JP2019167968A - 連結具 - Google Patents

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Abstract

【課題】連結具において、第1連結体と第2連結体とのロック及びロック解除を、作業者が安定した姿勢で容易に実施することができるようにする。【解決手段】連結具10は、取付孔16が形成された汎用基台12と、軸部50が設けられた専用支持治具14aとを有する。軸部50の側壁には、第1及び第2鍵溝52a、52bが形成される。また、汎用基台12は、取付孔16内で回転する軸部50に押圧されて回動する第1及び第2回動板20a、20bと、回動した第1及び第2回動板20a、20bを元の位置に戻すための第1及び第2リターンスプリング22a、22bを設けて構成される。第1及び第2回動板20a、20bには、第1及び第2鍵溝52a、52bに係合する第1及び第2係合部54a、54bがそれぞれ設けられる。【選択図】図1

Description

本発明は、第1連結体と第2連結体を連結して構成される連結具に関する。
例えば、作業ステーションにてワークを支持する際に支持治具が用いられる。支持するべきワークが複数種類である場合、ワークの種類数に対応する種類数の(換言すれば、各ワーク専用の)支持治具を準備する必要がある。ここで、支持治具は、作業ステーションの床や所定の基台等に位置決め固定した状態で使用することが通例である。この場合、別種のワークを支持する状況となるときに、床や基台から支持治具を取り外し、次なるワークに見合った支持治具を位置決め固定しなければならない。
このような作業は煩雑であり、また、作業時間の損失となる。そこで、これを回避するべく、床や基台等には汎用治具を位置決め固定し、該汎用治具に対して専用治具を着脱することがなされている。この場合、ワークが交換されたときには汎用治具から専用治具を取り外し、その後、該ワークに見合った別の専用治具を汎用治具に取り付ける。このようにすることにより、汎用治具を取り外し及び取り付けすることが不要となる。
この構成では、汎用治具に対して専用治具がロックされることで汎用治具に専用治具が取り付けられ、前記のロックが解除されることで汎用治具から専用治具が取り外される。ロック機構としては、特許文献1に記載されたものが例示される。すなわち、特許文献1記載のロック機構においては、専用部に形成された溝に対し、汎用部を構成するレバー部材の上端側に設けられた爪を嵌合することでロックがなされる。また、レバー部材の下端側を押圧してレバー部材及び爪を揺動させると、該爪が前記溝から離脱する。その結果、ロックが解除される。
特開平6−181042号公報
上記から諒解されるように、溝に対して爪を嵌合させる際、又は離脱させる際には、レバー部材を回動させるべく、作業者が手でレバー部材の下端を押圧する必要がある。このとき、作業者は、残る一方の手で専用部を保持しなければならない。このため、作業が不安定となる。
汎用部と専用部の組付けを自動的に行うことも考えられる。しかしながら、この場合、レバー部材を回動させるべく該レバー部材の下端を押圧する機構や、専用部を把持する機構等が必要となる。このため、コストが高騰するとともに、作業ステーションのスペースの削減が困難となる。
本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、第1連結体と第2連結体とのロック及びロック解除が容易であり、作業者が安定した姿勢で作業を行うことができる連結具を提供することを目的とする。
前記の目的を達成するために、本発明は、取付孔が形成された第1連結体と、軸部が設けられた第2連結体とを有し、前記軸部を前記取付孔に挿入して前記第1連結体と前記第2連結体が連結されて構成される連結具であって、
前記軸部の側壁に鍵溝が形成され、
前記第1連結体は、前記取付孔内で回転する前記軸部に押圧されて回動する回動部材と、回動した前記回動部材を元の位置に戻すための弾発部材とを有し、
前記回動部材に、前記鍵溝に係合する係合部が設けられていることを特徴とする。
