JPS6165738A - 急速接続機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、雌ソケツト部材に収納される雄部材を含む急
速接続取外機構に関するものである（従来技術） ２つの部材を相互に接続するカップリング装置は多くの
異なった形態をとる。工作機械の分野では、工具ホルダ
は工具ホルダソケットに接続され種々の方法でソケット
内に同定される。

典型的な工具ホルダソケットは円筒形または円錐形であ
り１円錐形タイプのものは工具ホルダに同軸でソケット
内にあって工具ホルダを被加工物ホルダソケットに緊密
に着座するように引くねじイ・１き引張棒を有する。

米国特許ｔ５１，０６２，６３０号はスクリューねし部
材によって工具内の溝に係合するように移動するセグメ
ント付き顎を示している。

最近の数年の間で工具ホルダは工具ホルダソケットに一
層広く用いられており、一方、工具ホルダは異なった寸
法の工具を保持している。

米国特許第３，０２４，０３０号に示すように、自動ロ
ック円錐テーバが用いられている。使用後工具ホルダは
取外されるように駆動されなければならない、米国特許
第３．９９９，７６９号に示すように、工具ホルダをソ
ケット内に固定するために工具ホルダに環状溝が用いら
れていて径方向に１−１ｆ動する顎がこの溝に係合して
いる。

円錐形工具ホルダを円錐形ソケット内に固定するねじ付
き引張棒は米国特許第４，４１２゜７６６号に示されて
いる。

米国特許第３，７５９，５３６号は円錐形ソケ、１・内
に収納される円錐形工具ホルダを示し、この円ｊｌｔ形
−［只ホルダは円錐の小径端部に設けられねし付き部材
の孔をぴったり貫通する丁字形ヘットによってソケット
内に固定される。

ねし付き部材は回転して工具ホルダをソケット内に締付
ける。

米国特許第４，３２８，９７５号は円錐の大径端部に円
形フランジを有する円錐形工具ホルダを示し９回転ロッ
ク部材がこの円形フランジに作用して工具ホルダをソケ
ット内に固定する従来技術の複雑な構造は確実にロック
することができる上に容易に接続し取外すことができる
カップリングまたは相互接続機構を設ける場合の困難性
を示している。

（発明の要約） 従って、解決されるべき問題点は簡単で＠頼性があって
確実であり、且つ接続及び取外を容易に行なうことがで
きる急速接続機構をどのようにして構成するかというこ
とである。

この問題は、雄部材とそのソケットとを含み、前記ソケ
ットは軸線に沿って配置された縦孔を有し、この縦孔と
同軸の前記雄部材を受け入れるようにし、前記雄部材は
前記ソケットの入口に向けて第１の縦方向に面するロッ
ク可能な衝合面を有し、前記ソケットの軸線から変位し
た第２の軸線のまわりを回転するように前記ソケット上
の偏心カムフォロワに支持されたカム手段と、前記カム
手段に設けられ前記雄部材上のロック可能な衝合面を受
け入れるのに充分大きな孔と、前記カムフォロワ而を貫
通しその高低の点を２分するｍｌの対称径軸線と、前記
カム手段に設けられ前記ロック可能な衝合面と反対側の
第２の縦方向に面するロック面と、前記第１と第２の反
対の回転方向に前記カム手段を回転する手段とを更に備
えていて前記第１の回転方向の回転が前記カムロック面
を前記カムフォロワ而の高点に向けて回転して前記カム
ロック面を内径方向の部品及び前記第２の縦方向に移動
する部品と共に移動し前記雄部材を前記ソケットにロッ
クするように前記ロック可能な衝合面に係合し、また前
記カムの第２の回転方向の回転が前記カムロック面を前
記ロック可能な衝合面から解放することを特徴とする急
速接続機構によって解決される。

（９，明の目的） 従って１本発明の目的は、単一の移動部品のみを有する
急速接続機構を提供することにある本発明の他の目的は
、確実にロックすることができ、且つ確実に追放するこ
とができる急速接続と急速取外しとの両方を行なうこと
ができ葛機構を提供することにある。

