JP3527738B2 - データム機能付きクランプ装置及びその装置を備えたクランプシステム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、データム機能付
きクランプ装置に関し、より詳しくいえば、マシニング
センタのテーブル等の基準部材にワークパレット等の可
動部材を精密に心合わせした状態で固定する装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】この種のクランプ装置には、従来では、
特開平１１−１０４６８号公報に記載されたものがあ
る。その従来技術は次のように構成されている。即ち、
基準部材の支持面に形成した嵌合用ストレート穴に、可
動部材に固定した引き込みニップルのフランジを嵌入し
て、これにより、上記ストレート穴の軸心と上記の引き
込みニップルの軸心とを合致させ、その後、上記の引き
込みニップルを引っ張って上記の基準部材に可動部材を
固定するようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術では次の問題があった。即ち、前記の基準部材
に前記の可動部材をスムーズに装着するには、前記の嵌
合用ストレート穴と前記のフランジとの間に直径方向の
嵌合隙間が要求されるので、その嵌合隙間の存在によっ
て上記の両部材の心合わせの精度が低くなるのである。
本発明の目的は、基準部材に可動部材をスムーズに装着
できると共にこれら両部材の心合わせを精密に行えるよ
うにすることにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１の発明は、例えば、図１から図４に示すよ
うに、データム機能付きクランプ装置を次のように構成
した。即ち、基準部材Ｒに可動部材Ｍを心合わせして上
記の基準部材Ｒの支持面Ｓに上記の可動部材Ｍの被支持
面Ｔを固定するようにしたデータム機能付きクランプ装
置であって、上記の可動部材Ｍの上記の被支持面Ｔにソ
ケット穴１１を開口させて、そのソケット穴１１に位置
決め孔１２と係止孔１３とを開口端から順に形成し、上
記ソケット穴１１へ挿入される環状のプラグ部分２１を
上記の基準部材Ｒから突設させ、上記プラグ部分２１と
上記の位置決め孔１２との間に、直径方向へ拡大および
縮小されるシャトル部材２３を配置し、そのシャトル部
材２３の内周面をストレート面２７によって構成すると
共に同上シャトル部材２３の外周面をテーパ面２８によ
って構成し、上記のストレート面２７を前記プラグ部分
２１に軸心方向へ移動自在に支持し、上記のテーパ面２
８を、前記の係止孔１３へ向けてすぼまるように形成す
ると共に前記の位置決め孔１２にテーパ係合させ、上記
シャトル部材２３を弾性部材２４によって上記のテーパ
係合を緊密にする方向へ付勢し、上記のプラグ部分２１
の筒孔２１ａにプルロッド３１を軸心方向へ移動自在に
挿入して、そのプルロッド３１の外周空間に、半径方向
の外方の係合位置Ｘと半径方向の内方の係合解除位置Ｙ
とに移動される係合具３４を配置し、上記の基準部材Ｒ
に設けた駆動手段Ｄによって上記プルロッド３１を基端
方向へクランプ駆動することにより、そのプルロッド３
１の出力部３６が上記の係合具３４を上記の係合位置Ｘ
へ切り換えて前記の係止孔１３へ係合させて、前記の可
動部材Ｍを前記の基準部材Ｒへ向けて移動させ、同上の
駆動手段Ｄによって上記プルロッド３１を先端方向へア
ンクランプ駆動することにより、同上の係合具３４が係
合解除位置Ｙへ切り換わるのを許容すると共に、上記プ
ルロッド３１が前記ソケット穴１１の頂壁１１ａを押し
上げ、そのアンクランプ状態では、前記の可動部材Ｍを
上記プルロッド３１を介して前記の基準部材Ｒに受け止
めるように構成したものである。