この構成では、第1連結体に対して第2連結体を相対的に回転させることにより、鍵溝に対して係合部が係合し、又は離脱する。係合に伴ってロック(軸部の回転止め、及び取付孔からの抜け止め)がなされる一方、離脱に伴ってロック解除がなされる。すなわち、第1連結体に対して第2連結体を相対的に回転させるという簡素な作業により、第1連結体を第2連結体に取り付けたり、第1連結体から第2連結体を取り外したりすることを容易に実施することができる。
しかも、第1連結体又は第2連結体のいずれか一方を地面等に据え付ければ、上記の回転を作業者の片手によって行わせることができる。すなわち、従来技術のように、作業者が一方の手でレバー部材の下端を押圧し且つ残る一方の手で専用部を保持する必要がない。このため、作業者が安全な姿勢で作業を遂行することができる。勿論、両手で回転を行うようにしてもよく、この場合、一層安全な姿勢とすることができる。加えて、第1連結体又は第2連結体のいずれか一方を把持する機構や、残る一方を回転させるための機構等を付設する必要もない。従って、コストが高騰することや、作業ステーションのスペースが狭小化することを回避することができる。
仮に自動化を行うとしても、この場合には、第1連結体又は第2連結体の一方を回転させる機構を設ける程度でよい。上記したように、第1連結体に対して第2連結体を相対的に回転させることにより、ロック及びロック解除がなされるからである。すなわち、回転のための機構を設けたとしても、それ以外の機構を特に必要としない。従って、機構の増加や、作業ステーションのスペースの狭小化を最小限に留めることができる。また、自動化も容易である。
軸部の側壁の、鍵溝とは位相が異なる部位に、該軸部の先端まで延在する切欠部を形成するとよい。この場合、係合部と切欠部の位相を合わせて軸部を取付孔に挿入することにより、係合部が軸部の先端に干渉することが回避される。すなわち、軸部が取付孔に円滑に挿入される。これに対し、係合部と切欠部の位相が合っていないと、軸部を取付孔に挿入した際、係合部が軸部の先端に干渉して軸部をそれ以上挿入することが困難となる。このように、切欠部を形成することにより、軸部を誤った位相で取付孔に挿入することを防止することができる。
また、第1連結体に、係合部が鍵溝に係合する位相となったときに第2連結体に当接し、これにより第2連結体の回転を停止させるストッパ部を設けることが好ましい。この場合、第2連結体が所定の位相で回転停止するので、例えば、第2連結体が、ワークを支持する支持治具である場合、ワークを精度よく位置決めすることができる。
係合部は、軸部の回転方向と同一方向に該軸部を押圧することが好ましい。すなわち、例えば、軸部に対する係合部の押圧方向を、軸部が時計回り方向に回転するときは時計回り方向、反時計回り方向に回転するときには反時計回り方向とするとよい。この場合、軸部が逆方向に回転することが阻止されるので、ロックが容易となるとともに、取付孔から軸部が離脱することが困難となるからである。
連結具は、第2連結体として、形状や仕様等が相違する複数種類を有するものであることが好ましい。第2連結体を、例えば、支持治具として構成する場合、様々な支持治具を用意することにより、形状や寸法等が相違する種々のワークに対応することができる。
本発明によれば、第1連結体に対して第2連結体を相対的に回転させることにより、第2連結体を構成する軸部に形成された鍵溝に対して係合部が係合し、又は離脱する。係合に伴ってロックがなされる一方、離脱に伴ってロック解除がなされるので、結局、第1連結体に対して第2連結体を相対的に回転させるという簡素な作業を行うことにより、第1連結体を第2連結体に取り付けたり、第1連結体から第2連結体を取り外したりすることができる。このため、作業者が安定した姿勢で作業を行うことができる。
