JP3219695U

JP3219695U - Fastening device

Info

Publication number: JP3219695U
Application number: JP2018004216U
Authority: JP
Inventors: 渡辺　雅史; 雅史渡辺
Original assignee: 株式会社ナベヤ
Priority date: 2018-10-30
Filing date: 2018-10-30
Publication date: 2019-01-17
Anticipated expiration: 2028-10-30

Abstract

【課題】二つの部材を容易に且つ迅速に締結し得ると共に、簡単な構造において、かかる締結の完了の確認及び締結解消の確認を、確実に且つ迅速に行ない得るようにした締結装置を提供する。【解決手段】締結ブッシュ１０に対して締結ピン１２の係合／解除を行う構造の締結装置において、締結ピン１２に配設されたシリンダ室３０ａに形成される空気室４２に連通する空気流入路４４及び空気流出路４６の開口部を、ピストン部材３２のヘッド部３２ａにて開閉させることにより、空気室４２内を流通せしめられる空気流の流通の遮断又は許容を行い、それに基づくところの空気圧の変化により、締結ブッシュ１０と締結ピン１２との間の締結の確認又は締結の解消の確認を行うようにした。【選択図】図６Provided is a fastening device capable of easily and quickly fastening two members, and confirming completion of fastening and confirmation of fastening cancellation in a simple structure with certainty and speed. . An air inflow passage communicating with an air chamber formed in a cylinder chamber disposed in a fastening pin in a fastening device configured to engage / release a fastening pin with respect to a fastening bush. 44 and the opening of the air outflow passage 46 are opened and closed by the head portion 32a of the piston member 32, thereby blocking or permitting the flow of the air flow circulated in the air chamber 42. Due to the change, confirmation of the fastening between the fastening bush 10 and the fastening pin 12 or confirmation of the cancellation of the fastening is performed. [Selection] Figure 6

Description

本考案は、所定の二つの部材を迅速に且つ容易に締結し得る締結装置に係り、特に、マシニングセンタ等の工作機械テーブルに取り付けられるベースエレメントと、所定の治具が固定される治具プレートとを、相互に連結するのに好適に用いられ得る締結装置に関するものである。 The present invention relates to a fastening device capable of quickly and easily fastening two predetermined members, and in particular, a base element attached to a machine tool table such as a machining center, and a jig plate to which a predetermined jig is fixed. The present invention relates to a fastening device that can be suitably used for connecting the two.

従来より、二つの部材を締結するための締結装置としては、種々の構造のものがあり、それらの中から、締結されるべき部材の形状や用途等に応じて、適宜に選択されて、使用されている。例えば、マシニングセンタ等の工作機械においては、各種の工具や治具を取り付けるために、様々な締結装置が用いられてきているのである。具体的には、マシニングセンタ等の工作機械にあっては、一般に、加工されるべきワークを保持するために、クランプやバイス等の各種の治具が用いられているのであるが、それらの治具は、その段取り変えを容易に且つ迅速に行なわしめるために、多くの場合、治具プレートに固定されており、この治具プレートが、ベースエレメントに対して締結せしめられることによって、各種の治具が、ベースエレメントに取り付けられ得るようになっている。そして、それら治具プレートとベースエレメントとを相互に締結せしめるものとして、特開２００１−２２５２３６号公報や特開２００３−３１１５６８号公報等に明らかにされている如き締結装置が用いられていることは、よく知られているところである。 Conventionally, as a fastening device for fastening two members, there are various structures, and among them, it is appropriately selected and used according to the shape and application of the member to be fastened. Has been. For example, in a machine tool such as a machining center, various fastening devices have been used to attach various tools and jigs. Specifically, in a machine tool such as a machining center, various jigs such as clamps and vices are generally used to hold a workpiece to be machined. In order to change the setup easily and quickly, the jig plate is fixed to a jig plate in many cases, and the jig plate is fastened to the base element, so that various jigs can be used. Can be attached to the base element. And as what fixes these jig | tool plates and a base element mutually, the fastening device as clarified by Unexamined-Japanese-Patent No. 2001-225236, Unexamined-Japanese-Patent No. 2003-31568, etc. is used. Well known.

また、そのような締結装置は、ベースエレメントと治具プレートの何れか一方に対して位置固定に取り付けられる締結ピンと、それらのうちの何れか他方に対して位置固定に取り付けられる、締結ピンが軸方向に挿入、嵌合可能な締結ブッシュとを有しており、そして締結ピン内には、その軸方向に移動可能とされたピストン部材が設けられて、油圧や空圧、バネ力等の作用により、ベースエレメントと治具プレートとの対向方向に移動せしめられることにより、締結ピンの内部に配置されたスチールボールが、締結ピンの軸方向に対して直角な方向に押圧されて移動させられ、締結ピンの外周面から部分的に突出せしめられることによって、締結ブッシュに係合させられるようになっている。即ち、締結ピンの締結ブッシュへの挿入状態下で、かかるスチールボールの突出部位に対して、締結ブッシュの内周面に設けられた係合部が係合せしめられると共に、締結ブッシュの外周面に設けられた係合部が、締結ピンに係合せしめられることにより、締結ピンの締結ブッシュへの挿入状態下でのそれらの軸方向における相対移動が阻止され得るように構成されているのである。 In addition, such a fastening device includes a fastening pin that is fixedly attached to either one of the base element and the jig plate, and a fastening pin that is attached to the fixed position to any one of them. A fastening bush that can be inserted and fitted in the direction is provided, and a piston member that is movable in the axial direction is provided in the fastening pin, and functions such as hydraulic pressure, pneumatic pressure, and spring force are provided. Thus, the steel ball arranged inside the fastening pin is moved in the direction perpendicular to the axial direction of the fastening pin by being moved in the opposing direction of the base element and the jig plate, By partially protruding from the outer peripheral surface of the fastening pin, the fastening pin is engaged with the fastening pin. That is, under the state where the fastening pin is inserted into the fastening bush, the engaging portion provided on the inner peripheral surface of the fastening bush is engaged with the protruding portion of the steel ball, and the outer peripheral surface of the fastening bush is engaged. The provided engaging portion is configured to be engaged with the fastening pin, so that the relative movement in the axial direction of the fastening pin in the inserted state into the fastening bush can be prevented.

従って、そのような構造を有する締結装置を用いることにより、締結ピンと締結ブッシュとを、それぞれ、ベースエレメントと治具プレートとにそれぞれ取り付けた状態で、単に、締結ピンを締結ブッシュに挿入して、ピストン部材を油圧や空圧、バネ力等により移動させるだけで、ベースエレメントと治具プレートとの締結を、極めて容易に且つ迅速に行なうことが出来ることとなる。 Therefore, by using the fastening device having such a structure, with the fastening pin and the fastening bush attached to the base element and the jig plate, respectively, simply inserting the fastening pin into the fastening bush, By simply moving the piston member by hydraulic pressure, pneumatic pressure, spring force, etc., the base element and the jig plate can be fastened very easily and quickly.

ところで、かくの如き締結装置を用いた治具プレートとベースエレメントとの締結作業に際して、その作業を自動化するには、それら治具プレートとベースエレメントとの間の締結の完了又は解消の確認、具体的には、締結ブッシュと締結ピンとの間の締結の完了又は解消の確認を、確実に且つ迅速に行なうことが必要とされることとなる。特に、締結作業の自動化には、一般にロボットが用いられることとなるが、締結の完了や解消の確認が不充分な状態で作動させたりした場合においては、ロボット自体の故障や、その破損を招くことにもなるのである。 By the way, in order to automate the work of fastening the jig plate and the base element using such a fastening device, confirmation of completion or cancellation of the fastening between the jig plate and the base element, Specifically, it is necessary to surely and quickly confirm whether the fastening between the fastening bush and the fastening pin is completed or canceled. In particular, a robot is generally used for automating the fastening operation. However, when the operation is completed in a state where confirmation of the completion or cancellation of the fastening is insufficient, the robot itself may break down or be damaged. It will also happen.

