JPH1142524A

JPH1142524A - クランプ用装置

Info

Publication number: JPH1142524A
Application number: JP9274011A
Authority: JP
Inventors: Jack H Schron Jr; エイチシュロンジュニアジャック; Jeff L Summers; エルサマーズジェフ
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-10-07
Filing date: 1997-10-07
Publication date: 1999-02-16
Also published as: US6109602A; EP0834380A1

Abstract

(57)【要約】【課題】製造が容易で、デザインが簡単で、操作が信
頼でき、さらに広い範囲の工作物をクランプしそしてク
ランプをしない装置に関し、そしてさらに特に形状記憶
合金を組み込んで工作物をクランプする及び／又はクラ
ンプしない新規且つ改良されたクランプ用装置に関す
る。【解決手段】工作物を摩擦的にクランプするように適
合されたクランプ部材、及び該クランプ部材を動かす手
段からなり、動かすための該手段は、形状記憶合金が加
熱されるとき、該クランプ部材を動かすように適合され
た形状記憶合金を含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工作物をクランプ
する装置に一般に関し、そしてさらに特に形状記憶合金
を組み込んで工作物をクランプする及び／又はクランプ
しない新規且つ改良されたクランプ用装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】米国特
許第５１９７７２０号は、非確動クランプ用装置で使用
される超弾性合金の用途を説明し、そして参考として本
明細書に引用される。製造工程中物質を離脱可能に保持
するクランプ、又はダイ、固定具又は成型プレートなど
の工具を離脱可能にロックすることは、当業者に周知で
ある。これらの自己ロッククランプ用装置は、米国特許
第４７２１２９３、ＲＥ３２７０４及び５１９７７２０
号に説明されている。米国特許第４７２１２９３、ＲＥ
３２７０４号では、非確動ロッククランプ用装置は、工
作物をクランプするためにピストンを動かす空気又は水
のような流体を使用するようにデザインされている。米
国特許第５１９７７２０号では、超弾性合金の使用を組
み込んだ非確動クランプ用装置が示されている。米国特
許第５１９７７２０号は、超弾性合金を同定するのに用
語「形状記憶合金」を不正確に使用している。以下に論
ずるように、形状記憶合金は、加熱されたとき形状記憶
特性を有する特別な群の合金であるが、超弾性合金は、
物理的なストレスが合金に加えられるとき形状記憶特性
を示す。米国特許第５１９７７２０号における超弾性合
金は、流体の使用により機械的に動いて、それにより工
作物を望む位置にロックするようにデザインされてい
る。工作物が離脱されるとき、流体の圧力は低下し、そ
れにより超弾性合金をその初めの形状及び位置に戻さ
せ、それにより工作物をクランプしないようにする。非
確動クランプ用工具は、適切に操作されるとき、適当な
クランプを行う。しかし、もし流体の圧力の損失を生ず
る故障が生ずるならば、クランプする力は消失し、それ
により工作物をクランプから意図に反して離脱させる。
その上、非確動クランプ用装置は、概して、デザインが
複雑であり、そして操作するのに精巧なポンプ、シール
及び全体のデザインを要する。このデザインの固有の複
雑さは、デザインを故障即ちポンプ、バルブはめ込み又
はラインの故障の可能性を増大させる。確動クランプ用
装置は、非確動クランプ用装置に伴う問題を克服する
が、しかし、これらの確動クランプ用装置は、概して、
複雑なデザインを必要としており、それが故障したとき
修理するのが難しいクランプを生成する。クランプ用
装置の従来の技術からみて、製造が容易で、デザインが
簡単で、操作が信頼でき、さらに広い範囲の工作物をク
ランプしそしてクランプをしないクランプ用装置が要求
されている。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、工作物
を正しい位置にクランプするための新規なクランプ用装
置が提供される。好ましくは、クランプ装置は、確動ク
ランプのためにデザインされるが、しかし、クランプ
は、非確動クランプの応用に別にデザインできる。クラ
ンプ用装置は、クランプ用部材例えばクランプ用表面、
クランプ用ピン、クランプ用ロック、クランプ用クリッ
プなどを含み、それは、クランプ表面に工作物を確保し
そしてそれから外すようにデザインされる。クランプ用
部材は、好ましくは、特別なタイプの操作について正し
い位置に工作物を確保するのに十分に強い物質から製造
される。さらに、クランプ用部材は、好ましくは、クラ
ンプ用部材をクランプの位置とクランプされていない位
置の間に作動させる曲げやすい性質を有する。クランプ
用装置は、また好ましくは、それぞれ確動クランプ又は
非確動クランプを与えるように、クランプされた状態又
はクランプされていない状態にクランプ用部材を作動す
る機構を含む。理解されるように、クランプ用装置は、
クランプの確動性又は非確動性により広い範囲の応用を
有する。本発明の他の態様では、クランプ用部材は、超
弾性合金を含む。超弾性合金は、超弾性／疑似弾性形状
回復の特性を示す合金である。これらの合金は、マルテ
ンサイト的結晶構造から応力誘導オーステナイト的構造
に変更されそして応力が取り除かれるとオーステナイト
的形状に弾性的に戻るそれらの能力を特徴とする。これ
らの変化する結晶性構造は、合金にその超弾性性をもた
らす。これらの合金は、Ｉｎ−Ｔｉ、Ｆｅ−Ｍｎ、Ｎｉ
−Ｔｉ、Ａｇ−Ｃｄ、Ａｕ−Ｃｕ、Ｃｕ−Ａｌ−Ｎｉ、
Ｃｕ−Ａｕ−Ｚｎ、Ｃｕ−Ｚｎ、Ｃｕ−Ｚｎ−Ａｌ、Ｃ
ｕ−Ｚｎ−Ｓｎ、Ｃｕ−Ｚｎ−Ｘｅ、Ｆｅ、Ｂｅ、Ｆｅ
３Ｐｔ、Ｎｉ−Ｔｉ−Ｃｏ、Ｃｕ−Ｓｎ及びＮｉ−Ｔｉ
−Ｃｕから主としてなる合金を含むことができる。これ
らの合金系は、合金の超弾性の特徴を改良する少量の他
の金属を含むことができる。これらの合金は、応力が合
金から取り除かれると、弾性的に殆ど完全にそれらの最
初の外形に回復するそれらの能力においてクランプ用装
置に使用するのに特に好適である。

【０００４】本発明のさらに他の態様によれば、超弾性
合金は、好ましくは、クランプ用装置の別のコンポーネ
ントであり、そしてクランプされた部材を確動クランピ
ングするクランプされた状態にさせるためにクランプさ
れた部材に力を加えるように成形される。別に、又はそ
れに加えて、クランプ用部材は、工作物の確動クランピ
ングのために成形する超弾性合金からなるか又はそれを
含むことができる。クランプ用部材を超弾性合金である
か又はそれを含むようにデザインすることにより、クラ
ンプ用部材は、それ自体、確動クランピングのためのク
ランプされた状態に位置されるだろう。外部の力は、ク
ランプされていない状態にクランプ用部材を動かすのに
使用される。一度外部の力が低下又は除去されるなら
ば、クランプ用部材は、その初めのクランプされた位置
に弾性的に動くだろう。本発明のなお他の態様では、ク
ランプ用装置は、非確動クランピングのためにクランプ
された部材をクランプされていない状態にするクランプ
された部材に力を加えるように成形される超弾性合金を
含む。別に、又はそれに加えて、クランプ用部材は、工
作物の非確動クランピングのために成形される超弾性合
金からなるか又はそれを含むことができる。クランプ用
部材を超弾性合金であるか又はそれを含むようにデザイ
ンすることによって、クランプ用部材は、非確動クラン
ピングのためのクランプされていない状態にそれ自体位
置するだろう。外部の力は、クランプされた状態にクラ
ンプ用部材を動かすのに使用される。一度外部の力が低
下又は除去されるならば、クランプ用部材は、その初め
のクランプされていない位置に弾性的に動くだろう。本
発明のさらに他の態様によれば、クランプされていない
状態にクランプ用部材を動かす機構は、流体例えば気体
又は液体の使用を含み、力をクランプ用部材に加えてク
ランプ用部材をクランプされていない状態に動かす。好
ましくは、流体は、超弾性合金に少なくとも一部包含さ
れる。流体の加圧化は、超弾性合金を動かし、それによ
りクランプ用部材をクランプされていない状態に動か
す。流体の圧力が低下すると、クランプ用部材上の力も
低下し、それによりクランプ用部材をクランプされた状
態に戻す。クランプ用部材は、超弾性合金を含む及び／
又は超弾性合金であるか、又は別のコンポーネントであ
る。好ましくは、クランプ用部材は、本来のクランプさ
れていない位置に成形される超弾性合金であるか又はそ
れを含む。