軸部の回転前の、本発明の実施の形態に係る連結具の全体概略斜視図である。 軸部の回転後の、連結具の全体概略平面図である。 図1の連結具を構成する汎用基台の平面一部断面図である。 軸部が取付孔に挿入されたときの図2中のA−A線矢視断面図である。 図3から回動板が最大に回動した状態を示す汎用基台の平面一部断面図である。 図5から回動板が戻り、係合部が鍵溝に係合した状態を示す汎用基台の平面一部断面図である。 軸部の回転が停止されたときの図2中のA−A線矢視断面図である。 図1に示す専用支持治具とは別の専用支持治具を取り付けて構成された連結具の全体概略斜視図である。
以下、本発明に係る連結具につき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
図1及び図2は、それぞれ、本実施の形態に係る連結具10の全体概略斜視図、全体概略平面図である。この連結具10は、第1連結体としての汎用基台12と、第2連結体としての専用支持治具14aとを有する。汎用基台12は、作業ステーションの床F(図4参照)等に位置決め固定され、専用支持治具14aは汎用基台12に対して着脱される。なお、図1では専用支持治具14aの回転前、図2では回転後を表している。また、図2では、理解を容易にするべく、専用支持治具14aを構成する軸部50の上面のみを示している。
汎用基台12は、鉛直方向に沿って延在する取付孔16が形成された基台本体18に対し、回動部材である第1回動板20a、第2回動板20bと、これら第1回動板20a、第2回動板20bを元の位置に戻すように引っ張る第1リターンスプリング22a、第2リターンスプリング22b(弾発部材)とが設けられて構成される。この中の基台本体18は、正面視で横臥した略H字形状をなす台座状下部24と、第1回動板20a、第2回動板20bを回動可能に支持するブロック状上部26とを有する。
台座状下部24を構成する下方水平部としての第1脚部30a、第2脚部30bには、複数個のボルト挿通孔31が形成されている。各ボルト挿通孔31に通された据付ボルト32が、床F等に形成されたボルト螺合穴33に螺合される。これにより、汎用基台12が据え付け(位置決め固定)されている。
台座状下部24の、ブロック状上部26に近接する部位には、第1脚部30a、第2脚部30bと平行な位置関係となるように、上方水平部としての第1挟持部34a、第2挟持部34bが突出する。これら第1挟持部34a、第2挟持部34bと、ブロック状上部26との間のクリアランスに第1回動板20a、第2回動板20bが配設される。
ブロック状上部26には、上面から下方に向かって陥没するような第1段差部36a、第2段差部36bが設けられている。これら第1段差部36a、第2段差部36bに、第1回動軸38a、第2回動軸38bが回転可能に支持される。すなわち、第1段差部36a、第1回動板20a及び第1挟持部34aには、第1回動軸38aの頭部に比して小径な貫通孔40a、40bが形成されている(図3参照)。貫通孔40aに対し、第1回動軸38aの胴部が通される。なお、第1回動軸38aの頭部には直線状切欠41aが形成される。また、第1回動軸38aの、第1挟持部34aの下方に露出した部位には、胴部の長手方向に対して直交する方向に延在する抜止孔42aが形成される。該抜止孔42aには割ピン43aが通され(図4参照)、これにより第1回動軸38aの抜け止めがなされている。第2回動軸38bについても同様である。
図3は、汎用基台12の平面一部断面図である。第1回動板20a及び第2回動板20bは、取付孔16に臨む側の端部が若干突出している。これらの突出した端部は、専用支持治具14aを構成する軸部50に形成された第1鍵溝52a、第2鍵溝52bに係合する第1係合部54a、第2係合部54bとなる。この点については後に詳述する。なお、取付孔16から第1リターンスプリング22a、第2リターンスプリング22bに対して平行な直径D1を引いたとき、第1係合部54a、第2係合部54bは、直径D1、換言すれば、中心O1に対してオフセットされた位置となる。