【０００５】上記の請求項１の発明は次の作用効果を奏
する。基準部材に可動部材をクランプするときには、ま
ず、シャトル部材のテーパ面のガイド作用によって上記
の可動部材が自動的に調心移動されて、その可動部材の
位置決め孔の軸心が上記の基準部材のプラグ部分の軸心
に精密に合致する。次いで、上記シャトル部材が弾性部
材を圧縮して軸心方向へ移動し、上記の可動部材の被支
持面が上記の基準部材の支持面によって受け止められ
る。このため、上記の可動部材は、上記シャトル部材の
テーパ面を介してプラグ部分によって拘束されると共に
上記の支持面によっても拘束される。その結果、その可
動部材を基準部材に精密かつ強力に位置決め固定でき
る。本発明によれば、シャトル部材のテーパ面によって
可動部材を調心ガイドできるので、その可動部材を基準
部材にスムーズに装着できる。また、本発明は、前記の
従来例とは異なり、連結される部材間に直径方向の嵌合
隙間を無くすことができるので、上記の基準部材と可動
部材とを高精度で心合わせできる。そのうえ、駆動手段
を設けた基準部材にプラグ部分を設けたので、その基準
部材にソケット穴を設けた場合と比べると、上記の駆動
手段に切り屑等の異物が侵入するのを防止できる。この
ため、クランプ装置を長期間にわたって良好に使用でき
る。しかも、基準部材にシャトル部材を装備したので、
１つの基準部材に対して多数の可動部材を着脱する場合
では、そのシャトル部材の装備数量が少なくてすみ、ク
ランプシステムを簡素に構成できる。

【０００６】また、前記の目的を達成するため、請求項
２の発明は、例えば、図５に示すように、データム機能
付きクランプ装置を次のように構成した。即ち、基準部
材Ｒに可動部材Ｍを心合わせして上記の基準部材Ｒの支
持面Ｓに上記の可動部材Ｍの被支持面Ｔを固定するよう
にしたデータム機能付きクランプ装置であって、上記の
可動部材Ｍの上記の被支持面Ｔにソケット穴１１を開口
させて、そのソケット穴１１に位置決め孔１２と係止孔
１３とを開口端から順に形成し、上記ソケット穴１１へ
挿入される環状のプラグ部分２１を上記の基準部材Ｒか
ら突設させ、上記プラグ部分２１と上記の位置決め孔１
２との間に、直径方向へ拡大および縮小されるシャトル
部材２３を配置し、そのシャトル部材２３の外周面をス
トレート面２７によって構成すると共に同上シャトル部
材２３の内周面をテーパ面２８によって構成し、上記の
ストレート面２７を前記の位置決め孔１２に軸心方向へ
移動自在に支持し、上記のテーパ面２８を、前記の係止
孔１３へ向けてすぼまるように形成すると共に前記プラ
グ部分２１にテーパ係合させ、上記シャトル部材２３を
弾性部材２４によって上記のテーパ係合を緊密にする方
向へ付勢し、上記のプラグ部分２１の筒孔２１ａにプル
ロッド３１を軸心方向へ移動自在に挿入して、そのプル
ロッド３１の外周空間に、半径方向の外方の係合位置Ｘ
と半径方向の内方の係合解除位置Ｙとに移動される係合
具３４を配置し、上記の基準部材Ｒに設けた駆動手段Ｄ
によって上記プルロッド３１を基端方向へクランプ駆動
することにより、そのプルロッド３１の出力部３６が上
記の係合具３４を上記の係合位置Ｘへ切り換えて前記の
係止孔１３へ係合させて、前記の可動部材Ｍを前記の基
準部材Ｒへ向けて移動させ、同上の駆動手段Ｄによって
上記プルロッド３１を先端方向へアンクランプ駆動する
ことにより、同上の係合具３４が係合解除位置Ｙへ切り
換わるのを許容すると共に、上記プルロッド３１が前記
ソケット穴１１の頂壁１１ａを押し上げ、そのアンクラ
ンプ状態では、前記の可動部材Ｍを上記プルロッド３１
を介して前記の基準部材Ｒに受け止めるように構成した
ものである。

【０００７】上記の請求項２の発明は、前記の請求項１
の発明と同様に、次の作用効果を奏する。基準部材に可
動部材をクランプするときには、まず、シャトル部材の
テーパ面のガイド作用によって上記の可動部材が自動的
に調心移動されて、その可動部材の位置決め孔の軸心が
上記の基準部材のプラグ部分の軸心に精密に合致する。
次いで、上記シャトル部材が弾性部材を圧縮して軸心方
向へ移動し、上記の可動部材の被支持面が上記の基準部
材の支持面によって受け止められる。このため、上記の
可動部材は、上記シャトル部材のテーパ面を介してプラ
グ部分によって拘束されると共に上記の支持面によって
も拘束される。その結果、その可動部材を基準部材に精
密かつ強力に位置決め固定できる。