このため、特開平１１−３３３６４９号公報や特開２００１−３８５６４号公報等においては、締結確認手段として、締結ピンの内部に空気流路を設け、その開口部を締結ブッシュの着座面に設けたり、或は締結ブッシュ内の空間を介して、締結ブッシュと締結ピンとの間隙に導いて、それら締結ブッシュと締結ピンとの嵌合による相互の当接によって、空気流路の開口部が閉塞され、或は締結ブッシュと締結ピンとの間の間隙が消失せしめられることにより、空気流路における空気圧の上昇をもって、締結完了の確認を行ない得るようになっているのであるが、そこでは、あくまでも、締結完了の確認が行なわれているのみであり、締結の解除乃至は解消状態を迅速に確認することは、困難なことであった。 For this reason, in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 11-333649 and 2001-38564, etc., an air flow path is provided in the fastening pin as a fastening confirmation means, and its opening is provided on the seating surface of the fastening bush. Or through the space in the fastening bushing, leading to the gap between the fastening bushing and the fastening pin, and the contact of the fastening bushing and the fastening pin with each other closes the opening of the air flow path, or Since the clearance between the fastening bush and the fastening pin is eliminated, the completion of the fastening can be confirmed by the increase in the air pressure in the air flow path. It has only been confirmed, and it has been difficult to quickly confirm the release or release state of the fastening.

けだし、かかる従来の締結確認手段にあっては、ベースエレメント側の締結ピンに対して、治具プレート側の締結ブッシュが着座せしめられてなる締結状態から、締結解除の状態に移行すべく、締結ピン内に移動可能に配置されたピストン部材を軸方向に移動せしめて、締結ブッシュに係合しているスチールボールが、軸直角方向に後退移動可能となるようにされても、締結ブッシュや治具プレートの自重、更には治具プレートに取り付けられた各種治具の重量により、締結ブッシュと締結ピンとの間は密接された状態のままとなり、締結ピン内に設けられた空気流路内の空気が外部に流出することが抑制乃至は阻止されることとなるところから、空気流路の圧力が殆ど変化せず、そのために、そのような圧力変化に基づくところの締結解消状態の確認を迅速に行なうことが困難となり、従って、ロボットを用いて締結作業の自動化を行なうことは、極めて困難なことであったのである。 However, in such a conventional fastening confirmation means, the fastening is performed in order to shift from the fastening state in which the fastening bush on the jig plate side is seated to the fastening pin on the base element side to the state of releasing the fastening. Even if the piston member movably disposed in the pin is moved in the axial direction so that the steel ball engaged with the fastening bush can be moved backward in the direction perpendicular to the axis, the fastening bush or Due to the weight of the tool plate and the weight of various jigs attached to the jig plate, the fastening bush and the fastening pin remain in close contact with each other, and the air in the air flow path provided in the fastening pin Since the flow of air to the outside is suppressed or prevented, the pressure of the air flow path hardly changes. Therefore, the fastening cancellation based on such a pressure change is eliminated. It is difficult to perform the confirmation of the status quickly, thus, to perform automated fastening work using the robot is to was that very difficult.

特開２００１−２２５２３６号公報JP 2001-225236 A 特開２００３−３１１５６８号公報JP 2003-31568 A 特開平１１−３３３６４９号公報JP-A-11-333649 特開２００１−３８５６４号公報JP 2001-38564 A

ここにおいて、本考案は、上述せる如き事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、締結されるべき二つの部材を容易に且つ迅速に締結し得ると共に、簡単な構造において、かかる締結の完了の確認及び締結解消の確認を、確実に且つ迅速に行ない得るようにした締結装置を提供することにある。 Here, the present invention has been made in the background as described above, and the problem to be solved is that the two members to be fastened can be easily and quickly fastened and simplified. It is an object of the present invention to provide a fastening device that can surely and quickly confirm completion of fastening and confirmation of cancellation of fastening.

そして、本考案にあっては、かかる課題の解決のために、（ａ）締結されるべき二つの部材のうちの一方の部材に対して位置固定に取り付けられる締結ブッシュと、（ｂ）該二つの部材のうちの他方の部材に対して位置固定に取り付けられ、該締結ブッシュに挿入されて係合せしめられることにより、該二つの部材の締結を行なう、内部にシリンダ室が設けられた締結ピンと、（ｃ）該締結ピンの内部に、その軸方向に対して直角な方向に向かって移動可能に配置されて、かかる締結ピンの外周面からの突出により前記締結ブッシュに係合せしめられる一方、該締結ピン内への後退により前記締結ブッシュに対する係合を解除する少なくとも一つの移動部材と、（ｄ）前記締結ピンのシリンダ室内を流体密に軸方向に摺動せしめられるヘッド部と、該ヘッド部に連結され、かかるヘッド部と共に、前記締結ピン内を軸方向に移動せしめられて、前記少なくとも一つの移動部材の突出・後退移動を行なうロッド部とを備えたピストン部材と、（ｅ）前記締結ピンのシリンダ室の底部と該ピストン部材のヘッド部との間に配置されて、該ヘッド部が該シリンダ室の底面から離れる方向に付勢することにより、該ピストン部材を移動せしめて、該ピストン部材の前記ロッドにて前記少なくとも一つの移動部材を前記締結ピンの外周面から突出せしめるようにした付勢手段と、（ｆ）前記締結ピンのシリンダ室内で摺動せしめられる前記ピストン部材のヘッド部の前記付勢手段配置側とは反対側に形成される加圧室内に加圧流体を供給して、かかるピストン部材を、該付勢手段による付勢力に抗して、軸方向に移動せしめて、該ピストン部材のヘッド部を前記シリンダ室の底面に当接させる一方、前記ピストン部材のロッド部による前記少なくとも一つの移動部材の突出作動を解消して、該少なくとも一つの移動部材が前記締結ピン内へ後退し得るようにする加圧手段と、（ｇ）前記締結ピンのシリンダ室の底面と前記ピストン部材のヘッド部との間に形成される空気室と、かかるシリンダ室の底面にそれぞれ開口せしめられて、該空気室に連通する空気流入路及び空気流出路とを備え、前記付勢手段による付勢力と前記加圧手段による加圧流体の作用にて該ピストン部材を軸方向に往復移動せしめて、かかる空気流入路及び空気流出路のシリンダ室底面における少なくとも一方の開口部を該ピストン部材のヘッド部にて開閉させることにより、該空気流入路から該空気室内に入り、該空気流出路から流出せしめられる空気流の流通の遮断又は許容に基づくところの空気圧の変化によって、前記二つの部材の締結完了の確認又は締結解消の確認を行なう締結有無検知機構とを、含んで構成されていることを特徴とする締結装置を、その要旨とするものである。 In the present invention, in order to solve such a problem, (a) a fastening bush that is fixedly attached to one of two members to be fastened, and (b) the two A fastening pin that is fixedly attached to the other member of the two members and is inserted into and engaged with the fastening bush to fasten the two members; (C) It is disposed inside the fastening pin so as to be movable in a direction perpendicular to the axial direction of the fastening pin, and is engaged with the fastening bush by protruding from the outer peripheral surface of the fastening pin, At least one moving member that releases engagement with the fastening bush by retreating into the fastening pin; and (d) a head that is slid axially in a fluid-tight manner in a cylinder chamber of the fastening pin. And a piston member connected to the head portion, and with the head portion, a rod portion that is moved in the axial direction in the fastening pin to project and retract the at least one moving member; (E) The piston member is disposed between the bottom portion of the cylinder chamber of the fastening pin and the head portion of the piston member, and the head member moves in a direction away from the bottom surface of the cylinder chamber, thereby moving the piston member. Urging means for causing the rod of the piston member to project the at least one moving member from the outer peripheral surface of the fastening pin; and (f) the slidable portion in the cylinder chamber of the fastening pin. A pressurized fluid is supplied to a pressurized chamber formed on the opposite side of the head portion of the piston member from the biasing means arrangement side, and the piston member is biased by the biasing means. On the other hand, the piston member is moved in the axial direction so that the head portion of the piston member abuts against the bottom surface of the cylinder chamber, while the projecting operation of the at least one moving member by the rod portion of the piston member is eliminated, Pressurizing means for allowing the at least one moving member to retract into the fastening pin; and (g) an air chamber formed between the bottom surface of the cylinder chamber of the fastening pin and the head portion of the piston member. And an air inflow passage and an air outflow passage that are respectively opened at the bottom surface of the cylinder chamber and communicate with the air chamber. The urging force by the urging means and the action of the pressurized fluid by the pressure means. The piston member is reciprocated in the axial direction, and at least one opening in the bottom surface of the cylinder chamber of the air inflow passage and the air outflow passage is opened and closed by the head portion of the piston member. Thus, confirmation of the completion of the fastening of the two members or the fastening by the change in the air pressure based on the blockage or allowance of the flow of the air flow entering the air chamber from the air inflow passage and flowing out of the air outflow passage The gist of the present invention is a fastening device characterized by including a fastening presence / absence detecting mechanism for confirming cancellation.

