JP2010253649A - 被締結材の保持具及びそのための締結具並びに被締結材の位置決め締結装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】位置決め締結装置の保持具は、一定の角度で縮小するとともに固定軸と同芯に形成された先細りの角錐部を有し、角錐部の軸芯に直交する断面視において角錐部の各辺の交差角度は同一でかつ隣接する各辺の端同士は中心から眺めて外側へ膨出する曲線で連結されている。締結具は、固定軸の角錐部に対応し角錐部の外周面が全て密着可能に形成された内面を有する固定孔を有している。固定軸又は固定孔は、固定軸が固定孔に挿入され角錐部の外周面が固定孔の内面に嵌合し被締結材がX軸方向及びY軸方向に位置決めされた位置決め状態のとき第1の基準面と第2の基準面との間には一定の間隙が形成されるよう構成されている。
【選択図】図1
Description
この特許文献1のクランプ装置は、かかる構成を採用することで、「クランプチャックと、このクランプチャックに釈放可能に連結された加工片支持体とを具え、クランプチャックはパレット化したシステムに特に適しており、個々のクランプチャックが非常に堅牢で、剛固なクランプ装置を得る」こと、「クランプチャックと、このクランプチャックに釈放可能に連結された加工片支持体とを具え、間隙が無い状態で、クランプピンをX方向、及び/又はY方向に配列するクランプ装置を得る」こと、「クランプチャックと、このクランプチャックに釈放可能に連結された加工片支持体とを具え、クランプピンをX方向、及び/又はY方向に配列した後、別個の弾性手段を設ける必要なく、クランプピン、及び加工片支持体のZ方向の移動が可能なクランプ装置を得る」こと、これら3つの課題を解消する。
まず、位置決め締結装置10の第1の構成要素である保持具20について図1〜3を参照して説明する。保持具20は、図1・2に示すように、固定部21、角錐部23を含む固定軸22、及び第1の基準面24を有している。以下、保持具20の各構成要素について説明する。
矩形平板状の固定部21は、被締結材を固定する一面(以下固定面という。)211を有し、その固定面211には固定部21を厚み方向に貫通する4個の貫通孔212が四隅に、更に4個の貫通ネジ孔213が中央部に形成されている。この貫通孔212と貫通ネジ孔213は被締結材を固定面211に固定する際に利用される。
締結具30の固定孔33との嵌合によりX軸方向及びY軸方向に位置決めされる固定軸22はZ軸を構成する軸芯237を有し、固定部21の固定面211に対向する下面(他面)から下方に向かい突出しており、接続部分がなく固定部21と一体に形成されている。そして、固定軸22は、自由端に向い一定のテーパー角度θ1で縮小する角錐部23を有しており、この角錐部23の軸芯は固定軸22の軸芯237と同一軸となるよう形成されている。なお、固定軸22には、角錐部23の先端に他の要素、例えば固定軸22の固定孔33への案内を容易にするため角錐部23よりもテーパー角度が大きな第2の角錐部を設けたり、固定軸22を固定孔33へ引き込むための締結部が固定軸22を保持するための保持部を設けたりしてもよいが、本態様の固定軸22は角錐部23と同一体として構成されており他の部材は設けられていない。
図2(b)(c)に示すように、固定軸22の軸芯237に直交する第1の基準面24は、固定部21の下面から下方に突起するとともに軸芯237と同芯に形成された円環突起部の下面として設けられている。この第1の基準面24は、締結具30の上面である第2の基準面38に当接することで保持具20に保持された被締結材のZ軸方向の位置決めを行うために使用される。なお、本態様の第1の基準面24は、形成の容易性から上記構成としたが、固定軸22の軸芯237に直交する平面が形成されればよい。すなわち、固定部21の下面そのものを第1の基準面としてもよいし、図2(c)において符号24aで示す点線の第1基準面のように、中心Oと同芯に配置された3個の突起部の下面を第1の基準面としてもよい。