【０００８】本発明によれば、シャトル部材のテーパ面
によって可動部材を調心ガイドできるので、その可動部
材を基準部材にスムーズに装着できる。また、本発明
は、前記の従来例とは異なり、連結される部材間に直径
方向の嵌合隙間を無くすことができるので、上記の基準
部材と可動部材とを高精度で心合わせできる。そのう
え、駆動手段を設けた基準部材にプラグ部分を設けたの
で、その基準部材にソケット穴を設けた場合と比べる
と、上記の駆動手段に切り屑等の異物が侵入するのを防
止できる。このため、クランプ装置を長期間にわたって
良好に使用できる。

【０００９】請求項３の発明に係るクランプシステム
は、例えば、図１から図４又は図５に示すように、前記
の請求項１又は２の発明に係るデータム機能付きクラン
プ装置を少なくとも一つ備えて構成したものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１から図４は、本発明の第１実
施形態を示している。まず、図１Ａから図１Ｄと図２と
によって、本発明のデータム機能付きクランプ装置を利
用したクランプシステムを説明する。図１Ａは、そのク
ランプシステムの立面視模式図である。図１Ｂは、上記
の図１Ａ中の1B−1B線矢視図である。図１Ｃは、同上の
図１Ａ中の1C−1C線矢視図である。図１Ｄは、上記の図
１Ｂ中の矢印1D部分の要部拡大図である。図２は、上記
データム機能付きクランプ装置の立面視の断面図であ
る。

【００１１】マシニングセンタのテーブル１の上面に、
基準部材Ｒであるクランプパレット２が固設される。そ
のクランプパレット２には、可動部材Ｍであるワークパ
レット３が、データム機能付きの第１クランプ装置４お
よび第２クランプ装置５とデータム機能無しの第３クラ
ンプ装置６・６とによって固定されるようになってい
る。なお、図示してないが、上記ワークパレット３の上
面には複数のワークピースが別のクランプ装置によって
着脱可能になっている。

【００１２】上記の第１クランプ装置４は、上記クラン
プパレット２に複数のボルト８によって固定した第１デ
ータムクランプ４ａと、上記ワークパレット３に複数の
ボルト９によって固定した第１データムリング４ｂとを
備える。そして、主として図２に示すように、上記の第
１データムクランプ４ａのプラグ部分２１に外嵌したシ
ャトル部材２３のテーパ面２８に対して上記の第１デー
タムリング４ｂのテーパ位置決め孔１２を基準軸心Ｇ
(図１Ｂを参照)上で精密に嵌合できるようになってい
る。

【００１３】また、前記の第２クランプ装置５は、上記
クランプパレット２に固定した第２データムクランプ５
ａと上記ワークパレット３に固定した第２データムリン
グ５ｂとを備える。上記の第２データムクランプ５ａは
前記の第１データムクランプ４ａと同一に構成されてい
る。上記の第２データムリング５ｂは、図１Ｂおよび図
１Ｄに示すように、前記のテーパ位置決め孔１２に一対
の逃がし面１４・１４を凹入形成した点で前記の第１デ
ータムリング４ｂとは異なる。そして、上記の第２デー
タムクランプ５ａのプラグ部分２１に外嵌したシャトル
部材２３のテーパ面２８に対して上記の第２データムリ
ング５ｂのテーパ位置決め孔１２の残り部分１２ｂ・１
２ｂを嵌合することにより、上記ワークパレット３を前
記の基準軸心Ｇに対して周方向へ正確に位置決めすると
共に、前記の逃がし面１４・１４の存在によって、上記
の基準軸心Ｇに対する半径方向の誤差を吸収できるよう
になっている。

【００１４】前記の第３クランプ装置６は、クランピン
グ機能だけを備え、データム機能無しのクランプ６ａと
ガイドリング６ｂとからなる。より詳しくいえば、上記
クランプ６ａは、前記の第１データムクランプ４ａから
前記シャトル部材２３(及び後述の皿バネ２４と止め輪
２５)を省略したものである。また、上記ガイドリング
６ｂは、前記の第１データムリング４ｂのソケット穴１
１からテーパ位置決め孔１２を省略したものである。な
お、上記の第３クランプ装置６は、ここでは２セット設
けてあるが、１セットであってもよく、さらには３セッ
ト以上であってもよい。