台座状下部24とブロック状上部26との境界近傍には、第1ブラケット56a、第2ブラケット56bが設けられている。これら第1ブラケット56a、第2ブラケット56bには、第1ステー58aa、第2ステー58baが設けられる。一方、第1回動板20a、第2回動板20bの端面には、第1ステー58ab、第2ステー58bbが設けられるとともに、第1ステー58aaと第1ステー58abとの間、第2ステー58baと第2ステー58bbとの間に、第1リターンスプリング22a、第2リターンスプリング22bが張設される。第1リターンスプリング22a、第2リターンスプリング22bは、第1回動板20a、第2回動板20bを第1ブラケット56a、第2ブラケット56b側に引っ張る。
ブロック状上部26の上面には、略直方体形状のストッパ部60が設けられる。ストッパ部60は、連結ボルト62によって汎用基台12に連結されている。後述するように、ストッパ部60は、専用支持治具14aの回転を停止させる。
一方の専用支持治具14aは、軸部50と支持部64aを有する。軸部50は、取付孔16に着脱自在に挿入される。この挿入、及び後述するロックにより、汎用基台12と専用支持治具14aとが連結される。なお、軸部50は、中実体であってもよいが、作製が容易であり且つ軽量となることから、中空体であることが好ましい。
軸部50の側周壁には、第1鍵溝52a、第1切欠部66a、第2鍵溝52b、第2切欠部66bが略90°の位相差で設けられる。また、第1鍵溝52aと第2鍵溝52bの位相差、第1切欠部66aと第2切欠部66bの位相差は、それぞれ略180°である。なお、第1係合部54a、第2係合部54bの深さは、第1切欠部66a、第2切欠部66bに比して小さく設定される。
軸部50の上端には、大径なフランジ部68が連なる。このフランジ部68は、円環体の一部を直線的に切り欠いて弦部が形成されたような形状をなしている。弦部には、その頭部が前記ストッパ部60に当接するストッパ用ボルト70が設けられる。
フランジ部68には、その厚み方向に沿って通過孔72が貫通形成される。支持部64aにも通過孔が形成されており、重ね合わせられた両通過孔に通された取付ボルトに緊締ナットが螺合されることで、軸部50と支持部64aが連結される。
支持部64aは、特定のワークを支持することが可能なものとして組み付けられている。すなわち、専用支持治具14aは、特定のワークにのみ対応し、その他のワークには対応しない。
本実施の形態に係る連結具10は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。
支持部64aを有する専用支持治具14aでワークを支持する場合、先ず、汎用基台12に対して専用支持治具14aを取り付ける。このためには、作業者は、専用支持治具14aを把持し、軸部50を取付孔16に挿入する。このとき、軸部50を、第1鍵溝52aが第1リターンスプリング22aに臨み、且つ第2鍵溝52bが第2リターンスプリング22bに臨む位相とする。ストッパ用ボルト70は、第1段差部36aに近接する。上記の位相で軸部50が取付孔16に挿入されたときの図2中のA−A線矢視断面図を、図4に示す。
このとき、第1回動板20aの第1係合部54aが第1切欠部66aに臨み、且つ第2回動板20bの第2係合部54bが第2切欠部66bに臨む。このため、第1回動板20a及び第2回動板20bは、それぞれ、第1リターンスプリング22a、第2リターンスプリング22bが設けられた先端側が第1リターンスプリング22a、第2リターンスプリング22bによって引っ張られ、図3に示すように、基台本体18に当接する位置を保つ。
次に、作業者は、支持部64aやフランジ部68等を把持し、専用支持治具14aを時計回りに回転させる。この過程で、第1係合部54a、第2係合部54bが第1切欠部66a、第2切欠部66bからそれぞれ離脱し、軸部50の側周壁の、第1切欠部66aと第1鍵溝52aとの間の部位、第2切欠部66bと第2鍵溝52bとの間の部位に乗り上げる。この乗り上げに伴い、図5に示すように、第1回動板20a及び第2回動板20bが、第1回動軸38a、第2回動軸38bを中心として基台本体18から離間する方向に回動する。この際、第1リターンスプリング22a、第2リターンスプリング22bが伸長する。