本発明の更に他の目的は、確実に工具ホルダをロックし
且つ取外すことができるように工具ホルダソケットに偏
心して取付けられたｒｌｔ−の円形カムディスクを有す
る急速接続機構を提供することにある。

（実施例） 本発明の他の目的は添付図面を参照してなされた以下の
記載から一層よく理解することができることと思われる
。

第１図乃至第５図は本発明によって構成された急速接続
急速取外機構１１を示す、この機構１１は加圧流体を通
す急速接続用のホース及び他の導管と共に用いられるか
、または２つの部材を相互に接続するのに用いられる０
図面では、ａＪＪｌｌｌは雄部材１２と雌部材またはソ
ケット部材１３とを含むものとして示されている。

ソケ・ント部材１３は雄部材１２を緊密に入れる縦孔１
４を有する。多くの工具ホルダ機構の場合には、この孔
は円筒形であるが、雄部材１２の雄円錐１５が着座する
円錐孔であるのが示されている。縦孔１４は縦軸線」６
に沿って配置され、雄部材１２はこの軸線と同軸である
。

雄部材１２は回転１具または静止工具を入れる工具ホル
ダであり１図面ではこの部材はロボット起動アーム−に
のペンチの如き工具を起動するようにした流体モータ１
７または図示のように雄円錐１５に対してドリル１８の
如き工具を回転するようにした流体モータ１７を保持す
る静止工具を受入れるものであるのを示している。雄部
材１２はロック可能な衝合面２１と追放面２２とを有す
る。ロック可能な衝合面は入口２３または円錐形縦孔１
４の大径端部に向かう第１の縦方向に面する。これは第
２図でみて左向きである。追放面２２は第２図でみて右
に向かう反対または第２の縦方向に面する。好ましい実
施例では、このロー７り可能な衝合面２１を達成するた
めに離日錐１５の小径端部に環状溝２４が形成され、こ
れは環状、この場合には円形の面２１．２２を右する環
状ボタン２８を形成する。この実施例のこれらの面２１
．２２は例えば１２０度が含まれる角度で形成された円
錐面である。　！ＦＪ錐１５は流体モータ１７を起動す
る流体を通すように同軸的にのびる流体通路２５を有し
、また離日１１１５とソケット部材１３との間で相対回
転を防止するためにソケット１３の人口２３でキー通路
２７に入るピンまたはキー２６を保持している。

カム手段３０はソケット部材１３内で移動するように取
付けられている。好ましい実施例では、このカム手段は
前面３１及び後面３２と円形周面３３とをそれぞれ有す
る単一のカムディスクである。カム手段３０はソケット
部材１３に回転自在に支持され、偏心カムフォロア面で
ある円形四部３４に設けられている。四部３４は第１の
軸線１６から間隔をあけた第２の軸線３６を中心とする
円形である。好ましい実施例では、これらの軸線は平行
である。リング３５は後面３２に係合していてカム手段
３０をこの凹部３４に保持している。

カムｒ：ｌｌＯはこの場合にはカム手段の中心近くに孔
３Ｂを有していてボタン３８のロックηｆ能な衝合面２
１が入るのを許している。第１の径方向の対称軸線３９
はカム７才口７面３４の高低点を２分している。この＋
１４３９は第４図及び第５図に示され、カムフォロア面
の高点４０は第４図及び第５図の右側にあり、低点は左
側にあり、このことは以下にのべる。

カム手段３０は孔３８の一部としてロック面４１と追放
面４２とを含む。カムロック面４１は第２図でみて右に
向かう第２の縦方向に面し、またカム追放面４２は第１
の縦方向に面している。この好ましい実施例では、これ
らのロック面と追放面とは部分的に同伴であり、ｒ：１
ツク６７能な衝合面２１と追放面２２とにそれぞれ補完
している。このため、これらは１２０度を含む角度で配
置されている。孔３８はロック面と追放面との各々の一
端を限界するのを助ける小径切欠部４３を有する。カム
手段３０はこのカム手１’１３０の高低点を２分する第
２の径方向の対称軸線４４を有する。高点４５は第５図
でみて第２の軸線の左端にある。