【００１５】以下、上記のデータム機能付き第１クラン
プ装置４の具体的な構造を前記の図２および図３と図４
によって説明する。その図２は、前記のクランプパレッ
ト２に前記ワークパレット３を装着し始めた状態を示し
ている。図３は、上記クランプパレット２に上記ワーク
パレット３を装着した状態を示している。また、図４
は、上記クランプパレット２に上記ワークパレット３を
固定した状態を示している。

【００１６】上記ワークパレット３の下面には水平断面
視で円形のソケット穴１１が下向きに開口される。その
ソケット穴１１は、前記の第１データムリング４ｂに前
記テーパ位置決め孔１２とテーパ係止孔１３とを下側か
ら順に形成してなる。上記テーパ位置決め孔１２は上向
きにすぼまるように形成され、上記テーパ係止孔１３は
下向きにすぼまるように形成されている。上記の第１デ
ータムリング４ｂの外周部が下向きに突設され、その環
状突設部の下面によって被支持面Ｔが構成されている。

【００１７】前記の第１データムクランプ４ａは、前記
の複数のボルト８によって前記クランプパレット２に固
定したカバーブロック１６と、そのカバーブロック１６
と上記クランプパレット２との間に保密状に挿入したピ
ストン１７と、そのピストン１７の下側に形成した油圧
室１８と、上記ピストン１７と上記のカバーブロック１
６との間に装着したクランプバネ１９とを備える。その
クランプバネ１９は、ここでは、上下方向に積層させた
複数枚の皿バネによって構成しているが、圧縮コイルバ
ネであってもよい。上記ピストン１７と油圧室１８とク
ランプバネ１９によって駆動手段Ｄを構成してある。

【００１８】上記カバーブロック１６の外周寄り部が上
向きに突設され、その環状突設部の上面によって支持面
Ｓが構成されている。また、そのカバーブロック１６の
中央部から環状のプラグ部分２１が上向きに突設され、
そのプラグ部分２１が前記ソケット穴１１へ挿入される
ようになっている。上記プラグ部分２１の下部に環状の
シャトル部材２３が外嵌され、そのシャトル部材２３
が、１枚の皿バネ(弾性部材)２４によって上向きに付勢
されるともに止め輪２５によって受け止められている。

【００１９】より詳しくいえば、上記の環状のシャトル
部材２３は、その内周面をストレート面２７によって構
成すると共に外周面をテーパ面２８によって構成してあ
り、その環状壁にスリットを設けたり又は内周面に溝を
設けたりすることにより(いずれも図示せず)、上記のテ
ーパ面２８及びストレート面２７が直径方向へ拡大およ
び縮小可能になっている。また、上記ストレート面２７
を上記プラグ部分２１の外周面に軸心方向へ移動自在に
支持してある。上記テーパ面２８は、前記のテーパ位置
決め孔１２にテーパ係合するように上向きにすぼまるよ
うに形成してある。そのテーパ面２８のテーパ角度は、
約４度から約20度の範囲が好ましく、さらに好ましいの
は約６度から約15度の範囲であり、ここでは、約10度に
設定してある。

【００２０】また、前記プラグ部分２１の筒孔２１ａに
プルロッド３１が軸心方向へ移動自在に挿入される。上
記プラグ部材２１の途中高さ部に周方向へ所定間隔をあ
けて複数の貫通孔３３が形成され、各貫通孔３３に係合
ボール(係合具)３４が半径方向の外方の係合位置Ｘ(図
４参照)と半径方向の内方の係合解除位置Ｙ(図２参照)
とに移動可能に支持される。なお、そのボール３４の飛
び出しは、上記の貫通孔３３の外端の縮径部３３ａによ
って阻止される。上記プルロッド３１の外周面の上部に
は、上記の各ボール３４に対応させて、押圧面(出力部)
３６と退避溝３７とを上下に連ねて形成してある。ま
た、上記のプルロッド３１の下部を締結ボルト３９によ
って前記ピストン１７に固定してある。

