JP5908641B2 - 調整可能な固定機構 - Google Patents

Description

本開示は、調整可能な固定機構に関する。

本開示に関連する背景についての情報であり、必ずしも先行技術ではない。

固定具は、一般的に、例えば、研削、回転、ミリング、ボーリング等の機械加工操作中、ワークピース（加工対象物）を固定するのに用いられている。固定具の把持アームは、ブレードやビット等の切削工具が、ワークピースから材料を除去している間、ワークピースを固定する。公知の固定具は、ワークピースに対する機械加工操作の精度を確保するために、把持アームの位置や場所を調整するための調整機構を有している。エンドユーザーは、調整機構が、正確で再現性があり、かつ信頼性のあるものを期待している。部品の数、特に、可動部品の数が減ると有利であり、機構の信頼性が増し、可動部品が汚染物質と接触する可能性が減じる。さらに、部品の数が減ると、製造コストおよび複雑度が減じる。

本開示の概要を示すが、全範囲および全特徴の包括的な開示ではない。

一形態において、本開示は、ワークピースを保持する固定機構を提供する。固定機構は、第１および第２の外板、中央板ならびに第１および第２のガイド部材を有していてよい。第１および第２の外板は協働して間にキャビティを形成する。第２の外板は、第１の外板に対向する第１の面を有する。第２の外板は、第１および第２のガイドチャネルと、第１の面に形成され、キャビティに露出したガイド部材リセスとを有していてよい。第１および第２のガイドチャネルは、第１の外板に対して固定されていてよい。中央板は、キャビティ内に配置され、第１および第２の外板と直接または間接的に摺動可能に係合してよい。中央板は、第１および第２の把持アームと摺動可能に係合してよい。第１および第２の把持アームは、クランプ位置と引き込み位置の間で第１および第２の外板に対して可動である。第１および第２のガイド部材は、ガイド部材リセスに受容されてよく、互いに直接または間接的に接触してよい。第１および第２のガイド部材は、第２の外板に対して可動であり、かつガイド部材リセス内で互いに可動であってよく、第１および第２の把持アームがクランプ位置にあるとき、ワークピースがクランプされる第１および第２の外板に対して位置を調整する。

ある実施形態において、固定機構は、第２の外板の第１および第２の取付孔にそれぞれ螺合される第１の調整用部材および第２の調整用部材を含む。第１の調整用部材および第２の調整用部材は、ガイド部材リセスに延びている。第１の調整用部材は、第１のガイド部材と当接しており、第２の外板に対して回転可能で、ガイド部材リセス内で第１のガイド部材の位置を調整する。第２の調整用部材は、第２のガイド部材と当接しており、第２の外板に対して回転可能で、ガイド部材リセス内で第２のガイド部材の位置を調整する。

ある実施形態において、固定機構は、第１および第２のガイド部材を第１および第２の調整用部材と接触するように付勢する第１のスプリングおよび第２のスプリングを含む。

ある実施形態において、固定機構は、ガイド部材リセスに延び、第２のガイド部材を第１のガイド部材方向へ付勢する第３のスプリングを含む。

ある実施形態において、ガイド部材リセス内に配置される部品は、第１および第２のガイド部材、第１、第２および第３のスプリング、第１および第２の調整用部材のみである。

ある実施形態において、固定機構は、第２の外板に設けられた第３の取付孔に受容されるロッドを含む。第３のスプリングは、第３の取付孔に少なくとも部分的に受容され、ロッドの軸端に当接している。

ある実施形態において、第１のガイド部材は、平坦な第１の側部と、当該第１の側部とは反対側の平坦な第２の側部とを有している。第１の側部は、第２の側部に対して垂直でない角度で延びていてよい。第１の側部は、ガイド部材リセスの平坦な壁に摺動可能に当接していてよい。

ある実施形態において、ガイド部材リセスの壁および第１のガイド部材の第１の側部は、中央板が第１および第２の外板に対して動く軸に対して垂直でない角度で配置されている。

ある実施形態において、第２のガイド部材は、第１の側部と、当該第１の側部とは反対側の第２の側部とを有し、第２のガイド部材の第１の側部は、第１のガイド部材の第２の側部に摺動可能に当接している。第２のガイド部材の第２の側部は、第１の表面、第２の表面および第３の表面を有していてよく、第１および第３の表面は、平坦、かつ、互いに、そして軸に対して角度をなしている。第２の表面は、第１の表面と第３の表面の間に配置されている。

ある実施形態において、第１および第２の把持アームは、当該第１および第２の把持アームから延び、第１および第２のガイドチャネルに摺動可能に受容されたピンを有する。ピンは、ピンが動く範囲の一部に沿って第２のガイド部材の第１および第３の表面と直接または間接的に接触していてよい。

ある実施形態において、第１および第２のピンは、第１および第２のガイドチャネルに可動式に受容されるブッシングを有する。第１および第２のピンの遠心端は、第１および第２のガイドチャネルに形成されたリセスに受容されていてもよい。

ある実施形態において、ガイド部材リセスは、第１および第２のガイドチャネルと連通している。

他の形態において、本開示は、第１の外板および第２の外板と、中央板と、第１および第２のガイド部材とを含む固定機構を提供する。第１の外板および第２の外板は、協働して間にキャビティを形成する。第２の外板は、第１の外板に対向する第１の面を有する。第２の外板は、第１および第２のガイドチャネルと、第１の面に形成され、キャビティに露出したガイド部材リセスとを有していてもよい。中央板はキャビティ内に配置されていてもよく、第１および第２の把持アームと摺動可能に係合してよい。把持アームは、クランプ位置と引き込み位置の間で第１および第２の外板に対して可動であってよい。把持アームは、当該把持アームから延び、ガイドチャネルに可動式に受容されるピンを有していてよい。第１および第２のガイド部材は、ガイド部材リセスに受容され、互いに直接または間接的に接触していてよい。第１および第２のガイド部材は、第２の外板に対して可動であり、かつガイド部材リセス内で互いに可動であってよい。第２のガイド部材は、把持アームが動く範囲の一部に沿って把持アームのピンと直接または間接的に接触してもよく、把持アームをクランプ位置にガイドしてもよい。