なお、かかる本考案に従う締結装置の好ましい態様の一つによれば、前記空気流入路を通じて流通せしめられる空気流の圧力を検知する圧力検知手段が設けられて、かかる圧力検知手段による圧力変化の検知により、前記二つの部材の締結完了の確認又は締結解消の確認が行なわれることとなる。 According to one of the preferred embodiments of the fastening device according to the present invention, pressure detection means for detecting the pressure of the air flow circulated through the air inflow path is provided, and pressure change detection by the pressure detection means is provided. Thus, confirmation of completion of fastening of the two members or confirmation of cancellation of fastening is performed.

また、本考案に従う締結装置にあっては、有利には、前記付勢手段として、圧縮コイルバネが用いられており、そしてそのような圧縮コイルバネは、前記締結ピンのシリンダ室の底部と前記ピストン部材のヘッド部の対向部位の少なくとも何れか一方に、所定深さのポケット部が設けられて、該ポケット部に、前記圧縮コイルバネが配置され、該ピストン部材のヘッド部が前記シリンダ室の底面に当接したときに、該圧縮コイルバネの全体が該ポケット部内に収容され得るように構成されていることが、望ましい。加えて、そのような圧縮コイルバネの中央空間内には、同心的に位置するように、その圧縮・伸長を案内するガイド部材が設けられていることが望ましく、特にそのようなガイド部材としては、スリーブとそれに挿通されたボルト部材とから構成されるものが、好適に用いられることとなる。 Further, in the fastening device according to the present invention, a compression coil spring is advantageously used as the urging means, and such a compression coil spring includes the bottom of the cylinder chamber of the fastening pin and the piston member. A pocket portion having a predetermined depth is provided in at least one of the facing portions of the head portion, the compression coil spring is disposed in the pocket portion, and the head portion of the piston member abuts against the bottom surface of the cylinder chamber. It is desirable that the compression coil spring is configured so that the entirety of the compression coil spring can be accommodated in the pocket portion when contacted. In addition, it is desirable that a guide member for guiding the compression / extension is provided in the central space of such a compression coil spring so as to be concentrically positioned. Particularly, as such a guide member, What consists of a sleeve and the bolt member penetrated by it will be used suitably.

さらに、本考案に従う締結装置の他の望ましい態様によれば、前記締結ピンのシリンダ室の底部と前記ピストン部材のヘッド部との対向する部位の何れか一方に、所定長さ突出する回り止めロッドが固設されている一方、それら対向部位の何れか他方に、該回り止めロッドが挿入され得る穴が形成されて、該穴内に、該回り止めロッドが該穴の深さ方向に移動可能に挿入されることにより、それら締結ピンとピストン部材との間の相対的な回動が阻止され得るようになっている。 Furthermore, according to another desirable aspect of the fastening device according to the present invention, a detent rod that protrudes a predetermined length in any one of the opposing portions of the bottom of the cylinder chamber of the fastening pin and the head of the piston member. Is fixed, and a hole into which the anti-rotation rod can be inserted is formed in either one of the opposing portions, and the anti-rotation rod can move in the depth direction of the hole in the hole. By being inserted, relative rotation between the fastening pin and the piston member can be prevented.

更にまた、本考案の望ましい態様の一つによれば、前記締結有無検知機構における空気流出路上に、空気流の外部への流出は許容するが、外部からの空気の流入は阻止する逆止弁が、設けられている。 Furthermore, according to one of the preferred embodiments of the present invention, a check valve that allows an air flow to the outside on the air outflow path in the fastening presence / absence detection mechanism but prevents an inflow of air from the outside. Is provided.

このように、本考案に従う締結装置にあっては、締結ピンを締結ブッシュに挿入せしめた状態下において、締結ピン内に配置せしめたピストン部材を、付勢手段による付勢力と加圧手段による加圧流体の作用によって、単に軸方向に往復移動せしめることだけで、少なくとも一つの移動部材が、締結ピン外周面から突出移動させられたり、後退移動させられたりされるようになっており、これによって、締結ピンを締結ブッシュに係合させて、それらを締結せしめることが、容易に且つ迅速に行なわれ得ることとなるのである。 As described above, in the fastening device according to the present invention, the piston member placed in the fastening pin is placed under the state where the fastening pin is inserted into the fastening bush. By simply reciprocating in the axial direction by the action of the pressurized fluid, at least one moving member is projected and moved backward from the outer peripheral surface of the fastening pin. By engaging the fastening pins with the fastening bushes and fastening them, the fastening pins can be easily and quickly performed.

しかも、本考案にあっては、締結されるべき二つの部材の締結完了の確認又は締結解消の確認を行なう締結有無検知機構として、締結ピンのシリンダ室の底面とピストン部材のヘッド部との間に形成される空気室と、シリンダ室の底面にそれぞれ開口せしめられて、かかる空気室に連通する空気流入路及び空気流出路とが設けられており、付勢手段と加圧手段によるピストン部材の軸方向への往復移動によって、それら空気流入路及び空気流出路のシリンダ室底面における少なくとも一方の開口部が、そのようなピストン部材のヘッド部にて開閉されるようになっているところから、空気流入路から空気室内に入り、空気流出路から流出せしめられる空気流の流通の遮断又は許容が、簡単に且つ容易に行なわれ得ることとなる。 In addition, in the present invention, as a fastening presence / absence detection mechanism for confirming the completion of fastening of the two members to be fastened or confirming the cancellation of the fastening, between the bottom surface of the cylinder chamber of the fastening pin and the head portion of the piston member. And an air inflow passage and an air outflow passage which are respectively opened at the bottom surface of the cylinder chamber and communicated with the air chamber. By reciprocating in the axial direction, at least one opening in the bottom of the cylinder chamber of the air inflow passage and the air outflow passage is opened and closed at the head portion of such a piston member. Blocking or permitting the flow of the air flow entering the air chamber from the inflow path and flowing out of the air outflow path can be easily and easily performed.

そして、そのような開口部のピストン部材のヘッド部による開閉は、締結ピン内における単なるピストン部材の軸方向への移動のみによって実現され、締結ブッシュ側の挙動とは全く関係がなくなるのである。かくして、そのような空気流入路−空気室−空気流出路における空気流の流通の遮断乃至は許容に基づくところの空気圧の変化を検知するようにすることにより、従来の締結装置の如く、締結ブッシュや締結されるべき一つの部材の自重、更にはそれに取り付けられる治具等の重量の影響を受けることなく、締結されるべき二つの部材の締結完了の確認又は締結解消の確認が、迅速且つ確実に、しかも容易に行なわれ得ることとなるのである。 Such opening and closing of the opening by the head portion of the piston member is realized only by the movement of the piston member in the axial direction within the fastening pin, and has nothing to do with the behavior of the fastening bush. Thus, by detecting the change in air pressure based on the blockage or allowance of the air flow in such an air inflow path-air chamber-air outflow path, a fastening bush like a conventional fastening device can be detected. Fast and reliable confirmation of fastening completion or fastening cancellation of two members to be fastened without being affected by the weight of one member to be fastened or the weight of a jig or the like attached thereto. In addition, it can be easily performed.