【００２１】さらに、上記の第１クランプ装置４の嵌合
面同士をクリーニングする手段が設けられる。即ち、前
記クランプパレット２に圧縮空気(クリーニング流体)の
供給口４１が設けられると共に前記プルロッド３１の上
端部分に噴出口４２が斜め上向きに設けられる。上記の
供給口４１と上記の噴出口４２とが、前記カバーブロッ
ク１６内の横流路４３と上記のプルロッド３１内の縦流
路４４によって連通されている。その縦流路４４は上下
のＯリング４５・４６によってシールされている。上記
の噴出口４２は、１箇所だけでも差し支えないが、周方
向に所定の間隔をあけて複数箇所設けることが好まし
い。なお、上記クリーニング手段は、上記の第１クラン
プ装置４と同様に、前記の第２クランプ装置５と第３ク
ランプ装置６・６とにも設けられている。

【００２２】上記の第１クランプ装置４は、図２から図
４に示すように、次のように作動する。図２の状態で
は、圧油給排路４８を経て前記の油圧室１８へ圧油を供
給してある。これにより、その油圧室１８の油圧力によ
って上記ピストン１７が前記クランプバネ１９に抗して
前記プルロッド３１を上昇させ、前記の各ボール３４が
退避溝３７に対面して図示の係合解除位置Ｙへ移動可能
になっている。また、前記シャトル部材２３が前記の皿
バネ２４によって上昇位置に保持されている。そして、
上記の図２に示すように、前記クランプパレット２に対
して前記ワークパレット３が下降したときには、前記ソ
ケット穴１１のテーパガイド孔１１ｂが前記プラグ部分
２１のテーパガイド面２１ｂによって案内されるので、
上記ソケット穴１１の軸心が前記プラグ部分２１の軸心
とほぼ一致する。

【００２３】上記の図２の状態で前記の供給口４１へク
リーニング用の圧縮空気を供給すると、その圧縮空気が
前記の噴出口４２から勢い良く吐出される。その吐出さ
れた圧縮空気が、前記ソケット穴１１の頂面および周面
をクリーニングして、その後、下向きに排出される。前
記のワークパレット３がさらに下降すると、前記のテー
パ位置決め孔１２が前記シャトル部材２３のテーパ面２
８によって案内されていき、引き続いて、図３に示すよ
うに、前記ソケット穴１１の頂壁１１ａが前記プルロッ
ド３１の上面に接当して、そのプルロッド３１によって
上記ワークパレット３が受け止められる。

【００２４】上記の図３の状態では、噴出口４２から吐
出された圧縮空気は、前記の係止孔１３の表面と、前記
シャトル部材２３のテーパ面２８と前記のテーパ位置決
め孔１２との間の係合隙間αと、前記の支持面Ｓと前記
の被支持面Ｔとの間の接当隙間βとを順にクリーニング
して、その後、外部へ排出される。なお、上記のテーパ
位置決め孔１２には、周方向へ所定の間隔をあけて複数
のブロー溝１２ａを形成することが好ましい。

【００２５】上記の図３の状態で前記の油圧室１８の圧
油を前記の給排路４８から排出すると、前記クランプバ
ネ１９がピストン１７を介してプルロッド３１を強力に
下降させていく。すると、まず、上記プルロッド３１の
下降に追従して前記ワークパレット３が自重で下降して
いき、前記のテーパ位置決め孔１２が前記シャトル部材
２３のテーパ面２８に接当する。これにより、上記ワー
クパレット３が上記シャトル部材２３を介して前記の皿
バネ２４を僅かに圧縮すると共に、上記テーパ位置決め
孔１２が調心移動されて、その軸心が前記プラグ部分２
１の軸心に合致する。

【００２６】これとほぼ同時に、図４に示すように、上
記プルロッド３１の各押圧面３６が前記の各ボール３４
を半径方向の外方の係合位置Ｘへ押圧し、その半径方向
の押圧力が前記のテーパ係止孔１３を介して下向きの力
へ変換され、その下向き力によって上記ワークパレット
３を強力に下降させる。すると、前記のテーパ位置決め
孔１２が前記シャトル部材２３のテーパ面２８に強力に
テーパ係合して調心移動されて、そのテーパ位置決め孔
１２の軸心が前記プラグ部分２１の軸心に精密に合致す
ると共に、前記の皿バネ２４に抗して上記シャトル部材
２３がさらに下降され、前記の被支持面Ｔが前記の支持
面Ｓによって受け止められる。これにより、上記ワーク
パレット３は、上記シャトル部材２３のテーパ面２８を
介してプラグ部分２１によって水平方向へ拘束されると
共に上記の支持面Ｓによって上下方向へ拘束されること
になり、その結果、上記のワークパレット３を上記クラ
ンプパレット２に精密かつ強力に位置決め固定できる。