専用支持治具14aをさらに時計回りに回転させると、第1係合部54aが第1鍵溝52aに係合するとともに、第2係合部54bが第2鍵溝52bに係合する。この際、第1リターンスプリング22a、第2リターンスプリング22bが収縮し、第1回動板20a及び第2回動板20bが、第1回動軸38a、第2回動軸38bを中心として基台本体18に接近する方向に回動する。
専用支持治具14aの回転は、図2に示すようにストッパ用ボルト70がストッパ部60に当接することで停止される。この際、第1回動板20a及び第2回動板20bは、図6に示すように、基台本体18からやや離間した状態で回動を停止する。第1係合部54a、第2係合部54bが、第1切欠部66a、第2切欠部66bに比して深さが小さい第1鍵溝52a、第2鍵溝52bに係合した状態であるからである。また、第1回動軸38a、第2回動軸38bの各頭部に形成された直線状切欠41a、41bの端部が第1段差部36a、第2段差部36bの各側壁に当接することにより、第1回動軸38a及び第2回動軸38bの回り止めとなる。
ここで、第1切欠部66a、第2切欠部66bは、取付孔16の、第1リターンスプリング22a、第2リターンスプリング22bに平行な直径D1(中心O1)からオフセットされた位置に設けられている(図4参照)。このため、図6に示す状態では、第1係合部54a、第2係合部54bが当接する第1鍵溝52a、第2鍵溝52bの底面に対し、第1回動板20a、第2回動板20bを介して第1リターンスプリング22a、第2リターンスプリング22bの弾発力が時計回り方向に作用する。従って、専用支持治具14aが反時計回り方向に回転することが阻止される。
以上により、専用支持治具14aの回転止め、及び取付孔16からの抜け止め(ロック)がなされる。すなわち、汎用基台12に対して専用支持治具14aが連結される。軸部50の回転が停止したときの図2中のA−A線矢視断面図を、図7に示す。
その後、支持部64aにより、該支持部64aの形状や寸法、仕様等に対応するワークが支持される。上記したように、専用支持治具14aは、ストッパ用ボルト70がストッパ部60に当接して停止している。このため、支持部64aが所定の位相に位置決めされる。従って、支持部64によるワークの位置決め精度が良好となる。
ここで、軸部50を取付孔16に挿入する際、軸部50が、第1切欠部66aが第1リターンスプリング22aに臨み、且つ第2切欠部66bが第2リターンスプリング22bに臨む位相である場合、第1係合部54a及び第2係合部54bの上面が軸部50の側周壁に干渉する。このため、軸部50をそれ以上挿入することが困難となる。このように、第1切欠部66a、第2切欠部66bを形成したことにより、軸部50を誤った位相で取付孔16に挿入することが防止される。
専用支持治具14aを、図8に示すような支持部64bを有する専用支持治具14bに交換する場合、作業者は、支持部64a又はフランジ部68等を把持して専用支持治具14aを反時計回りに回転させる。この回転により、第1係合部54a、第2係合部54bが第1鍵溝52a、第2鍵溝52bからそれぞれ離脱し、軸部50の側周壁の、第1鍵溝52aと第1切欠部66aとの間の部位、第2鍵溝52bと第2切欠部66bとの間の部位に乗り上げる。その結果、第1回動板20a及び第2回動板20bが、第1回動軸38a、第2回動軸38bを中心として基台本体18から離間する方向に回動するとともに、第1リターンスプリング22a、第2リターンスプリング22bが伸長する(図5参照)。
専用支持治具14aをさらに反時計回りに回転させると、第1係合部54aが第1切欠部66aに進入するとともに、第2係合部54bが第2切欠部66bに進入する。また、第1リターンスプリング22a、第2リターンスプリング22bが収縮し、第1回動板20a及び第2回動板20bが、第1回動軸38a、第2回動軸38bを中心として基台本体18に当接するまで回動する。その結果、軸部50が第1係合部54a、第2係合部54bの干渉から解放される。すなわち、ロック解除がなされ、軸部50が取付孔16から離脱可能となる。また、第1回動軸38a、第2回動軸38bの各頭部に形成された直線状切欠41a、41bの、上記とは反対側の端部が第1段差部36a、第2段差部36bの各側壁に当接することにより、第1回動軸38a及び第2回動軸38bの回り止めとなる。