次に、位置決め締結装置10の第2の構成要素である締結具30について図1、4〜6を参照して説明する。締結具30は、図1に示すように、上記固定軸22が挿入される固定孔33が形成された本体部31、固定孔33へ挿入された固定軸22を下方側へ引く締結部34とで構成されている。締結具30は、本体部31に設けられた図示しない周知の固定部材で工作機械のテーブル等の所定位置に固定される。以下、本体部31、締結部34の構成について説明する。
図1及び4に示すように、矩形ブロック状の本体部31の中央部には、その上面(一面)38に開口した開口部32から下方に垂設された固定孔33が形成されている。この固定孔33は、保持具20の角錐部23に対応し角錐部23の外周面が全て密着可能なよう形成されている。すなわち、固定孔33の内面は、角錐部23と同じテーパー角度θ1で上方に向って開いた略角錐状に形成され、その軸芯の直交する断面視の形状は、角錐部23と同様に、4辺の直線で構成され隣接する辺同士の交差角度が90°であり、加えて隣接する辺同士を結合する円弧とを有する略正方形状である。なお、薄肉部を設けるため角錐部23の外周面には凹部234a〜234dを設けたが、固定孔33にはこの凹部234a〜234dに対応する凸部は必ずしも設けなくてもよい。また、本体部31を貫通する固定孔33は本体部31の下面(他面)に開口するが、固定孔31の深さは、図4(b)に示すように、締結部34の第1締結部材341が固定軸22の自由端面に接続された状態で角錐部23が固定孔33に嵌合したとき、本体部31の下面から第1締結部材341が突出しない深さである。
締結部34は、図1に示すように、第1締結部材341と第2締結部材342とで構成されている。図6(a)に示すように、略円柱形状の第1締結部材341は、左端(一端)に形成された雄ネジ部343と、右端(他端)に雄ネジ部343と同一軸芯に形成された六角頭である回転部344と、これらの間に形成され所定の間隔L1で離隔した一対のフランジ部345とで構成され、このフランジ部345の間には直径ΦDの軸部346が形成されている。上記雄ネジ部343は、固定軸22の自由端面に形成された雌ネジ部235(図2(b)(c)参照)に螺合可能に形成されており、更にその長さは雌ネジ部235の深さより短い。そして、第1締結部材341は、図4(b)及びその右側面断面図である図5(a)に示すように、雌ネジ部235に雄ネジ部343が所定長さまで螺合された状態で保持具20とともに固定孔33に挿入され、角錐部23と固定孔33とが嵌合した状態のとき軸芯方向においてフランジ部345と回転部344が所定の停止位置で位置決めされるよう構成されている。
20 保持具
21 固定部
22 固定軸
23(33、43、53) 角錐部
24 第1の基準面
30 締結具
31 本体部
32 開口部
33 固定孔
34 締結部
35 挿入孔部
36 工具
37 底部開口
Claims (13)
- X軸、X軸に直交するY軸及び両軸に直交するZ軸の各軸方向に被締結材の位置決めをするとともにX軸及びY軸で形成される平面内において被締結材のZ軸周りの位置決めをする被締結材の位置決め締結装置のための被締結材の保持具であって、
前記保持具は、被締結材を一面に固定する固定部と、X軸方向及びY軸方向に被締結材を位置決めをするとともにZ軸を形成する軸芯を有し前記固定部の一面に対向する他面から他面側へ向かい突出した固定軸と、前記固定部の他面側に配置され前記固定軸の軸芯に直交する第1の基準面とを備え、
