および回転部材外周面412は、円形形状の断面を有している。
 回転部材内周面411は、回転部材内周面部分411a~411dを有している。回転部材内周面部分411bは、中心線H2の延在方向と交差する方向に延在し、回転部材内周面部分411aと411cを接続する段差面に形成されている。回転部材内周面部分411dは、回転部材内側空間410aの底面を形成する。回転部材内周面部分411cには、雌ネジが形成されている。
 回転部材外周面412と本体部内周面部分130gとの間には、軸受け部材420が配置されている。これにより、回転部材410は、中心線H2を中心に、本体部110に対して、回転可能である。
 本実施形態では、回転部材は、モータによって駆動される。
 可動部材430は、軸部材440、軸部材440より先端側(密閉空間131側)に配置されているピストン450を有している。本実施形態では、可動部材430は、別体に形成された軸部材440とピストン450をボルト等によって結合して構成されている。勿論、可動部材430は、一つの部材によって構成することもできる。
 可動部材430が、本発明の「第2可動部材」に対応する。
 軸部材440は、軸部材先端面440A、軸部材後端面440B、軸部材外周面442を有している。軸部材外周面442は、円形形状の断面を有している。
 軸部材外周面442は、軸部材外周面部分442a~442fを有している。
 軸部材外周面部分442fには、回転部材内周面部分411cに形成されている雌ネジとネジ結合可能な雄ネジが形成されている。また、軸部材440は、回り止め部材460によって回転が規制されている。これにより、回転部材410が回転すると、軸部材440は、中心線H2に沿って移動する。すなわち、軸部材440は、回転部材410の回転運動を中心線H2に沿った直線運動に変換する運動変換部として作用する。
 軸部材440が、本発明の「第2可動部材の第2軸部材」に対応する。
 ピストン450は、ピストン先端面450A、ピストン後端面450B、ピストン外周面452を有している。ピストン外周面452は、円形形状の断面を有している。
 ピストン外周面452と本体部内周面部分130bとの間には、Oリング453が配置されている。これにより、本体部内周面部分130a、130bとピストン450(ピストン先端面450A)により密閉空間131が形成される。すなわち、ピストン450は、密閉空間131を形成する。
 なお、密閉空間121、131および連通路140には、動力伝達媒体が充填される。本実施形態では、動力伝達媒体として油が用いられている。
 ピストン450が、本発明の「第2可動部材の第2ピストン」に対応する。
 第1実施形態のクランプ装置100の動作を、図8~図13を参照して説明する。
 シャンク部挿入空間122に、工具ホルダ510のシャンク部520が挿入されていない状態で、コレット300がクランプモードに設定されている時の状態が、図1、図8に示されている。
 コレット300をクランプモードに設定する場合には、駆動機構400の回転部材410を一方方向、例えば反時計回り方向に回転させる。回転部材410が一方方向に回転すると、可動部材430(軸部材440、ピストン450)が、中心線H2に沿って密閉空間131と反対側(密閉空間131の容積が増加する方向)に移動する。これにより、クランプ機構200の可動部材210(ピストン220、軸部材230、作動部材240、押圧部材250)が、皿バネ260の弾性力によって、中心線H1に沿って密閉空間121側(密閉空間121の容積が減少する方向)に移動する。
 この時、コレット300を構成する各コレット部材310は、バネ280の弾性力によって、本体部内周面部分120dに当接した状態に保持される。そして、可動部材210が、密閉空間121側に移動することによって、作動部材240と各コレット部材310の突部313Bとの当接(具体的には、作動部材先端面部分240A2とコレット部材内周面部分311eとの当接)が解除される。これにより、環状バネ270の弾性力によって、各コレット部材310のコレット部材内周面部分311bが、軸部材230の軸部材外周面232(軸部材外周面部分232d)に近づくとともに、コレット部材内周面部分331aおよび突部313Aが、外周側(軸部材230から離れる方向)に移動する。