本考案に従う締結装置の一例を用いた二つの部材の締結構造を示す、図２（ａ）におけるＡ−Ａ断面に相当する断面説明図であって、（ａ）は、締結完了形態を示す断面説明図であり、（ｂ）は、締結解消形態を示す断面説明図である。FIG. 3 is a cross-sectional explanatory view showing a fastening structure of two members using an example of a fastening device according to the present invention, corresponding to a cross section taken along the line AA in FIG. 2A, wherein FIG. It is explanatory drawing, (b) is sectional explanatory drawing which shows a fastening cancellation | release form. 図１に示される締結装置において用いられている締結ピンを示す説明図であって、（ａ）は、その平面説明図であり、（ｂ）は、その正面説明図である。It is explanatory drawing which shows the fastening pin used in the fastening apparatus shown by FIG. 1, Comprising: (a) is the plane explanatory drawing, (b) is the front explanatory drawing. 図２（ａ）におけるＡ−Ａ断面説明図である。It is AA cross section explanatory drawing in Fig.2 (a). 図２（ａ）におけるＢ−Ｂ断面説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a BB cross section in FIG. 図２（ａ）におけるＣ−Ｃ断面説明図である。It is CC sectional explanatory drawing in Fig.2 (a). 図１に示される締結装置を用いた二つの部材の締結状態を示す、図１に示される断面形態とは異なる図４に示される断面形態において、締結ピンの軸方向におけるピストン部材の移動形態を示す断面説明図であって、（ａ）は、締結ブッシュと締結ピンとの締結完了形態下におけるピストン部材の軸方向移動状態を示す断面説明図であり、（ｂ）は、締結ピンに設けたシリンダ室の底面にピストン部材のヘッド部が当接せしめられて、空気流入路と空気流出路のシリンダ室に対する開口部が閉塞せしめられて、空気の流通が遮断されてなる状態を示す断面説明図である。FIG. 4 shows a fastening state of two members using the fastening device shown in FIG. 1, and shows a moving form of the piston member in the axial direction of the fastening pin in the sectional form shown in FIG. 4 different from the sectional form shown in FIG. 1. It is sectional explanatory drawing shown, Comprising: (a) is sectional explanatory drawing which shows the axial direction movement state of the piston member under the fastening completion form of a fastening bush and a fastening pin, (b) is the cylinder provided in the fastening pin FIG. 5 is a cross-sectional explanatory view showing a state in which the head portion of the piston member is brought into contact with the bottom surface of the chamber, the openings of the air inflow path and the air outflow path with respect to the cylinder chamber are blocked, and the air flow is blocked. is there.

以下、本考案を更に具体的に明らかにするために、本考案に係る締結装置の一例を用いて、二つの部材を締結せしめる形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明することとする。 Hereinafter, in order to clarify the present invention more specifically, an embodiment in which two members are fastened using an example of a fastening device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

先ず、図１には、本考案に従う構造を有し、マシニングセンタ等の工作機械のテーブルに取り付けられるベースエレメントと、各種の治具が固定される治具プレートとからなる二つの部材を相互に締結するために用いられる締結装置の一例が、概略的に示されている。そこにおいて、締結装置は、締結ブッシュ１０と締結ピン１２とを有して構成されており、そして締結ブッシュ１０は、上下に対向配置された治具プレート１４とベースエレメント１６のうち、上方に位置する治具プレート１４に対して位置固定に取り付けられている一方、締結ピン１２が、下方に位置するベースエレメント１６に対して位置固定に取り付けられている。 First, FIG. 1 shows a structure according to the present invention, in which two members comprising a base element attached to a table of a machine tool such as a machining center and a jig plate to which various jigs are fixed are fastened together. An example of a fastening device used to do this is shown schematically. In this case, the fastening device includes a fastening bush 10 and a fastening pin 12, and the fastening bush 10 is positioned above the jig plate 14 and the base element 16 that are vertically opposed to each other. The fastening pin 12 is fixedly attached to the base element 16 positioned below, while being fixedly attached to the jig plate 14 to be fixed.

ところで、そのような締結装置を構成する締結ブッシュ１０は、従来と同様に、締結ピン１２（具体的にはピン本体部２８）の外径よりも所定寸法大きな内径を有する、全体として略円筒形状を呈している部材である。また、かかる締結ブッシュ１０は、図示の如く、その内孔が下部において小径化する段付き内周面を有しており、その段付き部に、テーパ状係合面１８が形成されている一方、その外周部の下部には、所定厚さの外フランジ部２０が、一体的に形成されている。なお、締結ブッシュ１０は、治具プレート１４の下面に開口するように設けられた凹所２２内に嵌入せしめられてなる状態下において、治具プレート１４を貫通する複数の固定ボルト２４が外フランジ部２０に設けられたネジ穴に螺入せしめられることによって、治具プレート１４に対して位置固定に取り付けられている。 By the way, the fastening bush 10 constituting such a fastening device has a substantially cylindrical shape as a whole having an inner diameter larger by a predetermined dimension than the outer diameter of the fastening pin 12 (specifically, the pin main body portion 28), as in the prior art. It is the member which exhibits. Further, as shown in the figure, the fastening bush 10 has a stepped inner peripheral surface whose inner hole is reduced in diameter at the lower portion, and a tapered engagement surface 18 is formed on the stepped portion. An outer flange portion 20 having a predetermined thickness is integrally formed at a lower portion of the outer peripheral portion. Note that the fastening bush 10 has a plurality of fixing bolts 24 penetrating the jig plate 14 in an outer flange in a state where the fastening bush 10 is fitted in a recess 22 provided so as to open to the lower surface of the jig plate 14. By being screwed into a screw hole provided in the portion 20, the position is fixed to the jig plate 14.

一方、締結ブッシュ１０と共に締結装置を構成する締結ピン１２は、図２に、その外形形状が示され、更に図３〜図５には、その断面形態が示されているように、上下方向（軸方向）に貫通する内孔を有する円筒形状を呈しており、その中間部に、厚肉の円盤形状の外フランジ部２６が設けられている。そして、かかる外フランジ部２６の上面には、その中央部から同心的に立ち上がる、締結ブッシュ１０の内孔内に挿入される円筒状のピン本体部２８が、一体的に設けられている一方、外フランジ部２６の下面には、円筒状のシリンダ部３０が、同心的に一体形成されている。更に、そのシリンダ部３０内には、下方に開口する所定深さのシリンダ室３０ａが設けられている。 On the other hand, the fastening pin 12 that constitutes the fastening device together with the fastening bush 10 is shown in FIG. 2 as its outer shape, and further as shown in FIGS. It has a cylindrical shape having an inner hole penetrating in the axial direction), and a thick disc-shaped outer flange portion 26 is provided at an intermediate portion thereof. And, on the upper surface of the outer flange portion 26, a cylindrical pin body portion 28, which rises concentrically from the central portion thereof and is inserted into the inner hole of the fastening bush 10, is integrally provided. A cylindrical cylinder portion 30 is concentrically and integrally formed on the lower surface of the outer flange portion 26. Further, a cylinder chamber 30 a having a predetermined depth that opens downward is provided in the cylinder portion 30.

また、かかる締結ピン１２の内孔内には、その軸方向に往復移動可能に配置せしめられたピストン部材３２が、収容されている。このピストン部材３２は、円盤状のヘッド部３２ａと、それに直立するように一体的に立設されてなるロッド部３２ｂとから構成され、かかるロッド部３２ｂが、締結ピン１２における外フランジ部２６及びピン本体部２８の内孔内に、軸方向に移動可能に嵌入せしめられている一方、ヘッド部３２ａは、シリンダ部３０に設けられたシリンダ室３０ａ内を流体密に軸方向に摺動せしめられ得るようになっている。 Further, in the inner hole of the fastening pin 12 is accommodated a piston member 32 disposed so as to be reciprocally movable in the axial direction. The piston member 32 includes a disk-shaped head portion 32a and a rod portion 32b that is integrally provided upright so as to stand upright. The rod portion 32b includes the outer flange portion 26 and the fastening pin 12 and the rod portion 32b. The head portion 32a is slid in the axial direction in a fluid-tight manner in a cylinder chamber 30a provided in the cylinder portion 30 while being fitted in the inner hole of the pin body portion 28 so as to be movable in the axial direction. To get.