【０００５】本発明の他の態様によれば、クランプされ
た状態にクランプ用部材を動かす機構は、流体例えば気
体又は液体の使用を含み、力をクランプ用部材に加えて
クランプ用部材をクランプされた状態に動かす。好まし
くは、流体は、クランプ用部材のボディーにシールされ
た圧縮可能な流体である。流体は加圧されて、クランプ
用部材に力を常に加えてクランプ用部材をクランプされ
た状態にする。クランプ用部材をそのクランプされた状
態から動かす機構が動くとき、クランプされた部材をそ
のクランプされた状態から動かすように、流体は圧縮可
能である。クランプ用部材は、超弾性合金を含む及び／
又は超弾性合金であるか、又は別のコンポーネントであ
る。好ましくは、クランプ用部材は、本来のクランプさ
れた位置に成形される超弾性合金であるか又はそれを含
む。一度クランプ用部材をクランプされていない状態に
定位するようにクランプ用部材を動かすように働く力
が、取り除かれると、流体室中の加圧された流体は、ク
ランプ用部材の再配置をそのクランプされた状態にさせ
る。好ましくは、流体は、気体例えば空気、窒素又は不
活性気体である。本発明のなお他の態様では、クランプ
用部材をクランプされる又はクランプされていない定位
に動かす機構は、形状記憶合金の使用を含む。形状記憶
合金は、力が除かれた後、加熱されるとき、それらの初
めの形状に回復できる合金である。これらの合金の独特
な性質のため、これらの合金は、加熱されると、サイズ
が膨脹し、そして冷却されると、本質的に初めの形状及
びサイズに戻る。形状記憶合金の合金組成物は、クラン
プ用部材を動かしそして工作物を正しい位置にクランプ
するように、加熱により膨脹するとき力をクランプ用部
材に加えるのに十分である固さ及び強さを有するように
選択される。これらの合金は、Ｔｉ−Ｎｉ、Ｔｉ−Ｎｉ
−Ｆｅ、Ｃｕ−Ｚｎ−Ａｌ及びＣｕ−Ａｌ−Ｎｉから主
としてなる合金を含むことができる。これらの合金系
は、合金の形状記憶特性を改良する、少量の他の金属好
ましくは非鉄系を含むことができる。本発明に特に適用
可能な形状記憶合金の一つのタイプは、ニッケル−チタ
ン合金である。この合金は、鋼物質に匹敵する固さ及び
強さを示し、優れた腐食抵抗性、優れた強さを有し、そ
して非常に高い可逆的変形性を有する。さらに、ニッケ
ル−チタン合金は、適切な合金組成を使用することによ
り、−１００℃−１００℃の範囲のマルテンサイト的ミ
クロ構造とオーステナイト的ミクロ構造との間に調節で
きる変態温度を有する。形状記憶合金は、好ましくは、
形状記憶合金に密接に隣接して位置する電気加熱部材に
よって加熱される。電流を電極に流すと、加熱用部材
は、温度が上がり、それにより形状記憶合金を膨脹させ
る。一度電極を通る電流が停止すると、加熱用部材の熱
は消失し、そして形状記憶合金は、その初めのサイズ及
び形状に戻る。形状記憶合金の加熱は、電気抵抗加熱、
流体熱交換加熱、化学反応加熱、対流加熱及び／又は輻
射加熱により交互に又は組み合わされて加熱される。形
状記憶合金の加熱は、クランプされた部材を作動させ、
そして形状記憶合金の次の冷却は、クランプされた部材
をその初めの位置に戻させる。

【０００６】本発明の他の態様によれば、クランプ用装
置は、超弾性合金からなる又はそれを含むクランプ用部
材を組み込み、それは、クランプされた及び／又はクラ
ンプされていない状態に動かしそして形状記憶合金をク
ランプ用部材に動かすようにデザインされている。非確
動クランプ配置では、クランプ用装置は、形状記憶合金
がクランプ用部材をクランプされた位置にすることによ
り加熱されるとき、工作物をクランプする。形状記憶合
金の次の冷却は、形状記憶合金の収縮を生じ、そしてク
ランプ用部材をクランプされていない位置に動かす。非
確動クランプ配置では、クランプ用部材は、好ましく
は、クランプされていない位置に対応する本来の形状を
有する超弾性合金である。確動クランプ配置では、クラ
ンプ用装置は、クランプ用部材をクランプされていない
位置にすることにより、形状記憶合金が加熱されると
き、工作物をクランプから外す。形状記憶合金の次の冷
却は、形状記憶合金の収縮を生じ、そしてクランプ用部
材をクランプされた位置に動かす。確動クランプ配置で
は、クランプ用部材は、好ましくは、クランプされた位
置に相当する本来の形状を有する超弾性合金である。

【０００７】広い範囲の工作物をクランプできるクラン
プ用装置を開発するのが本発明の目的である。コスト・
エフェクティブであり製造が容易なクランプ用装置を提
供し、その装置は、工作物の適切なクランピングを確実
に行う耐久性、信頼性且つ簡単なデザインを有するのが
本発明の他の目的である。クランプ用装置で超弾性合金
を含み、その超弾性合金が、正しい位置に工作物をクラ
ンプする及び／又はクランプしないようにデザインされ
ているのが本発明のなお他の目的である。クランプ用装
置に形状記憶合金を提供し、その合金が、加熱によりサ
イズが膨脹し、形状記憶合金が加熱されるとき、形状記
憶合金がクランプされた及び／又はクランプされていな
い位置に動くのが本発明のさらなる目的である。形状記
憶合金及び超弾性合金を含むクランプ用装置を提供し、
形状記憶合金は、加熱により力を超弾性合金に適用して
超弾性合金をクランプされた及び／又はクランプされて
いない位置に動かすのが本発明の他の目的である。形状
記憶合金を含むクランプ用装置を提供し、形状記憶合金
が加熱されると工作物をクランプする及び／又はクラン
プしないのが本発明のさらに他の目的である。これら及
び他の目的及び利点は、図に開示されている好ましい態
様とともに、以下の記述を読むと、当業者にとり明らか
になるだろう。図に示されているものは、本発明の好ま
しい態様のみを説明する目的のためでありそしてそれを
制限する目的ではない。これらの図に関すると、工作物
をクランプする及び／又はクランプしないための形状記
憶合金の使用を組み込んだ改良されたクランプ用装置
は、確動クランピング又は非確動クランピング構成の両
者におけるクランピングの信頼性を顕著に改善する。形
状記憶合金は、それらの臨界温度より低く加熱され次に
冷却されると、それらの初めの形状を維持するそれらの
独特な性質が知られている。形状記憶合金の他の独特な
特徴は、加熱すると、合金は体積を増し、そして冷却す
るとその初めの体積及び形状に戻ることである。形状記
憶合金のこれらの独特な性質は、工作物をクランプする
及び／又はクランプしないのに有利に使用できる。クラ
ンプで使用するのに特に興味のある形状記憶合金のタイ
プの一つは、ニッケルチタン合金である。この合金は、
非常に耐久性があり強く、そしてクランプに使用するの
に理想的である。形状記憶合金の特別なタイプの一つ
は、Ｒａｙｃｈｅｍにより製造されそしてＴＩＮＥＬ
（商標）合金Ｋと名付けられたチタン−ニッケル合金で
ある。

【０００８】クランプ装置に形状記憶合金を組み込むこ
とに加えて、形状記憶合金と組み合わせた超弾性合金の
使用は、現在まで入手できない確動及び非確動の両方の
クランプを形成することが分かった。超弾性合金は、本
来でない形状に作動するようにされた後ですら、それら
の初めの形状を維持する独特なタイプの合金である。例
えば、やや弓形の形状にされる本来的に生ずる平面の形
状を有する超弾性合金は、一度力が超弾性合金が取り除
かれると、その初めの平面の形状に戻るだろう。理解で
きるように、超弾性合金のこの独特な性質は、種々のタ
イプのクランプ用装置に非常に利益がある。クランプ用
装置に好ましくは使用される超弾性合金の特別なタイプ
の一つは、ＮＤＣにより製造されそしてＮｉｔａｎｏｌ
Ｓｅ１０と名付けられたニッケル−チタン合金であ
る。ニッケルチタン合金は、優れた耐久性及び高い強さ
の性質を示す合金である。形状記憶合金、又は形状記憶
合金及び超弾性合金の使用は、クランプの多くのタイプ
及びデザインで使用できる。クランプ配置の一つのタイ
プでは、クランプは、工作物を正しい位置にクランプす
るように形状記憶合金が加熱されるのを必要とするクラ
ンプとして規定される非確動クランプである。形状記憶
合金が加熱されないとき、クランプはクランプされてい
ない位置にあり、そのため、工作物はクランプ配置に緩
く挿入及び／又はそれから除去される。形状記憶合金
は、膨脹するとき工作物と直接接触するようにクランプ
配置に位置でき、それにより工作物を正しい位置にクラ
ンプするか、又は形状記憶合金は、クランプ配置の他の
片をクランピング中工作物を係合させることができる。
理解できるように、このクランプデザインは、工作物を
クランプする簡単であるが有効なデザインである。形状
記憶合金の特別な性質によって、形状記憶合金の熱の増
大は、形状記憶合金をさらに膨脹させる。それ故、工作
物に適用されるクランピング力は、形状記憶合金に適用
される熱の量の関数である。形状記憶合金のこの追加の
特徴は、オートメーション化コントロール機構中に組み
込まれ、それにより形状記憶合金により適用される所望
の量のクランピング力は、特定の量の熱を形状記憶合金
に供給することにより選択できる。好ましくは、形状記
憶合金への熱源は、電流により合金に隣接する位置にあ
る熱部材を電気抵抗加熱することによる。しかし、形状
記憶合金への他の熱源は、電気抵抗加熱、放射加熱、化
学反応からの熱又は或る形の輻射加熱を含むことができ
る。