【００２７】上記の図４で示すクランプ完了後には、前
記の図３中の接当隙間βが無くなって上記の支持面Ｓと
被支持面Ｔとの間が気密状に封止されるので、前記のク
リーニング用の圧縮空気の逃げ道がなくなり、前記の供
給口４１の圧力が上昇する。その圧力上昇を圧力スイッ
チ(図示せず)によって検出することにより、上記のクラ
ンプ完了を自動的に確認できる。なお、上記のクランプ
完了を確認するときには、圧縮空気の圧力を前記のクリ
ーニング用の圧力よりも低い圧力へ低下させて、その低
圧の圧縮空気の上昇圧力を検出することが好ましい。

【００２８】上記の図４のクランプ状態から図３のアン
クランプ状態へ切換えるときには、その図４の状態で前
記の油圧室１８へ圧油を供給すればよい。すると、図３
に示すように、その油圧室１８の油圧力によって前記ピ
ストン１７が前記プルロッド３１を上昇させ、前記の各
ボール３４が前記の退避溝３７に対面して係合解除位置
Ｙへ切換わることが許容されると共に(この図３では既
に切換わった状態を示してある)、上記プルロッド３１
が前記ソケット穴１１の頂壁１１ａに接当してワークパ
レット３を押し上げる。このため、その図３に示すよう
に、前記シャトル部材２３の上側に前記の係合隙間αが
形成されると共に前記の支持面Ｓの上側に接当隙間βが
形成される。これにより、上記ワークパレット３を上記
クランプパレット２から容易に取り外すことができる。

【００２９】上記の第１実施形態では、下側のクランプ
パレット２にプラグ部分２１を設けると共に上側のワー
クパレット３にソケット穴１１を設けたので、マシニン
グセンタの加工時の切り屑等の異物がクランプ装置に侵
入することを防止できる。また、前記シャトル部材２３
の下側空間を前記の皿バネ２４によって覆ったので、そ
の下側空間への異物の侵入を防止して、そのシャトル部
材２３をスムーズに昇降できる。なお、上記の皿バネ２
４は、例示した１枚に代えて、複数枚を積層させたもの
であってもよく、さらには、圧縮コイルバネ等の他の種
類のバネによって代替可能である。

【００３０】なお、前記クランプバネ１９の収容空間
は、呼吸路４９を介して外部へ連通されている。その呼
吸路４９には、図示してないが、逆止弁座と逆止弁室と
を内側から順に設けて、その逆止弁室に挿入した逆止部
材を弱いバネによって上記の逆止弁座に付勢することが
好ましい。これにより、雰囲気中の塵埃や切削油などの
異物がクランプ装置内へ侵入するのを防止できる。

【００３１】図５は、本発明の第２実施形態を示し、前
記の図４に相当する図である。この第２実施形態におい
ては、上記の第１実施形態と同じ構成の部材には原則と
して同一の符号を付けてあり、その第１実施形態とは異
なる構成についてだけ説明する。

【００３２】前記クランプパレット２の上面にクランプ
ブロック５１が複数の押圧具５２およびボルト５３によ
って固定される。上記クランプブロック５１内に前記ピ
ストン１７が保密状に挿入される。また、前記ワークパ
レット３に形成した前記ソケット穴１１の位置決め孔１
２はストレートに形成されている。そのストレート位置
決め孔１２に、前記シャトル部材２３の外周のストレー
ト面２７が上下移動自在に支持される。上記シャトル部
材２３がゴム製の弾性部材２４によって下向きに付勢さ
れ、そのシャトル部材２３の下降は、上記の位置決め孔
１２の下部に嵌着した止め輪２５によって阻止されてい
る。上記シャトル部材２３の内面に形成したテーパ面２
８が前記プラグ部分２１の外周面にテーパ係合してい
る。上記テーパ面２８は、上向きにすぼまるように形成
されている。

【００３３】上記の各実施形態は次のように変更可能で
ある。前記の基準部材Ｒは、例示したクランプパレット
２に代えてマシニングセンタや各種機械のテーブルであ
ってもよい。また、前記の可動部材Ｍは、例示したワー
クパレット３に代えてワークピースであってもよい。上
記の基準部材Ｒと可動部材Ｍとは、上下逆に配置したも
のであってもよく、例示した上下方向へ連結することに
代えて、水平方向または斜め方向へ連結するものであっ
てもよい。