作業者は、専用支持治具14aを把持し、持ち上げて上昇させればよい。このようにして専用支持治具14aを取付孔16から離脱させた後、専用支持治具14bの軸部50を取付孔16に挿入し、上記と同様に時計回りに回転させればロックがなされる。専用支持治具14bを、専用支持治具14aやその他の専用支持治具に交換するときには、専用支持治具14bを反時計回りに回転させることでロックが解除される。
このように、本実施の形態によれば、専用支持治具14a、14b等を汎用基台12に取り付ける際、又は取り外す際、汎用基台12を把持する必要は特にない。すなわち、専用支持治具14a、14b等を、例えば、片手で把持することができるので、安定した作業を実施することができる。
しかも、専用支持治具14a、14b等を回転させるための機構や、汎用基台12を把持する機構等を付設する必要もない。従って、コストが高騰することや、作業ステーションのスペースが狭小化することを回避することができる。
自動化を行う場合には、例えば、専用支持治具14a、14b等を回転させるための機構を設ける程度でよい。上記したように、専用支持治具14a、14b等を回転させることに伴ってロック及びロック解除がなされるので、回転のための機構を設けたとしても、それ以外の機構を特に必要としない。すなわち、機構の増加や、作業ステーションのスペースの狭小化が最小限に留まる。また、自動化も容易である。
本発明は、上記した実施の形態に特に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
例えば、汎用基台12に取付孔16を形成するとともに、専用支持治具14a、14b等に軸部50を設けるようにしてもよい。この場合、汎用基台12が第2連結体、専用支持治具14a、14b等が第1連結体となる。
また、第2連結体は支持治具に特に限定されるものではなく、何らかの作業を営む作業用アームであってもよい。
10…連結具 12…汎用基台
14a、14b…専用支持治具 16…取付孔
20a、20b…回動板 22a、22b…リターンスプリング
34a、34b…挟持部 38a、38b…回動軸
50…軸部 52a、52b…鍵溝
54a、54b…係合部 60…ストッパ部
64a、64b…支持部 66a、66b…切欠部
68…フランジ部 70…ストッパ用ボルト

Claims (5)

  1. 取付孔が形成された第1連結体と、軸部が設けられた第2連結体とを有し、前記軸部を前記取付孔に挿入して前記第1連結体と前記第2連結体が連結されて構成される連結具であって、
    前記軸部の側壁に鍵溝が形成され、
    前記第1連結体は、前記取付孔内で回転する前記軸部に押圧されて回動する回動部材と、回動した前記回動部材を元の位置に戻すための弾発部材とを有し、
    前記回動部材に、前記鍵溝に係合する係合部が設けられていることを特徴とする連結具。
  2. 請求項1記載の連結具において、前記軸部の側壁の、前記鍵溝とは位相が異なる部位に、該軸部の先端まで延在する切欠部が形成されていることを特徴とする連結具。
  3. 請求項1又は2記載の連結具において、前記第1連結体に、前記係合部が前記鍵溝に係合する位相となったときに前記第2連結体に当接して前記第2連結体の回転を停止させるストッパ部が設けられていることを特徴とする連結具。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の連結具において、前記係合部が、前記軸部の回転方向と同一方向に前記軸部を押圧することを特徴とする連結具。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の連結具において、前記第2連結体を複数種類有することを特徴とする連結具。
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