【０００９】クランピング配置の他のタイプでは、形状
記憶合金は、確動クランピング形状で使用でき、形状記
憶合金が加熱されるとき、形状記憶合金は、工作物をク
ランプから外させる。この配置の一つでは、工作物は、
スプリングによりクランピングの位置に偏らされるクラ
ンプ用部材によって正しい位置に保持される。形状記憶
合金は、クランプ用部材に関連して位置し、形状記憶合
金が加熱されるとき、形状記憶合金は、スプリングの力
を打ち消し、それにより、クランプ用部材をして工作物
に適用される力を低下させ、そのため、工作物をクラン
プ配置から取り出させる。理解できるように、形状記憶
合金を確動及び非確動のクランピング配置に組み込む多
数のクランピング配置が使用できる。形状記憶合金及び
超弾性合金の両者を含むクランピング配置は、さらに、
確動及び非確動の両者のクランプに関して異なるタイプ
のクランピング配置の数を増大させる。超弾性合金がク
ランピング配置に組み込まれるとき、超弾性合金は、好
ましくは、工作物と直接接触しそして工作物をクランプ
された位置に保持するようにデザインされたクランプ用
部材の形にである。非確動クランピング配置では、超弾
性合金の本来の形状は、クランプされていない位置の形
状であって、工作物をクランピング配置に緩く挿入しそ
してそれから取り出すようにする。形状記憶合金は、超
弾性合金に関して位置し、形状記憶合金が加熱されると
き、形状記憶合金は、超弾性合金に直接及び／又は間接
に力を適用し、それにより、超弾性合金をクランプされ
た位置に変形して工作物を確保する。形状記憶合金が冷
却されるとき、形状記憶合金は、その初めの形状に戻
り、それにより、超弾性合金上の変形力を取り去り、次
に超弾性合金をその本来のクランプされていない位置に
させる。理解できるように、同様な配置は、確動クラン
ピング配置に使用できる。確動クランピング配置では、
超弾性合金は、その本来の形状又は定位がクランプされ
た状態にありそれによって工作物をクランプに確実に確
保するような形状にされる。そのため、工作物は、形状
記憶合金が加熱されるときクランプから取り出されるに
過ぎず、次に超弾性合金に直接及び／又は間接に力を適
用し、それは、超弾性合金をクランプされていない位置
に変形し、それによって、工作物をクランプから取り出
させる。理解できるように、形状記憶合金及び超弾性合
金を組み込んで確動又は非確動のクランプ配置を形成で
きる多くのクランプ配置が存在する。

【００１０】確動クランプ配置に形状記憶合金及び／又
は超弾性合金を組み込んだクランプ配置に関する特定の
応用について説明する。図１は、従来技術の非確動クラ
ンピング配置を示す。クランピング配置３０は、クラン
プ用部材６０を使用することにより、クランプボディー
４８に工作物４０をクランプする。工作物４０は、クラ
ンプボディー４８上に位置し、そして工作物の一つの表
面がクランプのベース表面５０に対して位置しそして工
作物の他の部分がクランプの側面５２に対して位置する
ように、配置される。クランプボディーは、また工作物
に隣接して位置するクランプ用部材の凹所５４を含む。
クランプ用部材のクランプベース７２は、クランプ用部
材の凹所５４中に一部挿入されている。クランプ用部材
は、クランプベース７２の各末端から延在する２本の脚
部７０を含む。各クランプ脚部７０の末端に、クランプ
表面６４及びウエッジ状表面６６を含むクランプヘッド
６２がある。クランプ用部材６０は、クランピング表面
６４が工作物４０に密接に隣接して位置するように、ク
ランプ用部材凹所５４中に位置する。クランプウエッジ
は、ウエッジ状面８６がクランプヘッド６２のウエッジ
状表面６６と係合するように、２個のクランプヘッド６
２間に挿入される。クランプウエッジは、クランプウエ
ッジ８０を経て延在しそしてボルト９０を受容するよう
に適合されるウエッジ状孔８２を含む。ボルト９０は、
クランプウエッジを経て延在し、そしてクランプ用部材
６０のクランプ孔６８を経て続きそしてクランプボディ
ーのファスナー凹所５６中に入る。ボルト９０の末端
は、好ましくは、それがファスナー凹所５６中に確保で
きるようにねじを切られる。ボルト９０の頂部に、ボル
ト９０の残りの部分より大きい直径を有するボルトヘッ
ド９２がある。ボルトヘッド９２は、クランプウエッジ
８０の孔ランディング８４と係合するようにデザインさ
れている。工作物４０は、ファスナー凹所５６中にボル
ト９０をねじ込むことによりクランプボディー４８に確
保され、それは、ボルトヘッド９２を孔ランディング８
４と係合させ、それにより、クランプ用ウエッジ８０を
クランプベース７２に向かわせる。クランプウエッジ８
０がクランプベース７２に向かうとき、ウエッジ状面８
６は、圧力をウエッジ状表面６６にかけ、次にクランプ
表面６４を工作物４０と係合させる。ボルト９０は、十
分な力が工作物４０に対してクランプ表面６４により適
用されて工作物４０をクランプボディー４８に適切にク
ランプするまで、ファスナー凹所５６にねじ込まれる。

【００１１】図２−２９に画かれた本発明のクランプ用
装置の例示の態様は、すべて確動クランプ用配置に関連
する。しかし、当業者は、本発明で示された概念を組み
込む非確動クランプ用装置をまさに容易にデザインでき
ることは理解されるだろう。特に図２に関し、確動クラ
ンプ用装置１００が画かれる。工作物１０２は、クラン
プボディー１０８とクランプ用部材１２０との間にクラ
ンプされる。理解できるように、多くの工作物の形態が
クランプ用装置１００によってクランプできる。例示の
目的で、２種の形状の工作物が示され、１個の工作物は
円状の断面を有しそして他の工作物は方形の断面を有す
る。両方の工作物は、クランプベース表面１１０及びク
ランプボディー１０８のクランプ側面１１２に対して位
置する。クランプボディーは、クランプ用部材１２０の
一部を受容するようにデザインされたクランプ用部材凹
所１１４を含む。クランプ用部材凹所１１４のベース
に、クランプ用部材１２０をクランプボディー１０８に
確保するボルト１６０を受容するように適合されたファ
スナー凹所１１６がある。クランプ用部材１２０は、ク
ランプアーム１３０により互いに接続した２本のクラン
プ脚部１２８を含む。各クランプ脚部上側に、クランプ
表面１２４を含むクランプヘッド１２２がある。クラン
プ表面１２４は、工作物１０２と接触しそしてクランプ
ボディー１０８に堅く工作物を確保するように適合され
る。クランプ表面は、クランピング中工作物へのクラン
プ表面のつかみを改善するための粗い表面を含むことが
できる。各クランプ脚部は、またクランプ脚部の下方の
内側の表面に配置されたクランプスロット１３６を含
む。クランプアーム１３０に接続しそして２本のクラン
プ脚部１２８の間に、２本のクランプ指部１３２があ
る。クランプ指部１３２は、クランプ用部材１２０がク
ランプボディー１０８に確実に付着できるように、ボル
ト１６０の末端を受容するように適合された指部開口１
３４を含む。図４に最も良く画かれるように、ボルト１
６０は、ファスナー凹所１１６を経てそして指部開口１
３４へクランプボディー１０８のベース中に挿入され
る。好ましくは、指部開口１３４は、ねじを切った表面
を含み、ボルト１６０の末端は、指部開口１３４中にね
じ込まれる。ボルト１６０は、ファスナーランディング
１１７と係合するボルトヘッド１６２を含んで、ボルト
１６０がファスナー凹所１１６を経て完全に通過するの
を防いで、ボルト１６０が指部開口１３４中にねじ込ま
れるとき、ボルト１６０がクランプ用部材１２０をクラ
ンプボディー１０８に適切に確保できる。２本のクラン
プ脚部１２８の間に位置しそしてクランプスロット１３
６に確保されるエキスパンダ１４０は、また好ましく
は、クランプアーム１３０に接続される２本のクランプ
指部１３２間に位置する。エキスパンダ１４０は、加熱
ジャケット１４４及び加熱ジャケットに接続した電気ケ
ーブル１４６を含む。電気ケーブルは、電源１５０から
加熱ジャケット１４４へ電流を流し、次に熱を加熱ジャ
ケット１４４の内側のエキスパンダ物質に移動させる。
クランプボディー１０８は、ケーブル１４６をクランプ
ボディーを通過させ加熱ジャケット１４４へ接続するケ
ーブル通路１１８を含む。好ましくは、エキスパンダの
膨脹可能な物質は、ニッケル及びチタンから主としてな
る形状記憶合金である。