ある実施形態において、ピンは、第２のガイド部材と直接または間接的に接触するブッシングを有する。

ある実施形態において、第１および第２のガイド部材の動きは、第１および第２の把持アームがクランプ位置にあるとき、ワークピースがクランプされる第１および第２の外板に対して位置を調整する。

ある実施形態において、固定機構は、第２の外板の第１および第２の取付孔にそれぞれ螺合され、ガイド部材リセスに延びる第１の調整用部材および第２の調整用部材を含む。第１の調整用部材は、第１のガイド部材と当接していてもよく、かつ、第２の外板に対して回転可能で、ガイド部材リセス内で第１のガイド部材の位置を調整してもよい。第２の調整用部材は、第２のガイド部材と当接していてもよく、第２の外板に対して回転可能で、ガイド部材リセス内で第２のガイド部材の位置を調整してもよい。

ある実施形態において、固定機構は、第１および第２のガイド部材を第１および第２の調整用部材と接触するように付勢する第１のスプリングおよび第２のスプリングを含む。

ある実施形態において、固定機構は、ガイド部材リセスに延び、第２のガイド部材を第１のガイド部材方向へ付勢する第３のスプリングを含む。

ある実施形態において、ガイド部材リセス内に配置される部品は、第１および第２のガイド部材、第１、第２および第３のスプリング、第１および第２の調整用部材のみである。

ある実施形態において、固定機構は、第２の外板に設けられた第３の取付孔に受容されるロッドを含む。第３のスプリングは、第３の取付孔に少なくとも部分的に受容されていてよく、ロッドの軸端に当接している。

ある実施形態において、第１のガイド部材は、平坦な第１の側部と、当該第１の側部とは反対側の平坦な第２の側部とを有し、第１の側部は、第２の側部に対して垂直でない角度で延びている。第１の側部は、ガイド部材リセスの平坦な壁に摺動可能に当接していてもよい。

ある実施形態において、ガイド部材リセスの壁および第１のガイド部材の第１の側部は、中央板が第１および第２の外板に対して動く軸に対して垂直でない角度で配置されている。

ある実施形態において、第２のガイド部材は、第１の側部と、当該第１の側部とは反対側の第２の側部とを有し、第２のガイド部材の第１の側部は、第１のガイド部材の第２の側部に摺動可能に当接している。第２のガイド部材の第２の側部は、第１の表面、第２の表面および第３の表面を有していてよい。第１および第３の表面は、平坦、かつ、互いに、そして軸に対して角度をなしていてよい。第２の表面は、第１と第３の表面の間に配置されていてよい。

ある実施形態において、ピンは、当該ピンが動く範囲の一部に沿って第２のガイド部材の第１および第３の表面と直接または間接的に接触している。

ある実施形態において、第１および第２のガイドチャネルは、第１の外板に対して固定されている。

ある実施形態において、第１および第２のピンは、第１および第２のガイドチャネルに可動式に受容されるブッシングを有する。第１および第２のピンの遠心端は、第１および第２のガイドチャネルに形成されたリセスに受容されていてもよい。

ある実施形態において、ガイド部材リセスは、第１および第２のガイドチャネルと連通している。

適用可能なさらなる領域については、本明細書の記載により明らかとなるであろう。説明および特定の実施例は、例証のためであり、本開示の範囲を限定しようとするものではない。

図面は選択した実施形態についてのみ例示するためのものであり、可能な実施形態を網羅しているわけではなく、本開示の範囲を限定しようとするものではない。

本開示の原理による調整可能な固定機構の平面図である。 図１の線２−２に沿った固定機構の断面図である。 固定機構の部分分解立体図である。 固定機構の部分分解立体図である。 固定機構の部分分解立体図である。 クランプ位置にある固定機構の平面図である。 引き込み位置にある固定機構の平面図である。 第１の水平位置にある固定機構の平面図である。 第２の水平位置にある固定機構の平面図である。 第１の垂直位置にある固定機構の平面図である。 第２の垂直位置にある固定機構の平面図である。 第１の直径のワークピースをクランプする固定機構の平面図である。 第２の直径のワークピースをクランプする固定機構の平面図である。

いくつかの図面において同じ部品については同じ参照番号を伏してある。

本発明の実施形態を、添付の図面を参照して例示としてのみ説明する。

実施形態は、本開示を詳細に説明し、当業者にその範囲を十分に伝えるものである。数多くの具体的な詳細は、本開示の実施形態を詳細に理解するために、特定の部品、装置および方法の例等を規定するものである。当業者であれば、具体的な詳細は必要なく、例示の実施形態は、多くの異なる形態で実施でき、本開示の範囲を限定すべく解釈されないものであることが分かるであろう。ある実施形態において、周知のプロセス、周知の装置構造および周知の技術については詳細に記載していない。

本明細書で用いる用語は、特定の実施形態を説明するためであり、限定しようとするものではない。特に断りのない限り、単数には複数も含まれるものとする。「含む」、「有する」等の用語は包括的であり、記載した特徴、整数、工程、操作、要素および／または部品の存在を指定はするが、１つ以上のその他特徴、整数、工程、操作、要素、部品および／またはグループの存在または追加を排除するものではない。本明細書に記載した方法、工程、プロセスおよび操作は、実施の順番が具体的に特定されていない限りは、記載または例証した特定の順番で行われることを必ずしも必要とするものではない。また、追加あるいは代わりの工程を用いてもよいものと考えられる。