 また、可動部材210が密閉空間121側に移動することによって、軸部材230の突部233(具体的には、突部233を形成する軸部材外周面部分232b)が各コレット部材310のコレット部材内周面部分311aの一部に当接する。軸部材230の突部233が各コレット部材310のコレット部材内周面部分311aに当接することによって、突部233を外周側に移動させる力が作用する。この力は、環状バネ270の弾性力によるクランプ力に加えられる。これにより、クランプ力が高められる。
 次に、シャンク部挿入空間122内に、工具ホルダ510のシャンク部520を挿入する動作を、図9~図11を参照して説明する。
 シャンク部挿入空間122内に、工具ホルダ510のシャンク部520を挿入するには、コレット300をアンクランプモードに設定する必要がある。
 コレット300をアンクランプモードに設定する場合には、駆動機構400の回転部材410を他方方向、例えば時計回り方向に回転させる。回転部材410が他方方向に回転すると、可動部材430が、中心線H2に沿って密閉空間131側(密閉空間131の容積が減少する方向)に移動する。これにより、クランプ機構200の密閉空間121内の圧力が増加し、可動部材210が、皿バネ260の弾性力に抗して、中心線H1に沿って密閉空間121と反対側(密閉空間121の容積が増加する方向)に移動する。
 可動部材210が密閉空間121と反対側に移動することによって、軸部材230の突部233と各コレット部材310のコレット部材内周面部分311aとの当接が解除される。
 この時、可動部材210が密閉空間121と反対側に移動することによって、バネ280は圧縮される。なお、コレット300を構成する各コレット部材310は、バネ280の弾性力によって、本体部内周面部分120dに当接した状態に保持される。
 また、可動部材210の、密閉空間121と反対側への移動によって、作動部材240が各コレット部材310の突部313Bに当接(具体的には、作動部材先端面部分240A2とコレット部材内周面部分311eとが当接)する。作動部材240と突部313Bとの当接によって、作動部材240(作動部材先端面部分240A2)から各コレット部材310の突部313B(コレット部材内周面部分311e)に、突部313Bを外周側に移動させる力が作用する。これにより、環状バネ270の弾性力に抗して、各コレット部材310のコレット部材内周面部分331bが外周側(軸部材230から離れる方向)に移動する。同時に、コレット部材内周面部分331aおよび突部313Aが軸部材230の軸部材外周面232(軸部材外周面部分232d)に近づく方向に移動する。(図9、図10参照)
 そして、コレット300がアンクランプモードに設定されている状態で、シャンク部挿入空間122内に、工具ホルダ510のシャンク部520を挿入する。この時、工具ホルダ510のシャンク部内側空間520a内に、各コレット部材310の突部313Aを挿入する(図11参照)。また、各コレット部材310の突部313Aは、工具ホルダ510のシャンク部内周面に設けられている凹部523と対向する位置に配置される。
 なお、コレット300がアンクランプモードに設定された状態における各コレット部材310の突部313Aの最大外径H(図10参照)は、シャンク部内側空間520aの内径D(図7参照)より小さくなるように(H<D)設定されている。
 次に、工具ホルダ510をクランプする動作を、図12、図13を参照して説明する。
 シャンク部挿入空間122内に、工具ホルダ510のシャンク部520が挿入されている状態で、コレット300をクランプモードに設定する。
 前述したように、コレット300をクランプモードに設定する場合には、駆動機構400の回転部材410を一方方向に回転させ、可動部材430を、中心線H2に沿って密閉空間131と反対側に移動させる。これにより、クランプ機構200の可動部材210が、皿バネ260の弾性力によって、中心線H1に沿って密閉空間121側に移動する。