前記固定部に一体に形成された前記固定軸はその自由端に向かい一定の角度で縮小するとともに当該固定軸と同芯に形成された先細りの角錐部を有し、前記角錐部の軸芯に直交する断面視において当該角錐部の各辺の交差角度は同一でかつ隣接する各辺の端同士は中心から眺めて外側へ膨出する曲線で連結されており、
前記位置決め締結装置は前記保持具を着脱可能に締結する締結具とを備え、
前記締結具は、一面と前記一面に対向する他面を有し、前記一面に開口するとともに前記固定軸の角錐部に対応し前記角錐部の外周面が全て密着可能に形成された内面を有する固定孔と、前記固定孔の軸芯に直行するとともに前記第1の基準面が当接可能に前記一面側に形成された第2の基準面と、前記固定孔に挿入された前記固定軸を他面側へ引く締結部とを有し、
更に、前記固定軸は、前記固定軸が前記固定孔に挿入され前記角錐部の外周面が前記固定孔の内面に嵌合し前記被締結材がX軸方向及びY軸方向に位置決めされた位置決め状態のとき前記第1の基準面と前記第2の基準面との間には一定の間隙が形成されるよう構成されているとともに、その後締結部により前記固定軸が前記締結具の他面側へ引かれたとき前記角錐部が弾性的に変形して前記角錐部の外周面と前記固定孔の内面との嵌合を維持しつつ前記固定軸が前記固定孔へ更に引き込まれ、その後前記第1基準面と第2基準面とが当接するよう構成されていることを特徴とする保持具。 - 前記角錐部の軸心に直交する断面視において前記角錐部はその外縁に弾性壁部を有する請求項1に記載の保持具。
- 前記穴部は、前記角錐部の軸心に直交する断面視において前記弾性壁部は前記角錐部の中心に対し対称に形成されている請求項2に記載の保持具。
- 前記角錐部の軸心に直交する断面視において前記弾性壁部には薄肉部が形成されている請求項2又は3のいずれかに記載の保持具。
- 前記角錐部の軸心に沿う断面視において前記角錐部の基端には前記弾性壁部より厚い厚肉部が形成されている請求項2乃至4のいずれかに記載の保持具。
- X軸、X軸に直交するY軸及び両軸に直交するZ軸の各軸方向に被締結材の位置決めをするとともにX軸及びY軸で形成される平面内において被締結材のZ軸周りの位置決めをする被締結材の位置決め締結装置のための締結具であって、
前記位置決め締結装置は被締結材の保持具を備え、
前記保持具は、被締結材を一面に固定する固定部と、X軸方向及びY軸方向に被締結材を位置決めをするとともにZ軸を形成する軸芯を有し前記固定部の一面に対向する他面から他面側へ向かい突出した固定軸と、前記固定部の他面側に配置され前記固定軸の軸芯に直交する第1の基準面とを備え、
前記固定部に一体に形成された前記固定軸はその自由端に向かい一定の角度で縮小するとともに当該固定軸と同芯に形成された先細りの角錐部を有し、前記角錐部の軸芯に直交する断面視において当該角錐部の各辺の交差角度は同一でかつ隣接する各辺の端同士は中心から眺めて外側へ膨出する曲線で連結されており、
前記締結具は、一面と前記一面に対向する他面を有し、前記一面に開口するとともに前記固定軸の角錐部に対応し前記角錐部の外周面が全て密着可能に形成された内面を有する固定孔と、前記固定孔の軸芯に直行するとともに前記第1の基準面が当接可能に前記一面側に形成された第2の基準面と、前記固定孔に挿入された前記固定軸を他面側へ引く締結部とを有し、