要素または層が、他の要素または層に「係合」、「接続」または「結合」するとされる場合、他の要素または層に直接、係合、接続または結合していても、あるいは、介在要素または層が存在していてもよい。対照的に、要素または層が、他の要素または層に「直接ある」、「直接係合する」、「直接接続する」または「直接結合する」とされる場合は、介在要素または層はない。要素間の関係を説明する他の用語も同様に解釈するものとする（例えば、「間」と「の間に直接」、「近接」と「直接近接」等）。本明細書で用いる「および／または」という用語には、関連して挙げた項目の１つ以上のあらゆる組み合わせが含まれる。

第１、第２、第３等の用語は、様々な要素、部品、領域、層および／またはセクションを説明するために本明細書において用いられるが、これらの要素、部品、領域、層および／またはセクションは、これらの用語に限定されるものではない。これらの用語は、ある要素、部品、領域、層またはセクションを、他の要素、部品、領域、層またはセクションから区別するために用いられるだけである。「第１」、「第２」およびその他数字の表現は、ここで用いるとき、特に内容により明白に示されない限り、順序や順番を意味するものではない。このように、後述する第１の要素、部品、領域、層またはセクションは、実施形態の教示から逸脱することなく、第２の要素、部品、領域、層またはセクションと呼んでもよい。

「内」、「外」、「下」、「上」等といった空間的に相対的な用語は、図示するある要素または特徴の他の要素または特徴に対する関係を説明するのを容易にするために用いられている。空間的に相対的な用語は、図示した向きに加え、使用する装置または操作の異なる向きが包含されるものとする。例えば、図示した装置を回転させると、他の要素または特徴の「下」と記載された要素が、他の要素または特徴の「上」向きになる。このように、「下」という用語は、上と下の向きの両方を包含しうる。装置は、他の向き（９０度回転させた向きやその他の向き）になり得、本明細書で用いる空間的に相対的な記載は、それに従って解釈される。

図１〜１３を参照すると、調整可能な固定機構１０は、ワークピース１２をクランプして、機械操作（例えば、研削や回転）中、固定機構１０に対して固定するものである。固定機構１０は、第１の外板１４、第２の外板１６、中央板１８、第１および第２の把持アーム２０、２２ならびに作動機構２４を有する。下記に詳述するとおり、作動機構２４は、固定機構１０がワークピース１２を把持するクランプ位置（図６）とワークピース１２が解放されて、把持アーム２０、２２が固定機構１０に引き込まれる引き込み位置（図７）との間で中央板１８および把持アーム２０、２２を動かす動作をするようになっている。固定機構１０を調整して、クランプされたワークピースの位置を二次元（例えば、水平と垂直）で動かすことができる。

図３に示すとおり、第１の外板１４は、通常、複数のねじ式および非ねじ式の取付穴２６を有する中空でない平板である。第１および第２のレール２８、３０（図２および３）が、第１の外板１４に（直接または間接的に）取り付けられる。第１および第２のレール２８、３０は、第１の外板１４の穴２６と位置合わせされたねじ式および／または非ねじ式の穴３２を有している。図２に示すとおり、第１のレール２８の外側端面３４は、第１の外板１４の外側端面３６および第２の外板１４の外側端面３７と実質的に面一である。

第２の外板１６は、レール２８、３０の穴３２および第１の外板１４の穴２６と位置合わせされた複数の穴を有している。図１に示すとおり、ボルト４０またはその他締結具が、穴２６、３２、３８のいくつかまたは全てに受容され、レール２８、３０ならびに中央板１８を中に挟んだ状態で、第１および第２の外板１４、１６を互いに固定する（図２に図示）。第１および第２の外板１４、１６ならびにレール２８、３０は協働してキャビティ４３を画定し、そこでは中央板１８および把持アーム２０、２２が移動可能に受容される。図２に示すとおり、第２の外板１６の第１の面４２は、レール２８、３０および中央板１８に直接当接していている。

図４に示すとおり、第２の外板１６は、第１の面４２に形成された第１および第２のガイドチャネル４４、４６ならびにガイド部材リセス４８を有している。例えば、ガイドチャネル４４、４６およびリセス４８は、第１の面４２に機械加工（例えば、ミリングおよび／または研削）により形成することができる。各ガイドチャネル４４、４６は、細長い第１の脚５０と比較的短い第２の脚５２とを有する。第１および第２のガイドチャネル４４、４６の第１の脚５０は、たがいに平行かつ長手軸Ａ１（図６）に対して平行に延びている。各第２の脚５２は、ワークピース１２から横方向外側に離れる方向で、第１の脚５０の対応する端部から延びている（すなわち、各ガイドチャネル４４、４６の第１の脚５０と第２の脚５２の間は鋭角となる）。図２および４に示すとおり、各ガイドチャネル４４、４６に溝５４が形成される。溝５４は、第１および第２の脚５０、５２に沿って延びており、第１および第２の脚５０、５２と実質的に同じ形状を有している。このようにして、ガイドチャネル４４、４６および溝５４は、段差のあるリセスを形成し、溝５４は、ガイドチャネル４４、４６よりも深く第２の外板１６の厚み方向に延びている（図２に図示）。

第２の外板１６に形成されたガイド部材リセス４８は、第１および第２のガイドチャネル４４、４６間に横方向に延びており、第１および第２のガイドチャネル４４、４６と連通している（すなわち、第１および第２のガイドチャネル４４、４６は、ガイド部材リセス４８へ延びている）。ガイド部材リセス４８の第１の壁５６は、長手方向軸Ａ１に対して垂直でない角度で伸びている。図１および３に示すとおり、第１および第２のガイド部材５８、６０は、ガイド部材リセス４８に移動可能に受容される。ガイド部材５８、６０の厚さは、ガイド部材リセス４８の深さに実質的に等しいか、またはそれより薄く、ガイド部材５８、６０は、第２の外板１６の第１の面４２と面一またはほぼ面一となっている。