 クランプ機構200の可動部材210が密閉空間121側に移動することによって、軸部材230と各コレット部材310の突部313Bとの当接が解除される。そして、環状バネ270の弾性力によって、各コレット部材310のコレット部材内周面部分311bが軸部材外周面232に近づく。同時に、コレット部材内周面部分311aおよび突部313Aが外周側に移動する(軸部材外周面232から離れる)。突部313Aが外周側に移動することで、突部313Aが、工具ホルダ510の凹部523と係合する。さらに、軸部材230の突部233がコレット部材内周面部分311aの一部と当接することで、突部233を外周側に移動させる力が作用する。これにより、クランプ力が高められる。
 なお、突部313Aの外周側への移動は、突部313Aが、工具ホルダ510の凹部523と係合することによって規制される。
 第1実施形態のクランプ装置100では、クランプ機構200が配置される本体部内側空間120(中心線H1)の延在方向と駆動機構400が配置される本体部内側空間130(中心線H2)の延在方向が直交するように構成したが、本体部内側空間120の延在方向と本体部内側空間130の延在方向は、適宜設定することができる。
 第2実施形態のクランプ装置が、図14に示されている。第2実施形態のクランプ装置100は、本体部内側空間120(中心線H1)の延在方向と本体部内側空間130(H2)の延在方向が平行となるように構成されている点、連通路140の形状が異なる点以外は、第1実施形態のクランプ装置100と同じ構成である。
 本発明では、駆動機構とクランプ機構との間の動力伝達機構として、動力伝達媒体が充填される密閉空間を用いているため、安価で、容易に構成することができる。特に、駆動機構が配置される本体部内側空間の延在方向およびクランプ機構が配置される本体部内側空間の延在方向を変更する場合には、本体部に形成される本体部内側空間と連通路を変更するだけでよいため、設計変更が容易である。
 周方向に隣接する2つのコレット部材の間に形成する隙間の形状を変更した、他の実施形態のコレット600が、図15、図16に示されている。
 コレット600は、コレット300と同様に、複数のコレット部材610により構成されている。
 コレット部材610は、可動部材210の軸部材230の軸部材外周面部分232dの外周側に、周方向に沿って並べて配置されている。また、コレット300と同様に、環状バネ270の弾性力は、各コレット部材610のコレット部材内周面部分611bを軸部材外周面部分232dに近づけ、コレット部材内周面部分611aおよび突部613Aを外周側に移動させる(軸部材外周面部分232dから遠ざける)力として作用するように構成されている。
 また、軸部材230(中心線P)の延在方向に沿った断面で見て、各コレット部材610のコレット部材内周面部分611bの延在方向が、軸部材外周面部分232dの延在方向と平行である状態において、周方向に隣接する2つのコレット部材610の間に隙間616が形成される。隙間616は、隙間616Aと隙間616Bを有している。隙間616Aは、隙間616Bより先端側に形成されている。
 隙間616Bは、間隔Wで中心線Pに沿って延在している。また、隙間616Aは、間隔が、後端側から先端側に向かって間隔Wから間隔Wより広い間隔V(V>W)となるように中心線Pに沿って延在している。
 具体的には、各コレット部材610のコレット部材側面615は、コレット部材側面部分615aと615bを有している。コレット部材側面部分615bは、中心線Pに平行(「略平行」を含む)に延在しているコレット部材側面部分615aは、コレット部材側面部分615bの延在方向に対して傾斜している方向に延在している。(図15参照)
 本実施形態のコレット600も、コレット300と同様の効果を有する。
 隙間616Bが、本発明の「コレット部材間の、後端側に形成される第1隙間」に対応し、隙間616Aが、本発明の「コレット部材間の、先端側に形成される第2隙間」に対応する。
 本発明は、実施形態で説明した構成に限定されず、種々の変更、追加、削除が可能である。