【００３４】また、本発明のデータム機能付きクランプ
装置は、ワークパレットやワークピースのクランピング
の用途に限定されるものではなく、金型やアタッチメン
ト等のクランピングにも利用できることは勿論である。
そのデータム機能付きクランプ装置は、複数セットに限
定されるものではなく、１セットだけでも利用可能であ
る。さらには、上記クランプ装置の前記シャトル部材２
３は、例示した環状体に限定されるものではなく、複数
の分割体を環状に並べたものであってもよい。また、上
記クランプ装置の係合具３４は、例示のテーパ係止孔に
対して係合するボールに代えて、ストレート係止孔に対
して摩擦力や塑性変形力によって係合するコレットであ
ってもよい。また、そのクランプ装置は、バネ力によっ
てクランプ駆動することに代えて、油圧力や空圧力など
の流体圧力によってクランプ駆動することも可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を利用したクランプシステムの模式図を
示している。図１Ａは、そのクランプシステムの立面図
である。図１Ｂは、上記の図１Ａ中の1B−1B線矢視図で
ある。図１Ｃは、同上の図１Ａ中の1C−1C線矢視図であ
る。図１Ｄは、上記の図１Ｂ中の矢印1D部分の要部拡大
図である。

【図２】上記クランプシステムに設けたクランプ装置の
第１実施形態を示し、基準部材に可動部材を装着し始め
た状態の立面視の断面図である。

【図３】上記の基準部材に上記の可動部材を装着した状
態を示し、上記の図２に相当する図である。

【図４】上記の基準部材に上記の可動部材を固定した状
態を示し、同上の図２に相当する図である。

【図５】上記クランプ装置の第２実施形態を示し、上記
の図４に相当する図である。

【符号の説明】

１１…ソケット穴、１１ａ…頂壁、１２…位置決め孔、
１３…係止孔、２１…プラグ部分、２３…シャトル部
材、２４…弾性部材(皿バネ)、２７…ストレート面、２
８…テーパ面、３１…プルロッド、３４…係合具(係合
ボール)、３６…出力部(押圧面)、４１…クリーニング
流体(圧縮空気)の供給口、４２…クリーニング流体(圧
縮空気)の噴出口、４４…流路(縦流路)、α…係合隙
間、β…接当隙間、Ｄ…駆動手段、Ｍ…可動部材(ワー
クパレット３)、Ｒ…基準部材(クランプパレット２)、
Ｓ…基準部材Ｒの支持面、Ｔ…可動部材Ｍの被支持面、
Ｘ…係合位置、Ｙ…係合解除位置。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平11−129136（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−11743（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−314270（ＪＰ，Ａ) 米国特許5190272（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23Q 3/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基準部材(Ｒ)に可動部材(Ｍ)を心合わせ
   して上記の基準部材(Ｒ)の支持面(Ｓ)に上記の可動部材
   (Ｍ)の被支持面(Ｔ)を固定するようにしたデータム機能
   付きクランプ装置であって、 上記の可動部材(Ｍ)の上記の被支持面(Ｔ)にソケット穴
   (１１)を開口させて、そのソケット穴(１１)に位置決め
   孔(１２)と係止孔(１３)とを開口端から順に形成し、 上記ソケット穴(１１)へ挿入される環状のプラグ部分
   (２１)を上記の基準部材(Ｒ)から突設させ、 上記プラグ部分(２１)と上記の位置決め孔(１２)との間
   に、直径方向へ拡大および縮小されるシャトル部材(２
   ３)を配置し、そのシャトル部材(２３)の内周面をスト
   レート面(２７)によって構成すると共に同上シャトル部
   材(２３)の外周面をテーパ面(２８)によって構成し、上
   記のストレート面(２７)を前記プラグ部分(２１)に軸心
   方向へ移動自在に支持し、上記のテーパ面(２８)を、前
   記の係止孔(１３)へ向けてすぼまるように形成すると共