第１のガイド部材５８は、ガイド部材リセス４８の第１の壁５６と平らに当接する第１の側部６２を有する（図３および４）。従って、第１の側部６２は、長手方向軸Ａ１に対して垂直でない角度で配置される。第１のガイド部材５８の第２の側部６４（図４）は、第１の側部６２に対して鋭角に伸びており、長手方向軸Ａ１に垂直である。第１のガイド部材５８の第３および４の側部６６、６８は、第２の側部６４に実質的に垂直（すなわち、長手方向軸Ａ１に平行）である。

第２のガイド部材６０は、第１のガイド部材５８の第２の側部６４と直接または間接的に平らに当接する第１の側部７０を有する。従って、第１の側部７０は、長手方向軸Ａ１に垂直である。第２のガイド部材６０の第２の側部７２は、第１、第２および第３の表面７４、７６、７８を有する。第２の表面７６は、第１および第３の表面７４、７８の間に配置され、第１の側部７０に実質的に並行である。第１および第３の表面７４、７８は、互いに角度をなしており、両表面共、第２の表面７６と鈍角をなす。第２のガイド部材６０の第３および第４の側部８０、８２は、長手方向軸Ａ１に実質的に平行である。

第１および第２のガイド部材５８、６０は、互いに独立して、ガイド部材リセス４８内で動く。第１のガイド部材５８の第１の側部６２は、ガイド部材リセス４８の第１の側部と摺動可能に係合する。第２のガイド部材５０の第１の側７０は、第１のガイド部材５８の第２の側６４と摺動可能に係合する。

第２の外板１６は、長手方向軸Ａ１に沿って、または平行に延びてガイド部材リセス４８と連通している細長い穴８４（図４）を有する。ロッド８６は、例えば、穴８４に受容されて、穴８４と螺合するプラグ８８により保持される。スプリング９０は、ロッド８６の軸端と、第２のガイド部材６０の第２の表面７６との間に配置される。スプリング９０は、第２のガイド部材６０を、第１のガイド部材５８と係合するように付勢する。

図４に示すとおり、第２の外板１６は、長手方向軸Ａ１に対して垂直に延びてガイド部材リセス４８と連通している第１および第２のねじ穴９２、９４を有する。第１および第２のねじ式調整用ロッド９６、９８は、ねじ穴９２、９４とそれぞれ螺合し、ガイド部材リセス４８に延びている。第１の調整用ロッド９６の軸端１００は、第１のガイド部材５８の第３の側６６と当接している。第２の調整用ロッド９８の軸端１０２は、第２のガイド部材６０の第３の側８０と当接している。一対のスプリング１０４は、ガイド部材リセス４８の第２の壁１０６と第１および第２のガイド部材５８、６０の対応部分との間に配置される。スプリング１０４は、ガイド部材５８、６０を、調整用ロッド９６、９８の軸端１００、１０２と接触するように付勢する。このようにして、調整用ロッド９６、９８がねじ穴９２、９４に沿って、ガイド部材リセス４８を出入りしながら動くので、ガイド部材５８、６０は、第２の壁１０６に向かって、そして、離れるように（図８〜１１に示す方向に）動く。

第１の調整用ロッド９６の位置をねじ式調整すると、第１のガイド部材５８が、ガイド部材リセス４８の第１の壁５６に沿って摺動する。第２のガイド部材６０の第１の壁５６と第１の側７０との間の相対角度により、第１のガイド部材５８の第１の壁５６に沿った動きによって、第２のガイド部材６０が、長手方向軸Ａ１に沿って、または平行な方向に第１の壁５６に向かって、そして、離れるように動く。すなわち、ガイド部材リセス４８の第２の壁１０６に向かう第１のガイド部材５８の動きによって、第２のガイド部材６０が、第１の壁５６から離れるように動く（図９に図示）。ガイド部材リセス４８の第２の壁１０６から離れる第１のガイド部材５８の動きによって、第２のガイド部材６０が、第１の壁５６に向かって動く（図８に図示）。第２の調整用ロッド９８の位置をねじ式調整すると、第２のガイド部材６０が、第１のガイド部材５８を動かすことなく、第２の壁１０６に向かって、そして、離れるように第１のガイド部材５８の第２の側６４に沿って摺動する（図１０および１１に図示）。

中央板１８は、第１の側１０８と、第１の側１０８に対向する第２の側１１０を有する（図２）。図２に示すとおり、中央板１０８の厚さは、レール２８、３０の厚さに実質的に等しく、中央板１８第２の外板１６の第１の面４２に直接当接し、摺動可能に係合し、第１の外板１４の第１の面４１に摺動可能に係合するようになっている。図３および５に示すとおり、第１のチャネル１１２が第１の側１０８に形成され、第２のチャネル１１４が第２の側１１０に形成される。スロット１１６は、第１の側１０８から第２のチャネル１１４に延びている。スロット１１６の長手方向軸は、第２のチャネル１１４の長手方向軸に平行に延びている。第１および第２のチャネル１１２、１１４は、長手方向軸Ａ１に対して互いに角度をなしている。第１および第２のチャネル１１２、１１４は互いに交差しており（互いに干渉することなく）、略Ｘ形のパターンを形成する。以下に詳述するとおり、第１の把持アーム２０は、第１のチャネル１１２と摺動し、第２の把持アーム２２は、第２のチャネル１１４と摺動する。

把持フィンガー１１８は、第１および第２のチャネル１１２、１１４の間の中央板１８の第１の端部１２０から延びている。中央板１８の把持フィンガー１１８は、第１および第２の把持アーム２０、２２の把持フィンガー１１９と協働して、固定機構１０がクランプ位置にあるとき、ワークピース１２を把持する（図６、１２および１３）。