 実施形態では、シャンク部を有し、工具を保持している工具ホルダをクランプするクランプ装置について説明したが、本発明は、シャンク部を有する工具等の種々の被クランプ部材をクランプするクランプ装置として構成することができる。すなわち、「被クランプ部材」には、シャンク部を有し、工具を保持している工具ホルダやシャンク部を有する工具等が含まれる。
 クランプ機構が配置される本体部内側空間(第1本体部内側空間)や駆動機構が配置される本体部内側空間(第2本体部内側空間)の形状は、実施形態で説明した形状に限定されない。
 クランプ機構を構成する可動部材(ピストン、軸部材、作動部材、押圧部材)、皿バネ、環状バネ、バネおよびコレット等の形状や構成は、実施形態で説明した形状や構成に限定されない。
 実施形態では、クランプ機構を可動部材(ピストン、軸部材、作動部材、押圧部材)、皿バネ、環状バネ、バネおよびコレットにより構成したが、クランプ機構を構成する部材は、これに限定されない。
 実施形態では、クランプ機構の可動部材(第1可動部材)を、ピストン、軸部材、作動部材および押圧部材により構成したが、可動部材(第1可動部材)の構成はこれに限定されない。また、可動部材(第1可動部材)は、1つの部材で構成することもできるし、複数の部材を結合して構成することもできる。
 駆動機構を構成する回転部材、可動部材(軸部材およびピストン)等の形状や構成は、実施形態で説明した形状や構成に限定されない。
 実施形態では、駆動機構を、回転部材および可動部材(軸部材およびピストン)により構成したが、駆動機構を構成する部材はこれに限定されない。
 実施形態では、駆動機構の可動部材(第2可動部材)を、ピストンと軸部材により構成したが、可動部材(第2可動部材)の構成はこれに限定されない。また、可動部材(第2可動部材)は、1つの部材で構成することもできるし、複数の部材を結合して構成することもできる。
 弾性部材としては、公知の種々の弾性部材を用いることができる。
 コレット部材の突部(第1突部、第2突部)、軸部材の突部、皿バネ、環状バネ、バネ等は、必要に応じて適宜取捨選択することができる。
 実施形態で説明した各構成は、単独で用いることもできるし、適宜選択した複数の構成を組み合わせて用いることもできる。
100 クランプ装置
110 本体部
120 本体部内側空間(第1本体部内側空間)
120a~120l 本体部内周面部分
121 密閉空間(第1室)
122 シャンク部挿入空間
130 本体部内側空間(第2本体部内側空間)
130a~130i 本体部内周面部分
131 密閉空間(第2室)
140 連通路
200 クランプ機構
210 可動部材(第1可動部材)
220 ピストン(第1ピストン)
220A ピストン先端面
220B ピストン後端面
222 ピストン外周面
223 Oリング(シール部材)
230 軸部材(第1軸部材)
230A 軸部材先端面
230B 軸部材後端面
232 軸部材外周面
232a~232d 軸部材外周面部分
233 突部
240 作動部材
240A 作動部材先端面
240A1~240A3 作動部材先端面部分
240B 作動部材後端面
241 作動部材内周面
241a~241e 作動部材内周面部分
242 作動部材外周面
242a~242e 作動部材外周面部分
250 押圧部材
250A 押圧部材先端面
250B 押圧部材後端面
252 押圧部材外周面
252a~252c 押圧部材外周面部分
260 皿バネ(第1弾性部材)
270 環状バネ(縮径バネ)(第2弾性部材)
280 バネ(第3弾性部材)
300 コレット
310 コレット部材
310A コレット部材先端面
310B コレット部材後端面
310a コレット部材内側空間
311 コレット部材内周面
311a~311e コレット部材内周面部分
312 コレット部材外周面
312a~312h コレット部材外周面部分
313A 突部(第1突部)
313B 突部(第2突部)
315 コレット部材側面
315a~315c コレット部材側面部分
316A、316B 隙間
400 駆動機構
410 回転部材
410A 回転部材先端面
411 回転部材内周面
411a~411d 回転部材内周面部分
412 回転部材外周面
420 軸受け部材
430 可動部材(第2可動部材)
440 軸部材(第2軸部材)
440A 軸部材先端面
440B 軸部材後端面
442 軸部材外周面