【００１２】図２に画かれているように、クランプ１０
０は、確動クランプ配置である。クランプ用部材１２０
は、図２においてクランピング力の矢印により画かれて
いるように工作物１０２にクランピング力を元来適用す
るように、初めに成形される。クランプ用装置１００か
らの工作物の離脱は、図４に画かれる。エキスパンダ１
４０の加熱ジャケット１４４に電気ケーブル１４６を経
て電流を供給する電源１５０が作動する。加熱ジャケッ
ト１４０は温度を上げ、エキスパンダのエキスパンダ物
資の体積が増大し、それにより図４における力の矢印に
より画かれるように、エキスパンダの末端１４２により
クランプ脚部１２８に力を加える。エキスパンダ１４０
は、クランプ脚部１２８を離れるように動かし、それ
は、クランプヘッドを相互に向かって移動させ、それに
よってクランプヘッド１２２のクランプ表面１２４を工
作物１０２から離れるように動かす。これは、工作物１
０２をクランプ用装置１１０から取り出させる。新しい
工作物は、次に、工作物をクランプベース表面１１０の
上しかもクランプ側面１１２に対して置くことによりク
ランプ用装置１００中に挿入できる。一度工作物が適切
にクランプボディー１０８上に位置するならば、加熱ジ
ャケット１４４をして冷却を始める電源１５０を不作動
にする。加熱ジャケット１４４の冷却は、エキスパンダ
物資をその初めの形状及び体積に戻す。その最初の形状
へのエキスパンダの戻りは、好ましくは、チタン及びニ
ッケルから主としてなる超弾性合金から製造されたクラ
ンプ用部材１２０をその元来のクランピング状態に戻
す。

【００１３】図６−１１は、確動クランプ用装置に関す
る他のデザインを示す。図６、７及び１０に関して、ク
ランプ用装置２００は、クランプベース表面２１２、ク
ランプ側面表面２１１及びクランプ表面２２４間にクラ
ンプボディー２１０上に工作物２０２をクランプする。
クランプボディー２１０は、クランプ用部材２２０がボ
ルト２７０によりクランプボディーに堅く確保されてい
るクランプ用部材凹所２１６を含む。クランプ用部材２
２０は、クランプベース２３０の二つの末端で接続して
いる２本の脚部を含む。クランプベース２３０は、ファ
スナー凹所２１８を通過するボルト２７０をしてクラン
プ開口２３２中にねじ込まれてクランプ用部材２２０を
クランプ用部材凹所２１６のベースに確保する、少なく
とも１個のクランプ開口２３２を含む。ボルト２７０
は、クランプ用部材２２０がクランプボディー２１０に
確保されるとき、ボルト２７０がファスナー凹所２１８
を自由に通過するのを防ぐように、ファスナー凹所２１
８のファスナーランディング２１９と係合するボルトヘ
ッド２７２を含む。クランプヘッド２２２は、各クラン
プ脚部２２８の頂部の末端にある。クランプヘッドは、
工作物２０２と係合するように適合されたクランプ表面
２２４、及びウエッジ状面２５２と係合するように適合
されたウエッジ状表面２２６を含む。ウエッジ状表面２
２６は、側面２１４から離れて傾いた傾斜のついた表面
である。クランプベース２３０の上方の側面は、エキス
パンダ２６０のベースを受容するように適合されたエキ
スパンダ凹所２３８を含む。クランプベース２３０の二
つの側面は、それぞれ、２個のスロットランディング２
３６を有するコンプレッサスロット２３４を含む。２個
のスロットランディング２３６は、間隔をおき、そして
互いに傾くように傾斜をつけられる。コンプレッサスロ
ット２３４は、コンプレッサ２４０のコンプレッサベー
ス２４２を受容するように適合される。コンプレッサ２
４２は、コンプレッサ２３４中の２個のスロットランデ
ィング２３６と係合するように成形される。好ましく
は、ベース脚部２４４の傾斜面は、スロットランディン
グ２３６の傾斜面と相補的である。図７に画かれている
ように、クランプウエッジ２５０は、エキスパンダ２６
０の上側上に挿入される。好ましくは、クランプウエッ
ジ２５０は、エキスパンダ凹所を含み、エキスパンダ２
６０の上部分を受容する。クランプウエッジ２５０の二
つの側面は、コンプレッサ開口２５６を含む。各コンプ
レッサ開口２５６は、二つの傾斜のついた開口ランディ
ング２５８を含む。コンプレッサ開口２５６は、コンプ
レッサ２４０のコンプレッサ２５６を受容するように適
合される。コンプレッサヘッド２４６は、クランプウエ
ッジ２５０のコンプレッサ開口２５６の開口ランディン
グ２５８と係合するように適合される二つの傾斜のつい
たヘッド脚部２４８を含む。ヘッド脚部２４８は、開口
ランディング２５８の傾斜のついた表面と相補的である
ように傾斜がついている。クランプウエッジ２５０は、
ウエッジ状孔２５４を含んで、熱芯２６４をしてクラン
プウエッジ２５０を経てエキスパンダ２６０のエキスパ
ンダ２６０のエキスパンダ開口２６２中に挿入させる。
熱芯２６４は、電源に接続される電気ケーブル２６６を
含む。

【００１４】エキスパンダ２６０は、好ましくは主とし
てニッケル及びチタンから製造される形状記憶合金であ
る。クランプ用部材２２０は、その元来の状態でクラン
ピング位置にあるように成形される超弾性合金である。
コンプレッサ２４０は、また好ましくは超弾性合金であ
る。コンプレッサ及びクランプ用部材の両者の超弾性合
金は、好ましくは、ニッケル−チタンに基づく合金であ
る。図７及び８に関して、クランプ用部材、コンプレッ
サ、クランプウエッジ状及びエキスパンダがともに接続
されるとき、コンプレッサ２４０は、クランプウエッジ
２５０をクランプ用部材２２０のベースに向かって引き
寄せる。クランプ用部材２２０のベースに向かうクラン
プウエッジ２５０の移動は、次に、クランプ用部材２２
０のクランプヘッド２２２をして工作物２０２に向かっ
て移動させ、それにより図７及び８の矢印によって示さ
れるように、工作物２０２をクランプボディー２１０上
にクランプする。工作物をクランプ用装置２２０から動
かそうとするとき、電流が電気ケーブル２６６を経て供
給されて芯２６４を加熱して、加熱芯をして温度を上げ
させる。熱芯の温度の上昇は、次に、エキスパンダ２６
０をして図９に示されるように体積を膨脹させる。エキ
スパンダ２６０の膨脹は、力をクランプウエッジ２５０
の下面に加えさせて、クランプウエッジをクランプベー
ス２３０から離れるように動かす。クランプウエッジ２
５０の上方の運動は、コンプレッサ２４０の長さを膨脹
させる。さらに、クランプウエッジ２５０の上方の運動
は、クランプヘッド２２２をその元来のクランプされて
いない状態に動かし、それによって、工作物２０２から
クランプ表面２２４を動かし、それにより工作物をクラ
ンプ装置から取り外す。一度工作物を取り出すと、新し
い工作物は、クランプボディー上に再配置できる。一度
工作物がクランプボディー上に適切に位置すると、熱芯
への電流が止まり、それにより熱芯２６４を冷却させ
る。熱芯２６４の冷却は、エキスパンダをその初めの形
状及び体積に戻し、次にコンプレッサ２４０をまたその
初めの形状に戻し、それによってクランプウエッジ２５
０をクランプベース２３０に向かって下方に押す。クラ
ンプウエッジ２５０の下方への運動は、次に、クランプ
ヘッド２２２をして工作物２０２に向かって動かし、ク
ランプ表面２２４をしてクランプボディー２１０上に工
作物を係合且つクランプさせる。