中央板１８の第２の端部１２２は、略Ｔ形穴１２４を有する。図３に示すとおり、Ｔ形穴１２４は、作動機構２４のラムロッド１２８の同様の形状の端部１２６を受ける。

各第１および第２の把持アーム２０、２２は、細長い第１の部分１３０と、比較的短い第２の部分１３２を有する（図３）。第１および第２の部分１３０、１３２は、互いに角度をなしている。把持フィンガー１１９は、第２の部分１３０、１３２から互いに向いて延びている。把持アーム２０、２２の第１の部分１３０は、そこから突出し、第２の外板１６の第１および第２のガイドチャネル４４、４６の対応する部分に延びるピン１３４、１３５を有する。すなわち、図２に示すとおり、第１の把持アーム２０のピン１３４は、第２のガイドチャネルに延びていて、ピン１３４の軸端１３６が、第２のガイドチャネル４６の溝５４と摺動可能に係合するようになっている。第２の把持アーム２２のピン１３５は、中央板１８のスロット１１６から第１のガイドチャネル４４へ延びていて、ピン１３５の軸端１３８が第１のガイドチャネル４４の溝５４と摺動可能に係合するようになっている。ピン１３４、１３５は、第２および第１のガイドチャネル４６、４４とそれぞれ摺動するブッシング１４０、１４２を有している。

図１に示すとおり、作動機構２４は、筐体１４４、ピストン１４６およびラムロッド１２８を含む。筐体１４４は、第１の１４および／または第２の外板１６にボルト締めされたフランジ１４５を有する。筐体１４４およびピストン１４６は協働して、第１および第２のポート１５２、１５４とそれぞれ流通する第１および第２の流体室１４８、１５０を画定する。ピストン１４６は、ラムロッド１２８に取り付けられて、第１および第２の流体室１４８、１５０を互いに分離している。ポート１５２、１５４は、作動流体源（例えば、圧縮空気源または作動液源）と流体連通している。流体制御デバイス（図示せず）は、ポート１５２、１５４の出入りする作動流体のフローを制御する動作をする。

ピストン１４６およびラムロッド１２８をワークピース１２から離すように動かすと、制御デバイスは、作動流体を第１の流体室１４８から排出しながら、流体を第２の流体室１５０へ流す。ピストン１４６およびラムロッド１２８をワークピース１２の方へ動かすと、制御デバイスは、作動流体を第２の流体室１５０から排出しながら、流体を第１の流体室１４８へ流す。ラムロッド１２８は中央板１８に接続されているため、ピストン１４６およびラムロッド１２８をワークピース１２へ向けて、そしてワークピース１２から離れるように動かすことによって、ラムロッド１２８による中央板１８のワークピース１２へ向ける、そしてワークピースから離すという対応の動きにつながる。作動機構２４は流体動作デバイスとして上述したが、あらゆる種類のアクチュエータ（例えば、電気モータまたはその他電気化学デバイス）を用いることができるものと考えらえる。

図１〜１３の参照を続けて、固定機構１０の操作を詳細に説明する。上述した通り、作動機構２４は、中央板１８および把持アーム２０、２２を、固定機構１０がワークピース１２を把持するクランプ位置（図６）とワークピース１２が解放される引き込み位置（図７）の間で動かすように動作し、把持アーム２０、２２は、固定機構１０に引き込まれる。固定機構１０を調整して、固定機構１０がクランプ位置にあるときは、固定機構１０に対するワークピース１２の位置を動かす（図８〜１１参照）。

固定機構１０を引き込み位置（図７）からクランプ位置（図６）へ動かすために、作動流体を作動機構２４の第１の室に注入し、作動流体を第２の室１５０から排出することによって、ピストン１４６およびラムロッド１２８が、ワークピース１２に向かって第１のおよび第２の外板１４、１６に対して（すなわち、図７を参照すると、枠に対して右に動く。

上述したとおり、中央板１８および把持アーム２０、２２は、第１および第２の外板１４、１６に対して、長手方向軸Ａ１に沿ってラムロッド１２８と共に動く。中央板１８および把持アーム２０、２２がクランプ位置に向かって動くにつれて（図６）、ピン１３４、１３５およびブッシング１４０、１４２が、第２の外板１６の対応するガイドチャネル４４、４６の第１の脚５０に沿って摺動する。ラムロッド１２８および中央板１８のワークピース１２に向かった長手方向軸Ａ１に沿った連続的な動きによって、ブッシング１４２、１４０が、第２のガイドチャネル部材６０の第１および第３の表面７４、７８とそれぞれ接触する。ブッシング１４２、１４０が第１および第３の表面７４、７８と接触すると、ワークピース１２に向かった長手方向軸Ａ１に沿ったラムロッド１２８および中央板１８の連続的な動きによって、ピン１３４、１３５およびブッシング１４０、１４２がガイドチャネル４４、４６の第２の脚５２に沿って横方向外側に摺動する。ピン１３４、１３５およびブッシング１４０、１４２がガイドチャネル４４、４６の第２の脚５２に沿って横方向外側に摺動するにつれて、把持アーム２０、２２の把持フィンガー１１９と中央板１８の把持フィンガー１１８が接触し、ワークピース１２を確実にクランプする（図６に図示）まで、把持アーム２０、２２の突出端（すなわち、第２の部分１３２）が、長手方向軸Ａ１に垂直な方向に互いに横方向に動く（すなわち、把持アーム２０、２２が、中央板１８に対して、チャネル１１２、１１４にそれぞれ摺動する）。

図１２および１３を比較すると、比較的直径の大きいワークピース１２については（図１２に図示）、把持アーム２０、２２は、ワークピース１２と接触する前に、互いに比較的短い距離（長手方向軸Ａ１に垂直な方向に）動く必要があるだけである。一方、比較的直径の小さいワークピース１２については（図１３に図示）、把持アーム２０、２２は、ワークピース１２と接触する前に、互いに比較的長い距離（長手方向軸Ａ１に垂直な方向に）動く。