442a~442f 軸部材外周面部分
450 ピストン(第2ピストン)
450A ピストン先端面
450B ピストン後端面
452 ピストン外周面
453 Oリング(シール部材)
460 回り止め部材
510 工具ホルダ(被クランプ部材)
510a 工具ホルダ内側空間
510B 工具ホルダ後端面
511 工具ホルダ内周面
511a~511f 工具ホルダ内周面部分
512 工具ホルダ外周面
512a~512c 工具ホルダ外周面部分
520 シャンク部
520a シャンク部内側空間
523 凹部
550 工具

Claims (8)

  1.  凹部が形成されているシャンク部を有する被クランプ部材をクランプするクランプ装置であって、
     本体部と、クランプ機構と、駆動機構と、を備え、
     前記本体部は、第1本体部内側空間と、第2本体部内側空間と、連通路と、を有し、
     前記クランプ機構は、前記第1本体部内側空間の延在方向に沿って移動可能な第1可動部材と、前記第1可動部材の移動によって容積が変化する第1室と、前記第1可動部材を、前記本体部に対して、前記第1室の容積が減少する方向に移動させる弾性力を発生する第1弾性部材と、前記被クランプ部材の前記凹部に係合可能な第1突部を有するコレットと、を有し、
     前記コレットは、前記第1可動部材が、前記第1室の容積が減少する方向に移動すると、前記第1突部と前記凹部が係合されるクランプモードに設定され、前記第1可動部材が、前記第1室の容積が増大する方向に移動すると、前記第1突部と前記凹部との係合が解除されるアンクランプモードに設定され、
     前記駆動機構は、前記第2本体部内側空間の延在方向に沿って移動可能な第2可動部材と、前記第2可動部材の移動によって容積が変化する第2室と、を有し、
     前記連通路は、前記第1室と前記第2室を連通し、
     前記第1室、前記第2室および前記連通路には、動力伝達媒体が充填され、
     前記第1室の断面積は、前記第2室の断面積より大きく設定され、
     前記第2可動部材が、前記第2室の容積が増大する方向に移動すると、前記第1可動部材が、前記第1の弾性部材の弾性力により、前記第1室の容積が減少する方向に移動し、前記コレットが前記クランプモードに設定され、前記第2可動部材が、前記第2室の容積が減少する方向に移動すると、前記第1可動部材が、前記第1の弾性部材の弾性力に抗して、前記第1室の容積が増大する方向に移動して、前記コレットが前記アンクランプモードに設定されるように構成されていることを特徴とするクランプ装置。
  2.  請求項1に記載のクランプ装置であって、
     前記駆動機構は、回転部材を有し、
     前記第2可動部材は、前記回転部材の回転に連動して、前記第2本体部内側空間の延在方向に沿って移動可能に構成されており、
     前記回転部材を一方方向に回転させると、前記第2可動部材が、前記第2室の容積が増大する方向に移動し、前記回転部材を他方方向に回転させると、前記第2可動部材が、前記第2室の容積が減少する方向に移動するように構成されていることを特徴とするクランプ装置。
  3.  請求項1または2に記載のクランプ装置であって、
     前記被クランプ部材の前記シャンク部は、一端側が開口しているシャンク部内側空間を形成するシャンク部内周面を有し、前記凹部は、前記シャンク部内周面に形成されており、
     前記第1可動部材は、前記第1室を形成する第1ピストンと、前記第1ピストンより前記第1室と反対側に設けられ、前記第1本体部内側空間の延在方向に沿って延在する第1軸部材と、を有し、
     前記コレットは、前記第1軸部材の外周側に、周方向に沿って並んで配置されている複数のコレット部材を有し、
     前記各コレット部材は、コレット部材内周面とコレット部材外周面を有しているとともに、前記第1突部が、前記第1室と反対側の端部から外周側に突出しており、