【００１５】図１１−１８に関し、クランプベース表面
３１２及びクランプ側面３１４でクランプボディー３１
０に工作物３０２をクランプさせる他のクランプ用装置
３００が画かれている。クランプボディー３１０は、ク
ランプ用部材３２０のクランプベース３３０を受容する
ように適合されたクランプ用部材凹所３１６を含む。ク
ランプベース３３０は、クランプ用部材凹所３１６のベ
ースの２個のファスナー凹所３１８と整列するように位
置する２個のクランプ開口３３２を含む。好ましくは、
コンプレッサ３４０のベースを受容するように適合され
たコンプレッサ凹所３４０は、２個のクランプ開口３３
２の間に位置する。このコンプレッサ凹所は、図１１ク
ランプボディー８において特に画かれていないが、この
コンプレッサ凹所は、図７及び１０において開示された
コンプレッサ凹所とデザインで似ているだろう。クラン
プ脚部３２８は、クランプベース３３０の各末端に接続
する。各クランプ脚部３２８の頂部は、工作物３０２に
面するクランプ表面３２４及びクランプヘッド３２２の
反対面上のウエッジ状表面３２６を有するクランプヘッ
ド３２２を含む。ウエッジ状表面３２６の両者は、下方
にそして相互に向かって傾く。ウエッジ状表面３２６
は、クランプウエッジ３６０のウエッジ面３２６と接触
するよに適合される。ウエッジ面３６２は、好ましくは
クランプ用部材３２０のウエッジ状表面３２６に対して
相補的な表面を有する傾斜のついた表面である。クラン
プウエッジ３６０は、２個のクランプ開口３２２及び２
個のファスナー凹所３１８と縦に整列している２個のエ
キスパンダ凹所３６６を含む。コンプレッサ開口３６８
は、コンプレッサ３４０の末端をクランプウエッジ３６
０を通すように適合される。コンプレッサ３４０は、ウ
エッジ係合表面３５０を含むコンプレッサ３４２を含
む。ウエッジ係合表面は、コンプレッサ開口３６８の開
口ランディング３７０の傾斜のついた表面と係合するよ
うにデザインされた傾斜のついた表面である。コンプレ
ッサヘッド３４２のサイズは、コンプレッサ開口３６８
を通過することができないように、コンプレッサ３４０
のボディーより大きい。コンプレッサ３４０の末端は、
クランピングウエッジ３６０のコンプレッサ開口３６８
及びクランプ用部材３２０のクランプ開口３３２を通過
し、そしてファスナー凹所３１８のねじを切った表面と
係合するようにデザインされたねじを切った末端３４６
を含む。クランプウエッジ３６０は、また熱芯３８４を
してエキスパンダ凹所を通過しそしてエキスパンダ３８
０のエキスパンダ開口３８２に入らせるように適合され
たエキスパンダ凹所３６６を含む。熱芯３８４は、それ
に結合した電気ケーブル３８６を有する。

【００１６】操作では、コンプレッサ３４０は、クラン
プウエッジ３６０をクランプベース３３０に向かって押
すようにファスナー凹所３１８中に確保させ、それによ
り、ウエッジ面３６２をしてクランプヘッド３２２のウ
エッジ状表面３２６と係合させ、それによってクランプ
表面３２４をして図１２−１４に示されるようにクラン
プボディー３１０上に工作物３０２と係合させそしてク
ランプさせる。好ましくは、クランプ用部材３２０は、
クランプされていない位置に本来的に定位するように成
形され、そして超弾性合金から製造される。さらに、コ
ンプレッサ３４０は、また好ましくは、超弾性合金から
製造される。クランプ用部材及びコンプレッサの両者
は、好ましくは、ニッケル及びチタンを含む合金から製
造される。エキスパンダ３８０は、好ましくは形状記憶
合金から製造される。好ましくは、形状記憶合金は、主
としてニッケル−チタン合金である。コンプレッサ３４
０により生ずるクランピング力は、ウエッジ３６０を下
方にクランプし、そしてクランプ表面３２４を工作物３
０２と係合させる。工作物がクランプボディー３１０か
ら取り外されるとき、電流が電気ケーブル３８６を経て
熱芯３８４に流されて熱芯を加熱する。熱芯の加熱は、
図１５に画いたようにエキスパンダ３８０のサイズを膨
脹させる。エキスパンダ３８０の膨脹は、クランプウエ
ッジ３６０を上方に動かしそしてクランプ用部材３２０
のクランプベース３３０のベースから離れさす。クラン
プウエッジ３６０の上方への動きは、クランプ用部材３
２０をその元来のクランプされていない位置に動かし、
それによりクランプ表面３２４を工作物３０２から離れ
るようにする。クランプ表面３２４のこの動きは、工作
物３０２をクランプボディー３１０から動かすようにす
る。新しい工作物は、クランプボディー上に挿入されて
クランプされることができる。一度工作物がクランプベ
ース表面３１２及びクランプ側面３１４に適切に位置づ
けされるならば、熱芯３８４へ流れる電流は止まり、そ
れによってエキスパンダ３８０をその元来の形状及びサ
イズに戻す。一度エキスパンダ３８０がそのサイズを収
縮し始めるならば、コンプレッサ３４０も、それらの超
弾性特性のためにそれらの元来の形状に戻り始め、それ
によりクランプウエッジ３６０をクランプベース３２０
に向かって動かす。クランプウエッジ３６０のこの動き
は、クランプ表面３２４を再び工作物３０２に向かわ
せ、それにより工作物をクランプボディー３１０上にク
ランプさせる。

【００１７】図１８は、コンプレッサ３４０の別のデザ
インを示す。コンプレッサ３４０のねじを切った末端
は、固定ナット３５２をその中に挿入させるコンプレッ
サ３４４により置き換えられる。コンプレッサ凹所３４
４のベースには、固定ナット３５２をそれを通るように
デザインされているが、固定ナット３５４がコンプレッ
サ通路３４８を通ることを妨げるほど小さいコンプレッ
サ通路がある。固定ナット３５２は、ファスナー凹所３
１８のねじを切った表面と係合するように適合したねじ
を切った末端３５８を含む。固定ナット３５８は、固定
ナットを回転させて固定ナットがファスナー凹所３１８
中にねじ込まれてコンプレッサ３４０を正しい位置に確
保するヘッドスロット３５６を含む。コンプレッサ３４
０のベースは、クランプベース３２０の頂部に置かれ
る。コンプレッサ通路３４８は、固定ナット３５２の末
端をコンプレッサ通路３４８及びクランプ開口３４２を
通過させてファスナー凹所３１８と係合するように、ク
ランプ開口３３２及びファスナー凹所３１８と縦に整列
している。固定ナットは、コンプレッサ及びクランプ用
部材の両者をクランプボディー３１８に確保するように
デザインされている。クランプ用装置の他の別の態様
は、図１９−２５に画かれている。図１９、２１、２
２、２３及び２５に関し、工作物４０２をクランプボデ
ィー４１０にクランプするようにデザインされた確動ク
ランプ用装置４００が開示されている。クランプボディ
ー４１０は、またクランプ台４５０及びクランプ台４５
０上に回転可能に設けられたクランプ用部材４２０を受
容するように適合されたクランプ用部材凹所４１６を含
む。クランプ用部材凹所４１６のサイズは、クランプさ
れた部材４５０上のクランプ用部材４２０の制限された
回転を許すように選択される。クランプ台４５０は、ク
ランプ台脚部４５６及びクランプ台脚部４５６の両側面
の上方部分に結合した２個の台ブラケット４５２を含
む。クランプ台脚部４５６の高さは、台ブラケット４５
２が、クランプボディー４１０に確保されるとき、クラ
ンプ用部材凹所４１６のベースと接触しないように、２
個の台ブラケット４５２の高さより長いように選択され
る。クランプ台脚部４５６は、固定ナット４６４の末端
を台脚部４５６を通過させそしてクランプ台４５０をク
ランプボディー４１０に確保するようにクランプ用部材
凹所４１６のベースにファスナー凹所４１８を係合させ
るように、台脚部を経て延在する台ファスナー凹所４６
０を含む。固定ナット４６４は、ファスナー凹所４１８
のねじを切った表面中にねじ込まれるように適合された
ねじを切った末端４７０を含む。固定ナット４６４は、
またナットヘッドをクランプ台４５０のファスナー凹所
４６０を通過させないように、固定ナットのボディーよ
り大きい直径を有するナットヘッド４６６を含む。ヘッ
ドスロット４６８は、固定ナットがファスナー凹所４１
８中にねじ込まれるように、ナットヘッド４６６上に位
置する。クランプ台４５０上の２個の台ブラケットは、
台ファスナー凹所４６０の側面から離れている。ブラケ
ット開口４５４は、台ブラケットの各末端に位置する。
ブラケット開口４５４は、台ブラケットの縦軸に対して
横方向の軸で台ブラケット４５２を通る。クランプ台脚
部４５６は、台脚部の両側面上に設けられている台ブラ
ケットと縦に整列している脚部開口４５８を含む。クラ
ンプ用部材４２０は、クランプ面４３２及びクランプ面
の上方部分に位置するクランプ表面４２４を含む。クラ
ンプ表面４２４は、クランプボディー４１０上に工作物
４０２をクランプするように適合される。２本のクラン
プ脚部４３４は、クランプ表面４２４の両側面上に位置
する。各クランプ脚部は、脚部開口４３６を含む。クラ
ンプ用部材４２０の背面上では、互いに実質的に等しい
距離で離れている４個のクランプ指部４３８がある。ク
ランプ指部は、クランプ脚部４３４上の脚部開口４３６
と縦に整列しそしてほぼ同じサイズの指部開口４４０を
含む。