クランプ位置（図６）から引き込み位置（図７）まで固定機構１０を動かすには、作動流体を、作動機構２４の第２の室１５０へ注入し、作動流体を第１の室１４８から排出することによって、ピストン１４６、ラムロッド１２８および中央板１８が、ワークピース１２から離れるように第１および第２の外板１４、１６に対して（すなわち、図６を参照して枠に対して左に）動く。中央板１８のかかる動きによって、上述した把持アーム２０、２２の動きが反転する。すなわち、ワークピース１２から離れる中央板１８の動きによって、中央板１８が引き込み位置に向かって、把持アーム２０、２２が第１および第２の外板１４、１６の間で引き込まれる前に、把持アーム２０、２２の第２の部分１３２が互いに離れるように、かつワークピース１２から離れるように横方向に動く（図７）。

上述したとおり、調整ロッド９６、９８を回転させて、ワークピース１２が把持フィンガー１１８、１１９によりクランプされる位置を（第１および第２の外板１４、１６に対して）調整することができる。図８に示すとおり、把持フィンガー１１８、１１９が第１および第２の外板１４、１６から離れる第１の位置Ｄ１（例えば、長手方向軸Ａ１に沿った水平方向の位置）にワークピース１２を把持する位置を動かすために、ユーザーは、長手方向軸Ａ１に垂直な第２の方向Ｄ２において、壁１０６から離れる方向に、ガイド部材リセス４８内で第１のガイド部材５８を動かす方向に第１の調整ロッド９６を回転させる。リセス４８の壁５６および第１のガイド部材５８の第１の６２の角度、および、第２のガイド部材６０を第１のガイド部材５８と接触させるように付勢するスプリング９０の作用により、第２の方向Ｄ２における第１のガイド部材５８の動きによって、第２のガイド部材６０が、第１の方向Ｄ１においてガイドチャネル４４、４６に対してガイド部材リセス４８内で動く。第１の方向Ｄ１において第２のガイド部材６０を動かすことによって、ブッシング１４０、１４２が第２のガイド部材６０の表面７４、７８と接触するガイドチャネル４４、４６に沿った位置が、第１の方向Ｄ１に動いて、第２のガイド部材６０の表面７４、７８が、ガイドチャネル４４、４６の第２の脚５２に沿ってブッシング１４０、１４２をガイドする前に、中央板１８および把持アーム２０、２２が、第１の方向Ｄ１においてさらに動く。上述したとおり、ガイドチャネル４４、４６の第２の脚５２に沿って摺動するブッシング１４０、１４２の動きは、把持アーム２０、２２の部分１３２を、ワークピース１２に対してクランプする互いに向かう方向に動かすものである。

図９に示すとおり、把持フィンガー１１８、１１９が、第１および第２の外板１４、１６に向かって第３の方向に（例えば、長手方向軸Ａ１に沿った第１の方向Ｄ１の反対の方向に）ワークピース１２を把持する位置を動かすために、ユーザーは、ガイド部材リセス４８内で第１のガイド部材５８が、長手方向軸Ａ１に垂直な第４の方向Ｄ４に壁１０６に向かって動く方向に、第１の調整ロッド９６を回転する。第４の方向Ｄ４における第１のガイド部材５８の動きによって、第２のガイド部材６０が、第３の方向Ｄ３におけるガイドチャネル４４、４６に対してガイド部材リセス４８内に動く。第３の方向Ｄ３に第２のガイド部材６０を動かすことによって、ブッシング１４０、１４２が第２のガイド部材６０の表面７４、７８と接触するガイドチャネル４４、４６に沿った位置が第３の方向Ｄ３に動き、ブッシング１４０、１４２が、中央板１８のストロークに速やかに沿って表面７４、７８と接触する。このようにして、把持フィンガー１１８、１１９が、第１および第２の外板１４、１６に近い位置でワークピース１２を把持する。

図１０に示すとおり、把持フィンガー１１８、１１９が、第５の方向Ｄ５（例えば、長手方向軸Ａ１に垂直な方向）でワークピース１２を把持する位置に動かすには、ユーザーは、ガイド部材リセス４８内で第２のガイド部材６０が、長手方向軸Ａ１に垂直な第２の方向Ｄ２に壁１０６から離れて、ガイド部材リセス４８内で第２のガイド部材６０を動かす方向に、第２の調整ロッド９８を回転する。第２のガイド部材６０のかかる動きによって、第１のガイドチャネル４４の第１の脚５０に沿って経路を長くし、ブッシング１４２は、第２のガイド部材６０の第１の表面７４と接触するように移動することになる。第２のガイド部材６０のこの動きによってまた、第２のガイドチャネル４６の第１の脚５０に沿って経路が短くなり、ブッシング１４０は、第２のガイド部材６０の第３の表面７８と接触するように移動することになる。

従って、第２の方向Ｄ２に第２のガイド部材６０を動かすことによって、第１の把持アーム２０のブッシング１４０は、第２の把持アーム２２のブッシング１４２が、第１のガイドチャネル４４の第２の脚５２に沿って動き始めたらすぐ、第２のガイドチャネル４６の第２の脚５２に沿って動き始める。従って、第１の把持アーム２０の第１の部分１３２（すなわち、把持フィンガー１１９のある部分）は、第２の把持アーム２２の部分１３２がワークピース１２に対して横方向に動く距離よりもワークピース１２に向かう横方向に大きく動く。その結果、ワークピース１２は、第５の方向Ｄ５に垂直に低い位置で把持フィンガー１１９によりクランプされる。