     前記コレット部材内周面は、前記第1軸部材の延在方向に沿った断面で見て、第1コレット部材内周面部分と、前記第1コレット部材内周面部分より前記第1室と反対側に形成され、前記第1コレット部材内周面部分の延在方向に対して傾斜角度θで延在している第2コレット部材内周面部分と、を有し、前記傾斜角度θは、前記第1コレット部材内周面部分の延在線と前記第2コレット部材内周面部分との間の間隔が、前記第1室側から前記第1室と反対側に向かって大きくなるように設定されており、
     前記第1ピストンが、前記第1室の容積が減少する方向に移動すると、前記各コレット部材の前記第1コレット部材内周面部分が前記第1軸部材に近づいて、前記コレットが前記クランプモードに設定され、前記第1ピストンが、前記第1室の容積が増大する方向に移動すると、前記各コレット部材の前記第2コレット部材内周面部分が前記第1軸部材に近づいて、前記コレットが前記クランプモードに設定されるように構成されていることを特徴とするクランプ装置。
  4.  請求項3に記載のクランプ装置であって、
     前記クランプ機構は、第2弾性部材を有し、
     前記第2弾性部材は、前記各コレット部材の前記第1コレット部材内周面部分を前記第1軸部材に近づける弾性力を発生し、
     前記第1ピストンが、前記第1室の容積が減少する方向に移動すると、前記第2弾性部材の弾性力によって、前記各コレット部材の前記第1コレット部材内周面部分が前記第1軸部材に近づき、前記第1ピストンが、前記第1室の容積が増大する方向に移動すると、前記第2弾性部材の弾性力に抗して、前記各コレット部材の前記第2コレット部材内周面部分が前記第1軸部材に近づくように構成されていることを特徴とするクランプ装置。
  5.  請求項4に記載のクランプ装置であって、
     前記各コレット部材は、前記第1室側の端部に、外周側に突出している第2突部を有し、
     前記第1軸部材は、前記各コレット部材の前記第2突部に当接可能な当接部を有し、
     前記第1ピストンが、前記第1室の容積が減少する方向に移動すると、前記第1可動部材の前記当接部と前記各コレット部材の前記第2突部との当接が解除され、前記第2弾性部材の弾性力によって、前記各コレット部材の前記第1コレット部材内周面部分が前記第1軸部材に近づき、前記第1ピストンが、前記第1室の容積が増大する方向に移動すると、前記第1可動部材の前記当接部が、前記各コレット部材の前記第2突部に当接し、前記第2突部を外周側に移動させる力が作用することで、前記第2弾性部材の弾性力に抗して、前記各コレット部材の前記第2コレット部材内周面部分が前記第1軸部材に近づくように構成されていることを特徴とするクランプ装置。
  6.  請求項3~5のうちのいずれか一項に記載のクランプ装置であって、
     前記第1軸部材は、前記第1室と反対側の端部に、外周側に突出している突部を有し、
     前記第1ピストンが、前記第1室の容積が減少する方向に移動すると、前記第1軸部材の前記突部が前記各コレット部材の前記第2コレット部材内周面部分の一部に当接して、前記第2コレット部材内周面部分を前記第1軸部材から遠ざける力が作用し、前記第1ピストンが、前記第1室の容積が増大する方向に移動すると、前記第1軸部材の前記突部と前記各コレット部材の前記第2コレット部材内周面部分の一部との当接が解除されるように構成されていることを特徴とするクランプ装置。
  7.  請求項3~6のうちのいずれか一項に記載のクランプ装置であって、
     前記本体部は、所定箇所に、前記各コレット部材が、前記第1室の容積が増大する方向に移動するのを規制する移動規制部を有し、
     前記クランプ機構は、第3弾性部材を有し、
     前記第3弾性部材は、前記第1可動部材と前記各コレット部材を離間させる弾性力を発生するように構成されていることを特徴とするクランプ装置。
  8.  請求項2に記載のクランプ装置であって、
     前記第2可動部材は、前記第2室を形成する第2ピストンと、前記第2ピストンより前記第2室と反対側に設けられ、前記第2本体部内側空間の延在方向に沿って延在する第2軸部材と、を有し、前記第2軸部材は、前記回転部材の回転に連動して、前記第2本体部内側空間の延在方向に沿って移動可能に構成されていることを特徴とするクランプ装置。
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