   に前記の位置決め孔(１２)にテーパ係合させ、上記シャ
   トル部材(２３)を弾性部材(２４)によって上記のテーパ
   係合を緊密にする方向へ付勢し、 上記のプラグ部分(２１)の筒孔(２１ａ)にプルロッド
   (３１)を軸心方向へ移動自在に挿入して、そのプルロッ
   ド(３１)の外周空間に、半径方向の外方の係合位置(Ｘ)
   と半径方向の内方の係合解除位置(Ｙ)とに移動される係
   合具(３４)を配置し、 上記の基準部材(Ｒ)に設けた駆動手段(Ｄ)によって上記
   プルロッド(３１)を基端方向へクランプ駆動することに
   より、そのプルロッド(３１)の出力部(３６)が上記の係
   合具(３４)を上記の係合位置(Ｘ)へ切り換えて前記の係
   止孔(１３)へ係合させて、前記の可動部材(Ｍ)を前記の
   基準部材(Ｒ)へ向けて移動させ、 同上の駆動手段(Ｄ)によって上記プルロッド(３１)を先
   端方向へアンクランプ駆動することにより、同上の係合
   具(３４)が係合解除位置(Ｙ)へ切り換わるのを許容する
   と共に、上記プルロッド ( ３１ ) が前記ソケット穴 ( １１ )
   の頂壁 ( １１ａ ) を押し上げ、そのアンクランプ状態で
   は、前記の可動部材 ( Ｍ ) を上記プルロッド ( ３１ ) を介し
   て前記の基準部材 ( Ｒ ) に受け止めるように構成した、 ことを特徴とするデータム機能付きクランプ装置。
2. 【請求項２】 基準部材(Ｒ)に可動部材(Ｍ)を心合わせ
   して上記の基準部材(Ｒ)の支持面(Ｓ)に上記の可動部材
   (Ｍ)の被支持面(Ｔ)を固定するようにしたデータム機能
   付きクランプ装置であって、 上記の可動部材(Ｍ)の上記の被支持面(Ｔ)にソケット穴
   (１１)を開口させて、そのソケット穴(１１)に位置決め
   孔(１２)と係止孔(１３)とを開口端から順に形成し、 上記ソケット穴(１１)へ挿入される環状のプラグ部分
   (２１)を上記の基準部材(Ｒ)から突設させ、 上記プラグ部分(２１)と上記の位置決め孔(１２)との間
   に、直径方向へ拡大および縮小されるシャトル部材(２
   ３)を配置し、そのシャトル部材(２３)の外周面をスト
   レート面(２７)によって構成すると共に同上シャトル部
   材(２３)の内周面をテーパ面(２８)によって構成し、上
   記のストレート面(２７)を前記の位置決め孔(１２)に軸
   心方向へ移動自在に支持し、上記のテーパ面(２８)を、
   前記の係止孔(１３)へ向けてすぼまるように形成すると
   共に前記プラグ部分(２１)にテーパ係合させ、上記シャ
   トル部材(２３)を弾性部材(２４)によって上記のテーパ
   係合を緊密にする方向へ付勢し、 上記のプラグ部分(２１)の筒孔(２１ａ)にプルロッド
   (３１)を軸心方向へ移動自在に挿入して、そのプルロッ
   ド(３１)の外周空間に、半径方向の外方の係合位置(Ｘ)
   と半径方向の内方の係合解除位置(Ｙ)とに移動される係
   合具(３４)を配置し、 上記の基準部材(Ｒ)に設けた駆動手段(Ｄ)によって上記
   プルロッド(３１)を基端方向へクランプ駆動することに
   より、そのプルロッド(３１)の出力部(３６)が上記の係
   合具(３４)を上記の係合位置(Ｘ)へ切り換えて前記の係
   止孔(１３)へ係合させて、前記の可動部材(Ｍ)を前記の
   基準部材(Ｒ)へ向けて移動させ、 同上の駆動手段(Ｄ)によって上記プルロッド(３１)を先
   端方向へアンクランプ駆動することにより、同上の係合
   具(３４)が係合解除位置(Ｙ)へ切り換わるのを許容する
   と共に、上記プルロッド ( ３１ ) が前記ソケット穴 ( １１ )
   の頂壁 ( １１ａ ) を押し上げ、そのアンクランプ状態で
   は、前記の可動部材 ( Ｍ ) を上記プルロッド ( ３１ ) を介し
   て前記の基準部材 ( Ｒ ) に受け止めるように構成した、 ことを特徴とするデータム機能付きクランプ装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載したデータム機能
   付きクランプ装置を少なくとも一つ備える、ことを特徴
   とするクランプシステム。