図１１に示すとおり、把持フィンガー１１８、１１９が第６の方向Ｄ６（例えば、第５の方向Ｄ５と反対の垂直方向）にワークピース１２を把持する位置に動かすには、ユーザーは、長手方向軸Ａ１に垂直な第４の方向に壁１０６に向かってガイド部材リセス４８内で第２のガイド部材６０を動かす方向に第２の調整ロッド９８を回転させる。第２のガイド部材６０のかかる動きによって、第２のガイドチャネル４６の第１の脚５０に沿って経路が長くなり、ブッシング１４０は、第２のガイド部材６０の第３の表面７８と接触するように移動することになる。第２のガイド部材６０のこの動きによってまた、第１のガイドチャネル４４の第１の脚５０に沿って経路が短くなり、ブッシング１４２は、第２のガイド部材６０の第１の表面７４と接触するように移動することになる。

従って、第４の方向Ｄ４に第２のガイド部材６０を動かすことによって、第２の把持アーム２２のブッシング１４２は、第１の把持アーム２０のブッシング１４０が、第２のガイドチャネル４６の第２の脚５２に沿って動き始めたらすぐ、第１のガイドチャネル４４の第２の脚５２に沿って動き始める。従って、第２の把持アーム２２の部分１３２（すなわち、把持フィンガー１１９のある部分）は、第１の把持アーム２０の部分１３２がワークピース１２に対して横方向に動く距離よりもワークピース１２に向かう横方向（長手方向軸Ａ１に垂直）に大きく動く。その結果、ワークピース１２は、第６の方向Ｄ６に垂直に高い位置で把持フィンガー１１９によりクランプされる。

図示する固定機構１０は、研削操作のためにワークピース１２を保持するために用いられている。ただし、本開示の原理は、当然のことながら、回転操作および／または機械加工または製造操作用に構成された固定機構に適合させることができる。

上述した実施形態の説明は、例証のためであり、包括的なものではなく、開示内容を限定しようとするものではない。特定の実施形態の個々の要素または特徴は、特定の実施形態に限定されるものでなく、適用できる場合には、交換可能であり、特に図示または説明されていなくても、選択した実施形態で用いることができる。同じく、様々に変形できる。かかる変形は、開示内容から離れるものとはみなされず、かかる修正は、開示の範囲内に含まれるものと考えられる。

Claims (27)