【００１８】図２５に最もよく画かれているように、４
個のクランプ指部は、各クランプ脚部４３４に接続して
いる。クランプ用部材４２０は、クランプ用部材４２０
の指部及び脚部の開口がクランプ用部材４５０の台ブラ
ケット及び台脚部と縦に整列するまで、台ブラケット４
５２及び／又は台脚部４５６の側面に密接に隣接してク
ランプ指部の側面を位置させることによりクランプ台４
５０に回転可能に接続される。一度全ての開口が適切に
整列されると、クランプピン４６２は、図２１に画かれ
ているように、クランプ用部材４２０をクランプ台４５
０に回転可能に確保するように、開口を通して挿入され
る。図２２及び２５に関し、クランプ用部材４２０は、
クランプ用部材の上方の内面に位置する２個の圧縮スロ
ット４２６を含む。これらの圧縮スロットは、コンプレ
ッサ４４４の末端を受容するように適合される。クラン
プ用部材４２０は、またクランプ用部材の下方の背面に
位置する２個のエキスパンダスロット４３０を含む。こ
れらのエキスパンダスロットは、エキスパンダ４８０の
末端を受容するように適合される。エキスパンダ４８０
は、加熱ジャケット４８４により囲まれる膨脹可能な物
質４８２を含む。電気ケーブル４８６は、加熱ジャケッ
ト４８４に接続する。図２０に関し、クランプ装置４０
０が組み立てられるとき、クランプ装置は、確動クラン
プ用装置である。超弾性合金から製造されるコンプレッ
サ４４４のサイズは、２個のコンプレッサがクランプ用
部材のコンプレッサスロットに位置するとき、クランプ
面４３２が僅かに回転してクランプ表面４２４が工作物
４０２と係合しそしてクランプボディー４１０に工作物
をクランプするようなものである。超弾性合金は、好ま
しくは、チタン及びニッケルを含む。工作物がクランプ
ボディーから取り外されるか又は置換されるとき、電流
は、電気ケーブル４８６を経て加熱ジャケット４８６に
流されて加熱ジャケットを加熱する。加熱ジャケットが
加熱されるとき、形状記憶合金から製造される２個のエ
キスパンダ４８０は、サイズを膨脹させ、それにより、
力をクランプ脚部の底部部分上に加える。形状記憶合金
は、主としてチタン及びニッケルからなる。この膨脹力
は、クランプ用部材４２０をクランプ台上で回転させそ
してコンプレッサ４４４をともに圧縮させて、それによ
って、クランプ表面４２４を工作物４０２から動かす。
一度クランプ表面が工作物から十分な距離で動くと、工
作物は、クランプボディーから取り出されそして新しい
工作物はクランプボディーに再び位置できる。工作物を
再びクランプボディーにクランプさせるために、加熱ジ
ャケットへの電流が停止され、それにより加熱ジャケッ
トを冷却させる。加熱ジャケットが冷却し始めるとき、
エキスパンダは、その初めの形状及び体積に戻り、それ
によりコンプレッサをそれらの初めの元来の位置に動か
し、次にクランプ用部材をクランプ台上で回転させて、
クランプ表面が工作物４０２と係合して工作物をクラン
プボディー４１０にクランプさせる。

【００１９】本発明の他の態様では、確動クランプ用装
置５００は、図２６−２９に画かれる。クランプ装置５
００は、ボルスタプレート５１２上に設けられたクラン
プボディー５１０を含む。クランプボディー５１０は、
４個のファスナー凹所５１６を含む。ファスナー凹所の
サイズは、固定ナット６００のボディーをクランプボデ
ィーを通過させそしてボルスタプレートのねじを切った
プレート凹所と係合するようなものである。固定ナット
は、ねじを切った末端６０４及びナットヘッド６０２を
含む。ファスナー凹所の上面の一部のサイズは、ナット
ヘッド６０２を膨脹した凹所の部分の内側に適合させる
ようなものである。ナットヘッドは、固定ナットがクラ
ンプボディー５１０をボルスタプレート５１２に締め付
けるために、固定ナットを回すための工具を受容するよ
うに適合されたナットスロット６０６を含む。クランプ
ボディー５１０は、クランプボディーの頂部に縦に位置
ししかもクランプボディーの二つの側面間に位置するク
ランプアームスロット５１４を含む。クランプアームス
ロットは、クランプボディーの前方から後方へ上方に傾
斜するベース表面を含む。クランプアームは、クランプ
アームスロット５１４に設けられ、そしてクランプボデ
ィー５１０に回転可能に設けられる。クランプアーム５
３０は、クランプ用アームの縦軸を横切るコネクタ開口
５３４を含む。コネクタ開口は、クランプボディー５１
０のスロット開口５１５を経てそしてクランプアーム５
３０のコネクタ開口５３４を経て通り、それによりクラ
ンプアーム５３０をクランプボディー５１０に回転可能
に接続してクランプアームスロット５１４におけるクラ
ンプアーム５３０の回転を行わすコネクタピン５５０を
受容するように適合される。クランプアーム５３０は、
アームヘッドの頂部及び底部の末端を通るピン開口５３
２を含むアームヘッド５３６を含む。クランプ用ピン５
２２は、ピン開口５３２を経て挿入され、そしてピンボ
ルト５２８によりアームヘッド５３６の底面でピン開口
に確保される。クランプ用ピンは、ピンの頂部がアーム
ヘッド５３６の頂部でピン開口を経て通過することを妨
げるピンの頂部のピンヘッド５２３を含む。クランプ用
ピン５２２の底部で、図２７及び２８に画かれているよ
うに、工作物と係合しそしてピン面とボルスタプレート
５１２との間に工作物をクランプするように適合された
ピン面がある。クランプアーム５３０は、またクランプ
アームスロット５１４のベースに面する座面５４０を有
するクランプ末端５３８を含む。クランプボディー５１
０は、またクランプボディーの内部及びクランプアーム
スロット５１４の下に位置するシャトル室５６０を含
む。シャトル室５６０の後方に、より狭いスプリング室
５６４がある。シャトル室５６０は、シャトル５８２を
受容するように適合される。シャトル室のサイズは、シ
ャトル５８２がシャトル室内で縦に動けるようなもので
ある。スプリング室５６４に、リレーズスプリング５７
６が位置する。リレーズスプリングは、好ましくは、形
状記憶合金からなる。スプリング室の一つの末端で、ス
プリング壁５７２がある。スプリング室の他の末端は、
より大きな直径のシャトル室に開放している。スプリン
グ室５６４は、またスプリング室とクランプボディー５
１０の側面との間に通路を設けるスプリング室開口を含
む。スプリング室開口は、レリーズスプリングケーブル
５８０をレリーズスプリング又はレリーズスプリングに
隣接して位置する加熱部材に接続させる。レリーズスプ
リングは、スプリング室に位置して、レリーズスプリン
グの一端がスプリング壁５７２と係合しそしてレリーズ
スプリングの他端がシャトル５８２の一端と係合する。
好ましくは、シャトル５８２は、レリーズスプリング５
７６の末端を受容するように適合されたシャトル５８２
のレリーズ面５８６上のスプリング凹所を含む。シャト
ル５８２のレリーズ面とは反対の末端に、圧縮スプリン
グ５７４の一端と係合する圧縮面５８４がある。好まし
くは、圧縮面５８４は、圧縮スプリング５７４の末端を
受容するように適合された圧縮凹所を含む。圧縮スプリ
ング５７４の他端は、圧縮壁５６８と係合する。圧縮壁
５６８は、好ましくは、シャトル室にアクセスできる取
り外し可能な壁である。好ましくは、圧縮壁５６８は、
図２８に画かれているように、シャトル室の一端中にね
じ込まれるねじを切った末端５６９を含む。シャトル室
５６０は、シャトル室からクランプボディー５１０の側
面への通路を設けるシャトル室開口５６８を含む。室開
口５６２は、圧縮スプリング５７４又は圧縮スプリング
に密接に隣接して位置する加熱部材に結合する圧縮スプ
リングケーブル５７８のための開口を設ける。圧縮スプ
リングは、好ましくは、形状記憶合金からなる。圧縮ス
プリングは、好ましくは、レリーズスプリングのスプリ
ングモジュラスより大きなスプリングモジュラスを有す
る。シャトル５８２は、シャトルの前方から後方へ下方
に傾いた表面を有するシャトルの頂部に位置する傾いた
ノッチ５８８を含む。シャトル室５６０は、またシャト
ル室の頂部を経てクランプアームスロットへの通路を設
けるピン開口５９６を含む。ピン開口５９６は、ベアリ
ングピン５９０を受容するように適合される。ベアリン
グピン５９０は、クランプアーム５３０の座面５４０と
係合するように適合されたピン頂部５９２を含む。ピン
底部５９４は、シャトル５８２の傾いたノッチ５８８と
係合するように適合される。