更に、前記固定孔は、前記固定軸が前記固定孔に挿入され前記角錐部の外周面が前記固定孔の内面に嵌合し前記被締結材がX軸方向及びY軸方向に位置決めされた位置決め状態のとき前記第1の基準面と前記第2の基準面との間には一定の間隙が形成されるよう構成されているとともに、その後締結部により前記固定軸が前記締結具の他面側へ引かれたとき前記固定孔が弾性的に変形して前記角錐部の外周面と前記固定孔の内面との嵌合を維持しつつ前記固定軸が前記固定孔へ更に引き込まれ、その後前記第1基準面と第2基準面とが当接するよう構成されていることを特徴とする締結具。 - X軸、X軸に直交するY軸及び両軸に直交するZ軸の各軸方向に被締結材の位置決めをするとともにX軸及びY軸で形成される平面内において被締結材のZ軸周りの位置決めをする被締結材の位置決め締結装置であって、
被締結材の保持具と、前記保持具を着脱可能に締結する締結具とを備え、
前記保持具は、被締結材を一面に固定する固定部と、X軸方向及びY軸方向に被締結材を位置決めをするとともにZ軸を形成する軸芯を有し前記固定部の一面に対向する他面から他面側へ向かい突出した固定軸と、前記固定部の他面側に配置され前記固定軸の軸芯に直交する第1の基準面とを備え、
前記固定部に一体に形成された前記固定軸はその自由端に向かい一定の角度で縮小するとともに当該固定軸と同芯に形成された先細りの角錐部を有し、前記角錐部の軸芯に直交する断面視において当該角錐部の各辺の交差角度は同一でかつ隣接する各辺の端同士は中心から眺めて外側へ膨出する曲線で連結されており、
前記締結具は、一面と前記一面に対向する他面を有し、前記一面に開口するとともに前記固定軸の角錐部に対応し前記角錐部の外周面が全て密着可能に形成された内面を有する固定孔と、前記固定孔の軸芯に直行するとともに前記第1の基準面が当接可能に前記一面側に形成された第2の基準面と、前記固定孔に挿入された前記固定軸を他面側へ引く締結部とを有し、
更に、前記固定軸又は前記固定孔は、前記固定軸が前記固定孔に挿入され前記角錐部の外周面が前記固定孔の内面に嵌合し前記被締結材がX軸方向及びY軸方向に位置決めされた位置決め状態のとき前記第1の基準面と前記第2の基準面との間には一定の間隙が形成されるよう構成されているとともに、その後締結部により前記固定軸が前記締結具の他面側へ引かれたとき前記角錐部又は前記固定孔が弾性的に変形して前記角錐部の外周面と前記固定孔の内面との嵌合を維持しつつ前記固定軸が前記固定孔へ更に引き込まれ、その後前記第1基準面と第2基準面とが当接するよう構成されていることを特徴とする位置決め締結装置。 - 前記角錐部の軸心に直交する断面視において前記角錐部はその外縁に弾性壁部を有する請求項7に記載の位置決め締結装置。
- 前記角錐部の軸心に直交する断面視において前記角錐部の中心に対し前記弾性壁部は対称に形成されている請求項8に記載の位置決め締結装置。
- 前記角錐部の軸心に直交する断面視において前記弾性壁部には薄肉部が形成されている請求項8又は9のいずれかに記載の位置決め締結装置。
- 前記角錐部の軸心に沿う断面視において前記角錐部の基端には前記弾性壁部より厚い厚肉部が形成されている請求項8乃至10のいずれかに記載の位置決め締結装置。
- 前記締結部は、前記固定軸の軸心に沿い当該固定軸に設けられた雌ネジ部に螺合する雄ネジ部を一端に、前記雄ネジ部を回転させる回転部を他端に有するとともに所定の間隔で離隔した一対のフランジ部を前記雄ネジ部と前記回転部との間に有し、前記雌ネジ部に前記雄ネジ部が螺合されて前記固定軸に固定された状態で前記締結具の固定孔を挿通可能な第1締結部材と、
前記固定軸が前記固定孔に挿入され前記保持具が位置決め状態のときに前記締結具の一面に開口する挿入穴部から挿入され前記フランジ部の間隙に嵌入可能な第2締結部材とを有する請求項7乃至11のいずれかに記載の位置決め締結装置。 - 前記挿入穴部は、前記固定孔の軸芯に直行する断面視において前記固定孔の一辺に対応する方向にのみ形成されている請求項12に記載の位置決め締結装置。
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