そして、かかるピストン部材３２のロッド部３２ｂが、締結ピン１２のピン本体部２８の内孔内を軸方向に往復移動せしめられることによって、ピン本体部２８の周方向に、従来と同様な構造において配設された移動部材としてのスチールボール３４の複数個が、ピン本体部２８の軸方向に直角な方向に突出移動又は後退移動せしめられ得るようになっている。即ち、スチールボール３４は、従来と同様に、ピン本体部２８に設けられた収容穴内を、ピストン部材３２のロッド部３２ｂの外周面にて押し出されることにより、ピン本体部２８の外周面から、その一部が突出せしめられるようになっている一方、ロッド部３２ｂに設けられた周方向に連続して延びるくびれ部３５の存在によって、かかるくびれ部３５がスチールボール３４の配設位置に移動したときには、スチールボール３４は、径方向内方への移動が許容され得ることとなり、これによって、スチールボール３４は後退移動させられて、ピン本体部２８の外周面からの突出が解消され得るようになっているのである。 Then, the rod portion 32b of the piston member 32 is reciprocated in the inner hole of the pin main body portion 28 of the fastening pin 12 in the axial direction. A plurality of steel balls 34 as moving members arranged can be moved to protrude or retract in a direction perpendicular to the axial direction of the pin main body 28. That is, the steel ball 34 is extruded from the outer peripheral surface of the pin main body portion 28 by being pushed out of the accommodation hole provided in the pin main body portion 28 by the outer peripheral surface of the rod portion 32b of the piston member 32, as in the conventional case. While a part of the constricted portion 35 is projected, the constricted portion 35 is moved to the position where the steel ball 34 is disposed due to the presence of the constricted portion 35 continuously provided in the circumferential direction provided in the rod portion 32b. Sometimes, the steel ball 34 can be allowed to move inward in the radial direction, whereby the steel ball 34 is moved backward so that the protrusion from the outer peripheral surface of the pin main body 28 can be eliminated. It has become.

ところで、締結ピン１２には、図３等から明らかな如く、そのシリンダ部３０の底部とピストン部材３２のヘッド部３２ａとの間に、かかるピストン部材３２のヘッド部３２ａをシリンダ室３０ａの底面から離隔せしめる方向に付勢する圧縮コイルスプリング３６の複数が配置されている。具体的には、圧縮コイルスプリング３６は、図３に示されるように、締結ピン１２のシリンダ室３０ａとピストン部材３２のヘッド部３２ａとの対向部位にそれぞれ設けられた、所定深さのポケット部３８，３８内に収容、保持されてなる形態において、ピストン部材３２の周りに所定の位相差をもって複数個、ここでは、図２（ａ）に示される如く、６個配設されている。なお、この圧縮コイルスプリング３６の中央の空間内には、その中心部に位置するように、その圧縮に際しての座屈等の問題が惹起されないように、ガイド４０が螺着されて、所定高さにおいて立設せしめられている。また、かかるガイド４０は、頭部に六角穴を有するボルト４０ａの脚部外周部に、スリーブ４０ｂを外挿せしめてなる構造とされており、これによって、圧縮コイルスプリング３６の圧縮・伸長の動きがスムーズとなるように、配慮されている。 Incidentally, as is apparent from FIG. 3 and the like, the fastening pin 12 has a head portion 32a of the piston member 32 disposed between the bottom portion of the cylinder portion 30 and the head portion 32a of the piston member 32 from the bottom surface of the cylinder chamber 30a. A plurality of compression coil springs 36 are arranged to be urged in the separating direction. Specifically, as shown in FIG. 3, the compression coil spring 36 is a pocket portion having a predetermined depth, which is provided at a portion facing the cylinder chamber 30 a of the fastening pin 12 and the head portion 32 a of the piston member 32. In the form of being accommodated and held in 38, 38, a plurality of pistons 32 having a predetermined phase difference are disposed around the piston member 32, here, as shown in FIG. In addition, a guide 40 is screwed into the central space of the compression coil spring 36 so as not to cause problems such as buckling during compression so as to be positioned at the central portion of the compression coil spring 36. Is standing up. Further, the guide 40 has a structure in which the sleeve 40b is extrapolated to the outer periphery of the leg portion of the bolt 40a having a hexagonal hole in the head, whereby the compression coil spring 36 can be compressed and expanded. Care is taken to ensure smoothness.

さらに、締結ピン１２において、ピストン部材３２が、圧縮コイルスプリング３６の付勢力によって、図３において軸方向下方に移動せしめられることにより、そのピン本体部２８に保持されているスチールボール３４は、ピン本体部２８の外周面から突出せしめられるようになっている一方、シリンダ部３０のシリンダ室３０ａ内においては、ピストン部材３２のヘッド部３２ａが、シリンダ室３０ａの底面から所定距離離隔せしめられて、それらの間に、空気室４２が形成されるようになっている。また、図４に示される如く、そのような空気室４２に対して、所定圧力の空気を供給せしめる空気流入路４４と、かかる空気室４２から空気を外部に流出せしめるための空気流出路４６とが、シリンダ室３０ａの底面にそれぞれ開口して、空気室４２に連通する形態において、締結ピンの外フランジ部２６に設けられている。なお、空気流出路４６の出口部には、逆止弁４８が設けられており、これによって、外部からの空気の流入は勿論、各種の液体や固体が、空気流出路４６を通じて空気室４２内に入り込み、そこに存在する圧縮コイルスプリング３６やピストン部材３２の作動を阻害させないようになっている。 Further, in the fastening pin 12, the piston member 32 is moved downward in the axial direction in FIG. 3 by the urging force of the compression coil spring 36, so that the steel ball 34 held by the pin main body portion 28 is The head portion 32a of the piston member 32 is separated from the bottom surface of the cylinder chamber 30a by a predetermined distance in the cylinder chamber 30a of the cylinder portion 30 while being protruded from the outer peripheral surface of the main body portion 28. An air chamber 42 is formed between them. Further, as shown in FIG. 4, an air inflow path 44 for supplying air of a predetermined pressure to such an air chamber 42, and an air outflow path 46 for allowing air to flow out from the air chamber 42 to the outside. Are provided on the outer flange portion 26 of the fastening pin in a form that opens to the bottom surface of the cylinder chamber 30 a and communicates with the air chamber 42. Note that a check valve 48 is provided at the outlet of the air outflow passage 46, whereby various liquids and solids as well as inflow of air from the outside pass through the air outflow passage 46 in the air chamber 42. The operation of the compression coil spring 36 and the piston member 32 existing there is not hindered.

なお、図５に示される如く、締結ピン１２に設けられたシリンダ室３０ａの底部と、ピストン部材３２のヘッド部３２ａとの対向部位において、かかるヘッド部３２ａ側に回り止めロッド７０が所定高さで立設固定されている一方、シリンダ室３０ａ底部側には、該回り止めロッド７０が挿入され得る挿入穴７２が形成されている。そして、回り止めロッド７０が、挿入穴７２内に、その深さ方向に移動可能に挿入せしめられてなる形態において、ピストン部材３２が締結ピン１２に組み付けられることにより、その位置決めと共に、それらの間の回動を阻止して、複数の圧縮コイルスプリング３６に対する悪影響が回避され得るようになっている。なお、それら回り止めロッド７０と挿入穴７２の配設形態を、例示とは逆にして、回り止めロッド７０をシリンダ室３０ａ底部側に設ける一方、挿入穴７２をヘッド部３２ａ側に設けることも、可能であることは、勿論である。 As shown in FIG. 5, at a portion facing the bottom of the cylinder chamber 30 a provided in the fastening pin 12 and the head portion 32 a of the piston member 32, the rotation prevention rod 70 has a predetermined height on the head portion 32 a side. On the other hand, an insertion hole 72 into which the detent rod 70 can be inserted is formed on the bottom side of the cylinder chamber 30a. Then, in the form in which the rotation prevention rod 70 is inserted into the insertion hole 72 so as to be movable in the depth direction, the piston member 32 is assembled to the fastening pin 12, so that the positioning member 70 is positioned between them. Is prevented from adversely affecting the plurality of compression coil springs 36. It should be noted that the arrangement of the anti-rotation rod 70 and the insertion hole 72 is opposite to that illustrated, and the anti-rotation rod 70 is provided on the bottom side of the cylinder chamber 30a, while the insertion hole 72 is provided on the head portion 32a side. Of course, it is possible.