【００２０】クランプ用装置の操作が以下に記載され
る。図２８に画かれているように、圧縮スプリング５７
４のスプリングモジュラスは、レリーズスプリング５７
６のスプリングモジュラスより大きく、それにより、シ
ャトル５８２をシャトル室５６０の後末端に向かって押
す。シャトル室５６０の後末端に向かうシャトル５８２
の動きは、ベアリングピン５９０をピン開口５９６を経
て上方に動かしそしてアーム末端５３８を上方に押す。
アーム末端５３８の上方の動きは、クランプアーム５３
０を接続ピン５５上で回転させ、次にアームヘッド５３
６を下方に動かして、ピン面５２４を工作物５０２と係
合させそして工作物５０２をボルスタプレート５１２に
クランプさせる。工作物５０２上へのクランプ用ピン５
２２により加えられる力は、圧縮スプリング５７４を加
熱することによって増大して、圧縮スプリングをさらに
膨脹させる。圧縮スプリング５７４のこの膨脹は、電流
を圧縮スプリングケーブル５７８を経て供給して圧縮ス
プリング５７４及び／又は圧縮スプリング５７４に密接
に隣接して位置する加熱部材を加熱することによって達
成される。工作物５０２がクランプ装置５００から取り
出されるとき、スプリングケーブル５７８を経て流され
つつある電流は、もしあるならば、停止される。さら
に、スプリングケーブル５８０を経る電流は、電流をレ
リーズスプリング５７６及び／又はレリーズスプリング
に密接に隣接して位置する加熱部材に直接流すように作
動され、レリーズスプリングのサイズを膨脹させる。レ
リーズスプリングの膨脹は、シャトル５８２をシャトル
室５６０の前末端に向かって動かす。シャトル室５８２
がシャトル室５６０の前に向かって動くと、ベアリング
ピン５９０は、ピンの底部５７４が、シャトル５８２の
傾いたノッチ５８８上の堅い向いた表面を下方に従い、
ピン開口５９６中を低下する。ベアリングピン５９０の
下方への動きは、アーム末端５３８を下方に動かし、そ
れによりアームヘッド５３６を上方に動かす。アームヘ
ッド５３６の上方への動きは、工作物５０２からのクラ
ンプ用ピン５２２の係合を外させ、それによって、工作
物をクランプ用装置５００から取り出させる。工作物が
再び正しい位置にクランプされるとき、スプリングケー
ブル５８０を通る電流供給は止まり、それによりレリー
ズスプリング５７６に供給されつつある熱を減少させ
る。レリーズスプリング５７６が冷えるに従い、スプリ
ングモジュラスは、それが再び圧縮スプリング５７４の
スプリングモジュラスより小さくなるまで、減少する。
レリーズスプリングのスプリングモジュラスが減少し続
けると、圧縮スプリング５７４は、シャトル５８２をシ
ャトル室５７６中で後方に動かす。シャトル５８２の後
方への動きは、ベアリングピン５９０をピン開口５９６
内で上げ、それにより、クランプアーム５３０をクラン
ピング位置に動かし、そのため、クランプ用ピン５２２
は、工作物５０２をボルスタプレート５１２にクランプ
する。クランプ用ピン５２２により工作物５０２上に加
えられるクランプ用力は、圧縮スプリングを加熱するこ
とによりさらに増大して、圧縮スプリングをさらに膨脹
させ、そしてベアリングピン５９０をさらに上方に押
す。

【００２１】本発明は、好ましい態様及びその変更に関
して記述された。本明細書で論議された態様への多くの
変法及び変更は、本発明の詳細な記述を読み且つ理解す
ることによって当業者にそれら自体容易に示唆している
ものと信じられる。それらが本発明の範囲内にある限
り、これらの全ての変法及び変更を含むことを目的とし
ている。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来技術の非確動クランプ用装置の平面図であ
る。

【図２】本発明による確動クランプ用装置の平面図であ
る。

【図３】図２の線３−３に沿ってとられた断面図であ
る。

【図４】クランプされていない位置のクランプ用装置を
示す、図１におけるようなクランプ用装置の平面図であ
る。

【図５】図１に画かれたクランプの二つのコンポーネン
トの分解図である。

【図６】本発明によるクランプの第二の態様の平面図で
ある。

【図７】図６に画かれたクランプの側面図である。

【図８】クランプされた位置のクランプを画く、図６の
線８−８に沿ってとられた断面図である。

【図９】図８に示されているのと同様な図であるがクラ
ンプされていない位置のクランプ用装置を画いている図
である。

【図１０】図６に示されているクランプの二三の部材の
分解図である。

【図１１】本発明によるクランプの他の態様の平面図で
ある。

【図１２】図１１に画かれたクランプの側面図である。

【図１３】クランプされた位置のクランプを画く、図１
１の線１３−１３に沿ってとられた断面図である。

【図１４】クランプされた位置のクランプを画く、図１
１の線１４−１４に沿ってとられた断面図である。

【図１５】図１４で示されたのと同様な図であるが、ク
ランプされていない位置のクランプを画く図である。

【図１６】図１１に画かれたクランプの二三の部材の分
解図である。

【図１７】図１３と同様の図であるが、本発明のなお他
の態様を示す図である。

【図１８】図１７に画かれたクランプの二つの部材の分
解図である。

【図１９】本発明によるクランプの他の態様の平面図で
ある。

【図２０】図１９に画かれたクランプの側面図である。

【図２１】図２０の線２１−２１に沿ってとられた断面
図である。

【図２２】クランプされた位置のクランプを画く、図１
９の線２２−２２に沿ってとられた断面図である。

【図２３】図２０の線２３−２３に沿ってとられた断面
図である。

【図２４】図２２で示されたのと同様な図であるが、ク
ランプされていない位置のクランプを画く図である。

【図２５】図１９に画かれたクランプのコンポーネント
の二三の分解図である。

【図２６】本発明による他のクランプの平面図である。

【図２７】図２６に画かれたクランプの側面図である。

【図２８】クランプされた位置のクランプを画く、図２
６の線２８−２８に沿ってとられた断面図である。

【図２９】図２８の線２９−２９に沿ってとられた断面
図である。

【符号の説明】

３０クランプ用配置４０工作物４８クランプボディー５０クランプベース表面５２クランプ側面５４クランプ用部材凹所５６ファスナー凹所６０クランプ用部材６２クランプヘッド６４クランプ表面６６ウエッジ状表面６８クランプ孔７０脚部７２クランプベース８０クランプウエッジ８２ウエッジ孔８４孔ランディング８６ウエッジ面８６ウエッジ面９０ボルト９２ボルトヘッド１００確動クランプ用装置１０２工作物１０８クランプボディー１１０クランプベース表面１１２クランプ側面１１４クランプ用部材凹所１１６ファスナー凹所１１７ファスナーランディング１２０クランプ用部材１２２クランプヘッド１２４クランプ表面１２８クランプ脚部１３０クランプアーム１３２クランプ指部１３４指部開口１３６クランプスロット１４０エキスパンダ１４２エキスパンダヘッド１４４加熱ジャケット１４６電気ケーブル１５０電源１６０ボルト１６２ボルトヘッド２００クランプ装置２０２工作物２１０クランプボディー２１１クランプ側面２１２クランプベース表面２１６クランプ用部材凹所２１８ファスナー凹所２１９ファスナーランディング２２０クランプ用部材２２４クランプ表面２２６ウエッジ状表面２２８クランプ脚部２３０クランプベース２３２クランプ開口２３４コンプレッサスロット２３６スロットランディング２３８エキスパンダ凹所２４０コンプレッサ２４２コンプレッサベース２４４ベース脚部２４６コンプレッサヘッド２５０クランプウエッジ２５２ウエッジ面２５４ウエッジ孔２５６コンプレッサ開口２５８開口ランディング２６０エキスパンダ２６２エキスパンダ開口２６４熱芯２６６電気ケーブル２７０ボルト２７２ボルトヘッド３００クランプ用装置３０２工作物３１０クランプボディー３１２クランプベース表面３１４クランプ側面３１６クランプ用部材凹所３１８ファスナー凹所３２０クランプ用部材３２２クランプヘッド３２４クランプ表面３２６ウエッジ状表面３２８クランプ脚部３３０クランプベース３３２クランプ開口３４０コンプレッサ３４２コンプレッサヘッド３４４コンプレッサ凹所３４６ねじを切った末端３４８コンプレッサ通路３５０ウエッジ係合表面３５２固定ナット３５６ヘッドスロット３５８ねじを切った末端３６０クランプウエッジ３６２ウエッジ面３６６エキスパンダ凹所３６８コンプレッサ開口３７０開口ランディング３８０エキスパンダ３８２エキスパンダ開口３８４熱芯３８６電気ケーブル４００確動クランプ用装置４０２工作物４１０クランプボディー４１２クランプベース表面４１４クランプ側面４１６クランプ用部材凹所４１８ファスナー凹所４２０クランプ用部材４２４クランプ表面４２６圧縮スロット４３０エキスパンダスロット４３２クランプ面４３４クランプ脚部４３６脚部開口４３８クランプ指部４４０指部開口４４４コンプレッサ４５０クランプ台４５２台ブラケット４５４ブラケット開口４５６台脚部４５８脚部開口４６０台ファスナー凹所４６２クランプピン４６４固定ナット４６６ナットヘッド４６８ヘッドスロット４６０台ファスナー凹所４６４固定ナット４５６クランプ台脚部４８０エキスパンダ４８２膨脹可能な物質４８４加熱ジャケット４８６電気ケーブル５００確動クランプ用装置５１０クランプボディー５１２ボルスタプレート５１４クランプアームスロット５１５アームスロット開口５１６ファスナー凹所５２２クランプ用ピン５２３ピンヘッド５２８ピンボルト５３０クランプアーム５３２ピン開口５３４コネクタ開口５３６アームヘッド５３８クランプ末端５４０座面５５０コネクタピン５６０シャトル室５６２室開口５６４スプリング室５６８圧縮壁５６９ねじを切った末端５７２スプリング壁５７４圧縮スプリング５７６スプリング５７８圧縮スプリングケーブル５８０レリーズスプリングケーブル５８２シャトル５８４圧縮面５８６レリーズ面５８８ノッチ５９０ベアリングピン５９２ピン頂部５９４ピン底部５９６ピン開口６００固定ナット６０２ナットヘッド６０４ねじを切った末端６０６ナットスロット