1. ワークピースを保持する固定機構であって、
   協働して間にキャビティを形成する第１の外板および第２の外板と、
   前記キャビティ内に配置され、前記第１および第２の外板と直接摺動可能に係合する中央板と、
   第１および第２のガイド部材と
   を含み、
   前記第２の外板は、前記第１の外板に対向する第１の面と、前記第１の外板との間の位置関係が固定された第１および第２のガイドチャネルと、前記第１の面に形成され、前記キャビティに露出したガイド部材リセスとを有し、
   前記中央板は第１および第２の把持アームと摺動可能に係合し、前記第１及び第２の把持アームは、クランプ位置と引き込み位置の間で前記第１および第２の外板に対して可動であり、
   前記第１および第２のガイド部材は、前記ガイド部材リセスに受容され、互いに直接的に接触しており、前記第２の外板に対して可動であり、かつ前記ガイド部材リセス内で互いに可動であり、前記第１および第２の把持アームが前記クランプ位置にあるとき、前記ワークピースがクランプされる前記第１および第２の外板に対して位置を調整する、固定機構。
2. 請求項１に記載の固定機構であって、
   前記第２の外板の第１および第２の取付孔にそれぞれ螺合され、前記ガイド部材リセスに延びる第１の調整用部材および第２の調整用部材をさらに含み、
   前記第１の調整用部材は、前記第１のガイド部材と当接しており、前記第２の外板に対して回転可能で、前記ガイド部材リセス内で前記第１のガイド部材の位置を調整し、
   前記第２の調整用部材は、前記第２のガイド部材と当接しており、前記第２の外板に対して回転可能で、前記ガイド部材リセス内で前記第２のガイド部材の位置を調整する、固定機構。
3. 請求項２に記載の固定機構であって、
   前記第１および第２のガイド部材を前記第１および第２の調整用部材と接触するように付勢する第１のスプリングおよび第２のスプリングをさらに含む、固定機構。
4. 請求項３に記載の固定機構であって、
   前記ガイド部材リセスに延び、前記第２の部材を前記第１のガイド部材方向へ付勢する第３のスプリングをさらに含む、固定機構。
5. 請求項４に記載の固定機構であって、
   前記ガイド部材リセス内に配置される部品は、前記第１および第２のガイド部材、前記第１、第２および第３のスプリング、前記第１および第２の調整用部材のみである、固定機構。
6. 請求項４に記載の固定機構であって、
   前記第２の外板に設けられた第３の取付孔に受容されるロッドをさらに含み、前記第３のスプリングは、前記第３の取付孔に少なくとも部分的に受容され、前記ロッドの軸端に当接している、固定機構。
7. 請求項１に記載の固定機構であって、
   前記第１のガイド部材は、平坦な第１の側部と、当該第１の側部とは反対側の平坦な第２の側部とを有し、前記第１の側部は、前記第２の側部に対して垂直でない角度で延びており、前記ガイド部材リセスの平坦な壁に摺動可能に当接している、固定機構。
8. 請求項７に記載の固定機構であって、
   前記ガイド部材リセスの壁および前記第１のガイド部材の第１の側部は、前記中央板が前記第１および第２の外板に対して動く軸に対して垂直でない角度で配置されている、固定機構。
9. 請求項８に記載の固定機構であって、
   前記第２のガイド部材は、第１の側部と、当該第１の側部とは反対側の第２の側部とを有し、前記第２のガイド部材の前記第１の側部は、前記第１のガイド部材の前記第２の側部に摺動可能に当接し、前記第２のガイド部材の前記第２の側部は、第１の表面、第２の表面および第３の表面を有し、前記第１および第３の表面が平坦、かつ、互いに、そして前記軸に対して角度をなしており、前記第２の表面が前記第１の表面と前記第３の表面の間に配置されている、固定機構。
10. 請求項９に記載の固定機構であって、
    前記第１および第２の把持アームは、当該第１および第２の把持アームから延び、前記第１および第２のガイドチャネルに摺動可能に受容されたピンを有しており、前記ピンは、前記ピンが動く範囲の一部に沿って前記第２のガイド部材の前記第１および第３の表面と接触している、固定機構。
11. 請求項１に記載の固定機構であって、
    前記第１および第２の把持アームは、第１のピンおよび第２のピンをそれぞれ有し、当該第１および第２のピンは、前記第１および第２のガイドチャネルに可動式に受容されるブッシングを有し、前記第１および第２のピンの遠心端は、前記第１および第２のガイドチャネルに形成されたリセスに受容される、固定機構。
12. 請求項１に記載の固定機構であって、
    前記ガイド部材リセスは、前記第１および第２のガイドチャネルと連通している、固定機構。
13. 固定機構であって、
    協働して間にキャビティを形成する第１の外板および第２の外板と、
    前記キャビティ内に配置された中央板と、
    第１および第２のガイド部材と
    を含み、
    前記第２の外板は、前記第１の外板に対向する第１の面と、第１および第２のガイドチャネルと、前記第１の面に形成され、前記キャビティに露出したガイド部材リセスとを有し、
    前記中央板は第１および第２の把持アームと摺動可能に係合し、前記把持アームは、クランプ位置と引き込み位置の間で前記第１および第２の外板に対して可動であり、前記把持アームは、当該把持アームから延び、前記ガイドチャネルに可動式に受容されるピンを有しており、
    前記第１および第２のガイド部材は、ガイド部材リセスに受容され、互いに直接的に接触しており、前記第２の外板に対して、かつ前記ガイド部材リセス内で互いに可動であり、
    前記第２のガイド部材は、前記把持アームが動く範囲の一部に沿って前記把持アームの前記ピンと直接接触し、前記把持アームを前記クランプ位置にガイドする、固定機構。
14. 請求項１３に記載の固定機構であって、
    前記ピンは、前記第２のガイド部材と直接接触するブッシングを有する、固定機構。
15. 請求項１３に記載の固定機構であって、
    前記第１および第２のガイド部材の動きは、前記第１および第２の把持アームが前記クランプ位置にあるとき、前記ワークピースがクランプされる前記第１および第２の外板に対して位置を調整する、固定機構。
16. 請求項１３に記載の固定機構であって、前記第２の外板の第１および第２の取付孔にそれぞれ螺合され、前記ガイド部材リセスに延びる第１の調整用部材および第２の調整用部材をさらに含み、
    前記第１の調整用部材は、前記第１のガイド部材と当接しており、前記第２の外板に対して回転可能で、前記ガイド部材リセス内で前記第１のガイド部材の位置を調整し、
    前記第２の調整用部材は、前記第２のガイド部材と当接しており、前記第２の外板に対して回転可能で、前記ガイド部材リセス内で前記第２のガイド部材の位置を調整する、固定機構。
17. 請求項１６に記載の固定機構であって、
    前記第１および第２のガイド部材を前記第１および第２の調整用部材と接触するように付勢する第１のスプリングおよび第２のスプリングをさらに含む、固定機構。
18. 請求項１７に記載の固定機構であって、
    前記ガイド部材リセスに延び、前記第２の部材を前記第１のガイド部材方向へ付勢する第３のスプリングをさらに含む、固定機構。
19. 請求項１８に記載の固定機構であって、
    前記ガイド部材リセス内に配置される部品は、前記第１および第２のガイド部材、前記第１、第２および第３のスプリング、前記第１および第２の調整用部材のみである、固定機構。
20. 請求項１８に記載の固定機構であって、
    前記第２の外板に設けられた第３の取付孔に受容されるロッドをさらに含み、前記第３のスプリングは、前記第３の取付孔に少なくとも部分的に受容され、前記ロッドの軸端に当接している、固定機構。
21. 請求項１３に記載の固定機構であって、
    前記第１のガイド部材は、平坦な第１の側部と、当該第１の側部とは反対側の平坦な第２の側部とを有し、前記第１の側部は、前記第２の側部に対して垂直でない角度で延びており、前記ガイド部材リセスの平坦な壁に摺動可能に当接している、固定機構。
22. 請求項２１に記載の固定機構であって、
    前記ガイド部材リセスの壁および前記第１のガイド部材の第１の側部は、前記中央板が前記第１および第２の外板に対して動く軸に対して垂直でない角度で配置されている、固定機構。
23. 請求項２２に記載の固定機構であって、
    前記第２のガイド部材は、第１の側部と、前記第１の側部とは反対側の第２の側部とを有し、前記第２のガイド部材の前記第１の側部は、前記第１のガイド部材の前記第２の側部に摺動可能に当接し、前記第２のガイド部材の前記第２の側部は、第１の表面、第２の表面および第３の表面を有し、前記第１および第３の表面が平坦、かつ、互いに、そして前記軸に対して角度をなしており、前記第２の表面が前記第１と第３の表面の間に配置されている、固定機構。
24. 請求項２３に記載の固定機構であって、
    前記ピンは、当該ピンが動く範囲の一部に沿って前記第２のガイド部材の前記第１および第３の表面と接触している、固定機構。
25. 請求項２４に記載の固定機構であって、
    前記第１および第２のガイドチャネルは、前記第１の外板に対して固定されている、固定機構。
26. 請求項１３に記載の固定機構であって、
    前記第１および第２のピンは、前記第１および第２のガイドチャネルに可動式に受容されるブッシングを有し、前記第１および第２のピンの遠心端は、前記第１および第２のガイドチャネルに形成されたリセスに受容される、固定機構。
27. 請求項１３に記載の固定機構であって、
    前記ガイド部材リセスは、前記第１および第２のガイドチャネルと連通している、固定機構。