そして、かくの如き構成の締結ピン１２は、図１（ａ）及び（ｂ）に示される如く、ベースエレメント１６に形成された凹所５０内に、そのシリンダ部３０において流体密に嵌め込まれ、またその外フランジ部２６において、ベースエレメント１６に固定ボルト５２にて固定せしめられている。このような締結ピン１２のベースエレメント１６に対する取り付けによって、ピストン部材３２のヘッド部３２ａと凹所５０の底面との間に形成される空間が、加圧室５４とされて、この加圧室５４内に、供給路５６を通じて、外部から圧油や加圧空気等の加圧流体が供給され、以て、ピストン部材３２が、圧縮コイルスプリング３６による付勢力に抗して、軸方向上方に、換言すれば、ピストン部材３２のヘッド部３２ａがシリンダ室３０ａの底部に対して近接する方向に、移動せしめられ得るようになっている。 And the fastening pin 12 of such a structure is fluid-tightly fitted in the recessed part 50 formed in the base element 16 in the cylinder part 30, as shown in FIGS. 1 (a) and (b). The outer flange portion 26 is fixed to the base element 16 with fixing bolts 52. By attaching the fastening pin 12 to the base element 16, a space formed between the head portion 32 a of the piston member 32 and the bottom surface of the recess 50 is defined as a pressurizing chamber 54. Inside, a pressurized fluid such as pressurized oil or pressurized air is supplied from the outside through the supply path 56, so that the piston member 32 resists the urging force of the compression coil spring 36 and moves upward in the axial direction. In other words, the head portion 32a of the piston member 32 can be moved in the direction approaching the bottom portion of the cylinder chamber 30a.

従って、ベースエレメント１６に形成された加圧室５４内に加圧流体が供給されない、ピストン部材３２の非加圧状態下にあっては、図１（ａ）に示される如く、ピストン部材３２は、圧縮コイルスプリング３６の付勢力によって、最下端まで下降せしめられることとなるのであり、これによって、スチールボール３４は、ロッド部３２ｂの外周面による押し出し作用によって、ピン本体部２８の径方向外方に押し出され、その外周面から突出させられて、治具プレート１４に取り付けられた締結ブッシュ１０の内孔の段付き面である傾斜面（１８）に係合せしめられ、以て、締結ブッシュ１０と締結ピン１２との間の締結、ひいては治具プレート１４とベースエレメント１６との間の締結が実現されることとなるのである。 Therefore, when the pressurized fluid is not supplied into the pressurized chamber 54 formed in the base element 16 and the piston member 32 is in a non-pressurized state, as shown in FIG. The urging force of the compression coil spring 36 causes the steel ball 34 to be lowered to the lowermost end. As a result, the steel ball 34 is pushed outward by the outer peripheral surface of the rod portion 32b in the radial direction of the pin body portion 28. And is protruded from the outer peripheral surface thereof and engaged with the inclined surface (18) which is a stepped surface of the inner hole of the fastening bush 10 attached to the jig plate 14, and thus the fastening bush 10 The fastening between the fastening plate 12 and the fastening pin 12, and the fastening between the jig plate 14 and the base element 16 are realized.

一方、それら治具プレート１４とベースエレメント１６との間の締結解除（解消）、ひいては締結ブッシュ１０と締結ピン１２との間の締結解除を行なうに際しては、図１（ｂ）に示される如く、ベースエレメント１６における供給路５６を通じて、圧油や加圧空気等の加圧流体が加圧室５４内に流入せしめられるようにすることにより、ピストン部材３２のヘッド部３２ａを、圧縮コイルスプリング３６の付勢力に抗して、シリンダ室３０ａ内で上昇せしめ、更にシリンダ室３０ａの底面に接するまで上昇させられるようにする。これにより、締結ピン１２のピン本体部２８に配設された複数のスチールボール３４は、ピストン部材３２のロッド部３２ｂに形成されているくびれ部３５の存在によって、径方向外方への押圧力が解消され、径方向内方への後退移動が許容されることにより、ピン本体部２８の外周面から突出しなくなる形態となるのであり、これによって、締結ブッシュ１０と締結ピン１２との間の締結状態が解除され、以て、治具プレート１４がベースエレメント１６から取り外され得ることとなるのである。 On the other hand, when releasing (releasing) the fastening between the jig plate 14 and the base element 16, and finally releasing the fastening between the fastening bush 10 and the fastening pin 12, as shown in FIG. By allowing a pressurized fluid such as pressurized oil or pressurized air to flow into the pressurizing chamber 54 through the supply path 56 in the base element 16, the head portion 32 a of the piston member 32 is moved to the compression coil spring 36. The cylinder chamber 30a is raised against the urging force, and further raised until it comes into contact with the bottom surface of the cylinder chamber 30a. Accordingly, the plurality of steel balls 34 disposed on the pin main body portion 28 of the fastening pin 12 are pressed outward in the radial direction due to the presence of the constricted portion 35 formed on the rod portion 32b of the piston member 32. Is eliminated, and the backward movement inward in the radial direction is allowed, so that the pin body no longer protrudes from the outer peripheral surface of the pin body portion 28, whereby the fastening between the fastening bush 10 and the fastening pin 12 is achieved. The state is released, so that the jig plate 14 can be removed from the base element 16.

そして、このような締結ブッシュ１０と締結ピン１２との間の締結又はその解除の作動において、本考案にあっては、図６に示される如く、空気供給源６０から導かれた圧縮空気等の加圧された空気が、ベースエレメント１６に設けられた空気通路５８を通じて、締結ピン１２の空気流入路４４に導かれ、そして空気室４２内を流通せしめられた後、空気流出路４６から、逆止弁４８を通じて、外部に放出せしめられるようになっているところから、そのような空気室４２に対する空気の流入・流出が、ピストン部材３２のヘッド部３２ａがシリンダ室３０ａの底面に当接して、それら空気流入路４４や空気流出路４６の開口部を閉塞することによって、阻止せしめられることとなるのである。 In the fastening operation between the fastening bush 10 and the fastening pin 12 as described above, according to the present invention, as shown in FIG. The pressurized air is guided to the air inflow path 44 of the fastening pin 12 through the air passage 58 provided in the base element 16 and circulated in the air chamber 42. Since the air can be discharged to the outside through the stop valve 48, the inflow / outflow of air into the air chamber 42 is caused by the head portion 32 a of the piston member 32 abutting against the bottom surface of the cylinder chamber 30 a, The air inlet passage 44 and the air outlet passage 46 are blocked by closing the openings.

すなわち、図６（ａ）に示される如く、ピストン部材３２が圧縮コイルスプリング３６の付勢力によって下降限度まで下降せしめられて、スチールボール３４が外方に突出させられることにより、締結ブッシュと締結ピンとが締結されてなる状態下においては、シリンダ室３０ａの底面に開口する空気流入路４４や空気流出路４６の開口部は、ピストン部材３２のヘッド部３２ａにて閉塞されることがなく、そのために、空気供給源６０から供給される空気は、空気通路５８及び空気流入路４４を通じて空気室４２に入り、そして空気流出路４６から外部に排出されることとなり、このために、そのような空気流通系統における空気圧力の上昇は惹起されることがないのである。 That is, as shown in FIG. 6A, the piston member 32 is lowered to the lowering limit by the urging force of the compression coil spring 36, and the steel ball 34 is projected outward, whereby the fastening bush and the fastening pin Therefore, the opening of the air inflow passage 44 and the air outflow passage 46 that open to the bottom surface of the cylinder chamber 30a is not blocked by the head portion 32a of the piston member 32. The air supplied from the air supply source 60 enters the air chamber 42 through the air passage 58 and the air inflow passage 44, and is discharged to the outside from the air outflow passage 46. The increase in air pressure in the system is not triggered.