【手続補正書】

【提出日】平成９年１０月２９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図１２】

【図２１】

【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

【図９】

【図２６】

【図１０】

【図１１】

【図１３】

【図１４】

【図１５】

【図１６】

【図１７】

【図１８】

【図１９】

【図２０】

【図２２】

【図２３】

【図２４】

【図２５】

【図２７】

【図２８】

【図２９】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ジャックエイチシュロンジュニアアメリカ合衆国オハイオ州 44022 チャグリンフォールススカイラインドライブ 25 (72)発明者ジェフエルサマーズアメリカ合衆国コロラド州 80123 リトルトンダブリューチエスナットアベニュー 8288

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】工作物を摩擦的にクランプするように適
合されたクランプ部材、及び該クランプ部材を動かす手
段からなり、動かすための該手段は、形状記憶合金が加
熱されるとき、該クランプ部材を動かすように適合され
た形状記憶合金を含むことを特徴とする工作物を摩擦的
にクランプするクランプ用装置。
【請求項２】該形状記憶合金が、該形状記憶合金を加
熱すると、該クランプ部材を前記のクランプされる状態
に動かす請求項１のクランプ用装置。
【請求項３】該形状記憶合金が、該形状記憶合金を加
熱すると、該クランプ部材をクランプされていない状態
に動かす請求項１のクランプ用装置。
【請求項４】該クランプ部材及び該クランプ部材を動
かす該手段が、ともに接続される請求項１のクランプ用
装置。
【請求項５】該形状記憶合金を加熱する加熱手段を含
む請求項１のクランプ用装置。
【請求項６】該加熱手段が、電気抵抗加熱、流体熱交
換加熱、化学反応加熱、サーマル加熱及びこれらの組合
せを含む請求項５のクランプ用装置。
【請求項７】該クランプ部材が超弾性合金である請求
項１のクランプ用装置。
【請求項８】該クランプ部材が超弾性合金である請求
項２のクランプ用装置。
【請求項９】該クランプ部材が超弾性合金である請求
項３のクランプ用装置。
【請求項１０】該超弾性合金がクランプされる位置に
本来的に定位される請求項９のクランプ用装置。
【請求項１１】該超弾性合金がクランプされていない
位置に本来的に定位される請求項９のクランプ用装置。
【請求項１２】該形状記憶合金がニッケル及びチタン
を含む請求項１のクランプ用装置。
【請求項１３】該形状記憶合金がニッケル及びチタン
を含む請求項１０のクランプ用装置。
【請求項１４】該形状記憶合金がニッケル及びチタン
を含む請求項１１のクランプ用装置。
【請求項１５】該超弾性合金がニッケル及びチタンを
含む請求項７のクランプ用装置。
【請求項１６】該超弾性合金がニッケル及びチタンを
含む請求項１３のクランプ用装置。
【請求項１７】該超弾性合金がニッケル及びチタンを
含む請求項１４のクランプ用装置。
【請求項１８】クランプされた状態に該工作物と係合
し且つ確保するように適合されたクランプ用配置、並び
に加熱されるとき該クランプ用配置を動かすように適合
された形状記憶合金からなる工作物をクランプするクラ
ンプ用装置。
【請求項１９】該形状記憶合金が、該形状記憶合金を
加熱すると、該クランプ部材を前記のクランプされる状
態に動かす請求項１８のクランプ用装置。
【請求項２０】該形状記憶合金が、該形状記憶合金を
加熱すると、該クランプ部材をクランプされていない状
態に作動させる請求項１８のクランプ用装置。
【請求項２１】該形状記憶合金に熱を供給する加熱配
置を含む請求項１８のクランプ用装置。
【請求項２２】該加熱配置が、電気抵抗加熱、流体熱
交換加熱、化学反応加熱、サーマル加熱及びこれらの組
合せを含む請求項２１のクランプ用装置。
【請求項２３】該形状記憶合金がニッケル及びチタンを
含む請求項１８のクランプ用装置。
【請求項２４】該クランプ用配置が超弾性合金である
請求項２３のクランプ用装置。
【請求項２５】該加熱配置が、電気抵抗加熱、流体熱
交換加熱、化学反応加熱、サーマル加熱及びこれらの組
合せを含む請求項１９のクランプ用装置。
【請求項２６】該加熱配置が、電気抵抗加熱、流体熱
交換加熱、化学反応加熱、熱加熱及びこれらの組合せを
含む請求項２０のクランプ用装置。
【請求項２７】クランプされた位置に本来的に定位さ
れた超弾性合金を含み、該超弾性合金は、該形状記憶合
金が加熱されるとき、クランプされていない位置に動く
請求項２６のクランプ用装置。
【請求項２８】クランプされていない位置に本来的に
定位された超弾性合金を含み、該超弾性合金は、該形状
記憶合金が加熱されるとき、クランプされている位置に
動く請求項２５のクランプ用装置。
【請求項２９】該超弾性合金がニッケル及びチタンを
含む請求項２４のクランプ用装置。
【請求項３０】ａ）クランプされた状態に工作物に接
触ししかも確保するように適合されたクランプ用表面を
有するクランプ用装置、並びに前記のクランプ用表面を
動かす手段を準備し、前記のクランプ用表面はクランプ
される定位に位置し、前記の動かす手段は熱膨脹可能な
物質を含む段階；ｂ）前記のクランプ用表面がクランプされていない定位
に位置するまで該熱膨脹可能な物質を加熱する段階；ｃ）該クランプ用装置によりクランプする関係に該工作
物を位置させ、前記のクランプ用表面が、該工作物の表
面に密接に隣接して位置する段階；そしてｄ）該熱膨張可能な物質を冷却し、それにより前記のク
ランプ用表面を前記のクランプされる定位に動かして該
工作物を該クランプ用装置に確保する段階からなるクラ
ンプ用装置に工作物をクランプする方法。
【請求項３１】前記のクランプ用表面が、前記のクラ
ンプされる定位に本来的に定位する超弾性合金を含む請
求項３０の方法。
【請求項３２】該超弾性合金がニッケル及びチタンを
含む請求項３１の方法。
【請求項３３】該熱膨張可能な物質が形状記憶合金を
含む請求項３０の方法。
【請求項３４】該熱膨張可能な物質が形状記憶合金を
含む請求項３１の方法。
【請求項３５】該熱膨張可能な物質が形状記憶合金を
含む請求項３３の方法。
【請求項３６】該形状記憶合金がニッケル及びチタン
を含む請求項３５の方法。
【請求項３７】ａ）クランプされる状態に工作物に接
触ししかも確保するように適合されたクランプ用表面を
有するクランプ用装置、並びに前記のクランプ用表面を
動かす手段を準備し、前記のクランプ用表面はクランプ
されていない定位に位置し、前記の動かす手段は熱膨脹
可能な物質を含む段階；ｂ）該クランプ用装置によりクランプする関係に該工作
物を位置させ、前記のクランプ用表面が、該工作物の表
面に密接に隣接して位置する段階；そしてｃ）前記のクランプ用表面が、クランプされる定位に位
置して該クランプ用装置に該工作物を確保するまで、該
熱膨張可能な物質を冷却する段階からなるクランプ用装
置に工作物をクランプする方法。
【請求項３８】ｄ）該熱膨張可能な物質を冷却し、そ
れにより前記のクランプ用表面を前記のクランプされて
いない定位に動かして該工作物を該クランプ用装置から
取り出す段階を含む請求項３７の方法。
【請求項３９】前記のクランプ用表面が、前記のクラ
ンプされていない位置に本来的に定位する超弾性合金を
含む請求項３７の方法。
【請求項４０】前記のクランプ用表面が、前記のクラ
ンプされていない位置に本来的に定位する超弾性合金を
含む請求項３８の方法。
【請求項４１】該熱膨張可能な物質が形状記憶合金を
含む請求項３７の方法。
【請求項４２】該熱膨張可能な物質が形状記憶合金を
含む請求項３９の方法。
【請求項４３】該熱膨張可能な物質が形状記憶合金を
含む請求項４０の方法。
【請求項４４】該超弾性合金がニッケル及びチタンを
含む請求項３９の方法。
【請求項４５】該超弾性合金がニッケル及びチタンを
含む請求項４０の方法。
【請求項４６】該超弾性合金がニッケル及びチタンを
含む請求項４２の方法。
【請求項４７】該超弾性合金がニッケル及びチタンを
含む請求項４３の方法。
【請求項４８】該形状記憶合金がニッケル及びチタン
を含む請求項４６の方法。
【請求項４９】該形状記憶合金がニッケル及びチタン
を含む請求項４７の方法。