一方、ベースエレメント１６に設けられた加圧室５４内に供給路５６を通じて加圧流体が供給されて、ピストン部材３２のヘッド部３２ａが、圧縮コイルスプリング３６の付勢力に抗して上昇せしめられ、図６（ｂ）に示される如く、シリンダ室３０ａの底面に当接させられることによって、空気流入路４４及び空気流出路４６の少なくとも何れか一方の開口部（ここでは、両方の開口部）が閉塞せしめられることとなることにより、空気流入路４４から空気流出路４６に至る空気流路系統が閉塞せしめられることとなるのである。これによって、空気供給源６０側の空気流路系統内の空気圧力が上昇することとなるところから、その圧力上昇を、その空気流路系統に設けた圧力センサ６２によって検知することにより、締結ブッシュ１０と締結ピン１２との間の締結解除（解消）が、確実に且つ迅速に検出され得ることとなるのである。 On the other hand, pressurized fluid is supplied through the supply path 56 into the pressurizing chamber 54 provided in the base element 16, and the head portion 32 a of the piston member 32 is raised against the urging force of the compression coil spring 36. As shown in FIG. 6 (b), by being brought into contact with the bottom surface of the cylinder chamber 30a, at least one of the air inflow path 44 and the air outflow path 46 (here, both openings). As a result, the air flow path system from the air inflow path 44 to the air outflow path 46 is blocked. As a result, the air pressure in the air flow path system on the air supply source 60 side rises. By detecting the pressure increase by the pressure sensor 62 provided in the air flow path system, the fastening bush The fastening release (cancellation) between 10 and the fastening pin 12 can be detected reliably and quickly.

このように、上述した実施形態に係る構造の締結装置にあっては、従来の如く、締結ブッシュと締結ピンとの着座部位における空気の流通・遮断により、それら締結ブッシュと締結ピンとの間の締結の有無を判断するものではなく、締結ピン内に設けられて、スチールボールの突出・後退作動を制御するピストン部材３２におけるヘッド部３２ａのシリンダ室３０ａの底面に対する当接・離隔によって、空気の流通・遮断を行い、それに伴うところの空気圧力の変化を検知することにより、締結ブッシュ１０と締結ピン１２との間の締結の有無を判断するものであるところから、締結ブッシュ１０や治具プレート１４の自重や、それに取り付けられる治具類の重量の作用に基づくところの、締結ブッシュ１０と締結ピン１２との間の食いつきを何等顧慮することなく、それら締結ブッシュ１０と締結ピン１２との間の締結完了状態と締結解除状態とを、確実に且つ迅速に検出することが出来ることとなったのである。 As described above, in the fastening device having the structure according to the above-described embodiment, the fastening between the fastening bush and the fastening pin is performed by the air flow / blocking at the seating portion between the fastening bush and the fastening pin as in the past. The presence / absence of the air flow is determined by the contact / separation of the head portion 32a with respect to the bottom surface of the cylinder chamber 30a of the piston member 32 that is provided in the fastening pin and controls the protrusion / retraction operation of the steel ball. From the place where the presence or absence of fastening between the fastening bush 10 and the fastening pin 12 is judged by detecting the change in the air pressure at the same time, the fastening bush 10 and the jig plate 14 are connected. Biting between the fastening bush 10 and the fastening pin 12 based on the action of its own weight and the weight of jigs attached thereto What like without regard, the those fastening bushing 10 and the engagement released state and the fastening completion state between the fastening pin 12, is the be reliably and rapidly detected was decided that possible.

このように、締結ピン１２内に設けた空気室４２に対する空気流入路４４及び空気流出路４６の開口部が、ピストン部材３２のヘッド部３２ａにて、開放又は閉塞せしめられるようにすることにより、締結ブッシュ１０と締結ピン１２との間の締結の有無が、確実に且つ迅速に行なわれ得ることとなることによって、ロボットを使用して、自動で、治具プレート１４の交換が問題なく迅速に行なわれ得ることとなることに加えて、締結解消状態を検知することによって、締結未完了の状態下でロボットが作動することによるトラブルを効果的に回避して、未然にロボットの故障を防ぐことも、可能となったのである。 In this way, by opening or closing the opening of the air inflow path 44 and the air outflow path 46 with respect to the air chamber 42 provided in the fastening pin 12 at the head portion 32a of the piston member 32, Since the presence or absence of fastening between the fastening bush 10 and the fastening pin 12 can be performed reliably and quickly, the jig plate 14 can be replaced automatically and without problems using a robot. In addition to being able to be performed, by detecting the fastening release state, it effectively avoids troubles caused by the robot operating in the unfinished state and prevents the robot from being broken in advance. Is now possible.

以上、本考案の具体的な構成について、本考案に係る締結装置の一例に基づいて詳述してきたが、これは、あくまでも、例示に過ぎないものであって、本考案は、上記した記載によって何等の制約をも受けるものではないことが、理解されるべきである。 The specific configuration of the present invention has been described in detail based on the example of the fastening device according to the present invention. However, this is merely an example, and the present invention is based on the above description. It should be understood that it is not subject to any restrictions.

例えば、例示の実施形態では、移動部材が複数のスチールボール３４にて構成されているが、かかる移動部材は、締結されるべき二つの部材の対向方向に対して直角な方向に移動せしめられて、締結ピンから突出／引き込み（後退）移動せしめられるように構成されるものであれば、その構造は何等限定されるものではなく、従って、移動部材を適当なコロ部材や板材或いはブロック体等にて構成しても、何等差し支えない。 For example, in the illustrated embodiment, the moving member is composed of a plurality of steel balls 34, but the moving member is moved in a direction perpendicular to the opposing direction of the two members to be fastened. The structure is not limited as long as it is configured to be protruded / retracted (retracted) from the fastening pin. Therefore, the moving member can be an appropriate roller member, plate material, block body, or the like. There is no problem even if it is configured.

また、そのような移動部材の配設個数としても、必ずしも、複数とされている必要はなく、締結ブッシュ１０と締結ピン１２との間の確実なクランプが行なわれ得るものであれば、その一つだけを配設するようにすることも出来る。 Further, the number of such moving members is not necessarily plural, and one can be used as long as a reliable clamping between the fastening bush 10 and the fastening pin 12 can be performed. It is also possible to arrange only one.

さらに、例示の実施形態では、移動部材たる複数のスチールボール３４が、締結ピン１２のピン本体部２８に設けられた貫通孔内に配設されて、かかる貫通孔から突出／引き込み移動せしめられるようになっているが、かかる移動部材の配設位置や移動構造も、特にこれに限定されるものでないことは、言うまでもないところである。 Further, in the illustrated embodiment, a plurality of steel balls 34 as moving members are disposed in a through hole provided in the pin main body portion 28 of the fastening pin 12 so that the steel ball 34 protrudes / retracts from the through hole. However, it goes without saying that the arrangement position and the moving structure of the moving member are not particularly limited to this.

更にまた、付勢手段として、例示の実施形態にあっては、複数の圧縮コイルスプリング３６が、ピストン部材３２のロッド部３２ｂの周りに、所定の位相差をもって配設されているが、その個数は適宜に選定されるところであり、また、それぞれの配設位置に、一つの圧縮コイルスプリング３６のみを配設するだけでなく、二種類の圧縮コイルスプリングをガイド４０の周りに配置して、ピストン部材３２の作動のためのバネ力の確保やバネ力の調整を行なうようにすることも可能である。更には、そのような圧縮コイルスプリング３６を、皿バネ等の公知の他の付勢手段に置き換えることも可能である。 Furthermore, as an urging means, in the illustrated embodiment, a plurality of compression coil springs 36 are disposed around the rod portion 32b of the piston member 32 with a predetermined phase difference. Is selected as appropriate, and not only one compression coil spring 36 is provided at each arrangement position, but also two types of compression coil springs are arranged around the guide 40 to provide a piston. It is also possible to secure the spring force for adjusting the member 32 and adjust the spring force. Further, the compression coil spring 36 can be replaced with other known biasing means such as a disc spring.

そして、例示の実施形態においては、シリンダ室３０ａの底面にピストン部材３２のヘッド部３２ａが当接し得るように、圧縮コイルスプリング３６を収容するポケット部３８が、シリンダ室３０ａの底部とピストン部材３２のヘッド部３２ａの両方に設けられているが、それらのうちの何れか一方に設けることも可能である。 In the illustrated embodiment, the pocket portion 38 that accommodates the compression coil spring 36 includes the bottom portion of the cylinder chamber 30a and the piston member 32 so that the head portion 32a of the piston member 32 can come into contact with the bottom surface of the cylinder chamber 30a. Although it is provided in both of the head portions 32a, it can be provided in any one of them.

また、シリンダ室３０ａの底面とピストン部材３２のヘッド部３２ａとの当接形態にあっても、例示の如く、それらの全面において当接せしめられる形態に限定されるものでは決してなく、それらが部分的に当接せしめられるようにした構造も、採用可能である。そして、その場合において、それらの部分的な当接部位に、上記した空気流入路４４や空気流出路４６が開口せしめられて、その開口部の開閉が行なわれることとなる。具体的には、何れか一方に平坦な突部が形成されて、その平坦突部に開口部が設けられていたり、そのような平坦突部にて開口部が開閉され得るようにした構造が採用されることとなる。更に、それら空気流入路４４の開口部と空気流出路４６の開口部の両方を、共に、開閉する場合のみならず、それらのうちの何れか一方の開口部のみを開閉するようにした形態も採用可能であることは、言うまでもないところである。 Further, even if the bottom surface of the cylinder chamber 30a and the head portion 32a of the piston member 32 are in contact with each other, it is not limited to the form in which they are in contact with each other as illustrated. It is also possible to adopt a structure that can be brought into contact with each other. In that case, the air inflow path 44 and the air outflow path 46 described above are opened at the partial contact portions, and the opening is opened and closed. Specifically, there is a structure in which either one of the flat protrusions is formed and an opening is provided in the flat protrusion, or the opening can be opened and closed by such a flat protrusion. Will be adopted. Furthermore, both the opening of the air inflow path 44 and the opening of the air outflow path 46 are not only opened and closed, but also only one of them is opened or closed. It goes without saying that it can be adopted.

加えて、例示の実施形態では、本考案を、マシニングセンタ等の工作機械のテーブルに取り付けられるベースエレメントと治具や工具等が固定された治具プレートとを相互に締結するために用いられる締結装置に対して、適用したものの具体例が示されているが、本考案が、ベースエレメントと治具プレートの組合せ以外の、互いに連結されるべき２つの様々な部材を相互に締結するために用いられる締結装置に対しても、有利に適用され得るものであることは、勿論である。 In addition, in the illustrated embodiment, the present invention is used to fasten a base element attached to a table of a machine tool such as a machining center and a jig plate to which a jig, a tool, or the like is fixed, to each other. However, the present invention is used to fasten two various members to be connected to each other other than a combination of a base element and a jig plate. Of course, the present invention can be advantageously applied to the fastening device.

その他、一々列挙はしないが、本考案が、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、またそのような実施態様が、本考案の主旨を逸脱しない限り、何れも、本考案の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもないところである。 In addition, although not enumerated one by one, the present invention can be implemented in an aspect to which various changes, modifications, improvements, etc. are added based on the knowledge of those skilled in the art. It goes without saying that all are included in the scope of the present invention without departing from the gist of the present invention.

１０締結ブッシュ１２締結ピン
１４治具プレート１６ベースエレメント
１８テーパ状係合面２０外フランジ部
２２，５０凹所２４，５２固定ボルト
２６外フランジ部２８ピン本体部
３０シリンダ部３０ａシリンダ室
３２ピストン部材３２ａヘッド部
３２ｂロッド部３４スチールボール
３５くびれ部３６圧縮コイルスプリング
３８ポケット部４０ガイド
４０ａボルト４０ｂスリーブ
４２空気室４４空気流入路
４６空気流出路４８逆止弁
５４加圧室５６供給路
５８空気通路６０空気供給源
６２圧力センサ７０回り止めロッド
７２挿入穴 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Fastening bush 12 Fastening pin 14 Jig plate 16 Base element 18 Tapered engagement surface 20 Outer flange part 22,50 Recess 24,52 Fixing bolt 26 Outer flange part 28 Pin body part 30 Cylinder part 30a Cylinder chamber 32 Piston member 32a head portion 32b rod portion 34 steel ball 35 constricted portion 36 compression coil spring 38 pocket portion 40 guide 40a bolt 40b sleeve 42 air chamber 44 air inflow passage 46 air outflow passage 48 check valve 54 pressurization chamber 56 supply passage 58 air passage 60 Air supply source 62 Pressure sensor 70 Non-rotating rod 72 Insertion hole

Claims

A fastening bush that is fixedly attached to one of the two members to be fastened;
A cylinder chamber is provided inside, which is fixedly attached to the other member of the two members, and is inserted into and engaged with the fastening bush to fasten the two members. A fastening pin;
The fastening pin is movably disposed in a direction perpendicular to the axial direction of the fastening pin and is engaged with the fastening bush by protruding from the outer peripheral surface of the fastening pin. At least one moving member that releases the engagement with the fastening bush by retreating to,
A head portion that is axially fluidly slid in a cylinder chamber of the fastening pin, and is coupled to the head portion and is moved axially in the fastening pin together with the head portion, so that the at least one A piston member provided with a rod portion for projecting and retracting the moving member;
It is arranged between the bottom part of the cylinder chamber of the fastening pin and the head part of the piston member, and when the head part is biased in a direction away from the bottom surface of the cylinder chamber, the piston member is moved, Urging means for causing the rod of the piston member to project the at least one moving member from the outer peripheral surface of the fastening pin;
A pressurized fluid is supplied into a pressurized chamber formed on the side opposite to the biasing means arrangement side of the head portion of the piston member that is slid in the cylinder chamber of the fastening pin, and the piston member is The axial movement of the piston member against the urging force of the urging means causes the head portion of the piston member to abut against the bottom surface of the cylinder chamber, while the at least one moving member of the piston member has a rod portion. Pressurizing means for eliminating the protruding action so that the at least one moving member can be retracted into the fastening pin;
An air chamber formed between the bottom surface of the cylinder chamber of the fastening pin and the head portion of the piston member, and an air inflow passage and an air outflow which are respectively opened at the bottom surface of the cylinder chamber and communicate with the air chamber. The piston member is reciprocated in the axial direction by the action of the urging force by the urging means and the pressurized fluid by the pressure means, and the air inflow path and the air outflow path at the bottom of the cylinder chamber By opening or closing at least one of the openings at the head portion of the piston member, the flow of air flowing into the air chamber from the air inflow passage and flowing out of the air outflow passage is based on the blockage or allowance of the air flow. A fastening presence / absence detecting mechanism for confirming the completion of fastening of the two members or the confirmation of the cancellation of fastening according to a change in air pressure;
A fastening device characterized by comprising.

Pressure detecting means for detecting the pressure of the air flow circulated through the air inflow path is provided, and confirmation of completion of fastening of the two members or confirmation of fastening cancellation is performed by detecting a pressure change by the pressure detecting means. The fastening device according to claim 1.

The fastening device according to claim 1, wherein the biasing means is a compression coil spring.

The fastening device according to claim 3, wherein a guide member for guiding the compression / extension is provided so as to be concentrically positioned in a central space of the compression coil spring.

The guide member is composed of a sleeve and a bolt member inserted through the sleeve, and the bolt member is screwed into the bottom of the cylinder chamber of the fastening pin or the head of the piston member to be fixed. The fastening device according to claim 4.

A pocket portion having a predetermined depth is provided in at least one of the bottom portion of the cylinder chamber of the fastening pin and the head portion of the piston member, and the compression coil spring is disposed in the pocket portion. 6. The structure according to claim 3, wherein when the head portion of the member comes into contact with the bottom surface of the cylinder chamber, the whole compression coil spring can be accommodated in the pocket portion. 7. Fastening device.

A locking rod that protrudes a predetermined length is fixed to either one of the opposing portions of the bottom of the cylinder chamber of the fastening pin and the head portion of the piston member, while one of the opposing portions is fixed to the other. A hole into which the anti-rotation rod can be inserted is formed, and the anti-rotation rod is inserted into the hole so as to be movable in the depth direction of the hole. The fastening device according to any one of claims 1 to 6, wherein a general rotation can be prevented.

8. The check valve according to claim 1, wherein a check valve is provided on the air outflow path in the fastening presence / absence detection mechanism, but allows a flow of air to flow outside, but prevents air from flowing in from outside. The fastening device according to any one of claims.