カム手段３０は手動で回転してもよく、少なくとも−・
方向にばね付勢され、ラック・ピニオンによって移動し
てもよいが、好ましい実施例では流体モータ４７によっ
て移動される。この流体モータはねじ４８によってソケ
ット部材１３に固定されてリング３５を位置保持してい
る。流体モータ４７は中心ハブ４９を有し、このハブの
軸線はカムフォロア面３４が同軸となる第２の軸線３６
である。流体通路５０は第１の縦軸線１６と同軸であっ
て雄同伴１５の通路２５と一致している。０−リング５
１は環状溝２４によって形成されたボタン２８で雄部材
１２の端面５２に対してハブ４９をシールしている。こ
の０−リング５１は通路２５．５０内の流体圧力をシー
ルしている。この流体は流体モータ１７を起動する空気
であってもよい、流体取付具５３は通路に流体を入れる
。

流体モータ４７は２つの固定ｇ５４．５５と縦ピン５８
によってｈｋ大１２０度カム手段３０を回転する２つの
回転翼５６．５７とを有する。空気の如き魔体は２つの
人口５９に導入されるか、それに代えて２つの他の入口
６０に導入される。第３図に示すように、入口５９に導
入されると、流体はｊ（１：　！材のロック状態に向け
て回転翼５６．５７に反時計方向の回転である第１の回
転方向を誘導する。人口６０に導入される筐体は第３図
に示すように回転翼５６　、５７にこれらの翼を時計方
向に移動する第２の回転方向を誘導して追放位置とする
。第１の回転方向の回転はカムロック面４１をカムフォ
ロア面３４の高点４０に向けて回転する。

（発明の作用） 第１図、第２図、第３図及び第４図は急速接続急速取外
機構１１が追放位置にあるのを示す。第２図に示すよう
に、カム追放面４２は雄部材１２のボタン２８の追放面
２２と係合している。これによって離日ｊ１１５がソケ
ット１３に完全に着座するのが防止される。カム手段３
０が入口５９の流体圧力によって第３図の反時計方向で
第１図、第４図及び第５図の時計方向である第１の回転
方向に回転すると、雄部材１２がロックされることにな
る。更に詳細にのべると、翼５６が第３図に示す位置か
ら第３図に破線で示すロック位置に約９０度または１０
０度回転される。第５図に示すこの位置でカム手段３０
のカムロック面４１は雄部材１２のロック可能な衝合面
２１に喫止めされる。このため雄部材１２はソケット１
３にロックされる。

更に詳細にのべると、この運動は２つの異なることによ
って生ずるものと考えられる。その１つはカムディスク
３０の偏心取付けがロック面４１に内径方向の運動成分
を与えることであり、池の１つはカムロック面４１の円
錐面と上記した内径方向の連動成分とが相まって第２図
の右に向けて第２の縦方向の運動成分を与えて雄部材１
２をソケン）１３に喫止めまたはロックすることである
。更に、ロックＯｆ能な衝合面２１の円錐面は単にカム
ロック面４１とロック可能な衝合面２１との間の線接触
ではなく２面または領域接触を確立する。

流体モータ４７とカムディスク３０とがｔＪＳ３図でみ
て時計方向である第２の回転方向に運動すると０機構１
１は開放位置から第３図の実線で示す追放位置に移動さ
れる。開放または中立ら“を置は第３図に回転翼５６の
一点鎖線である５６Ｎ位置によって示される。この開放
位置では、雄部材１２は自由に引下げることができるが
、ソケット１３から容易に外れないならカム手段３０が
追放位置に運動したときカム追放面４２が雄部材１２の
追放面２２に係合してこの雄部材１２を確実に追放する
。これは第２図及び第４図に示される。

第４図及び第５図は追放位置とロック位置とをそれぞれ
示し、第２の対称軸線４４に配置さ　″れた孔３８の切
欠部４３が第１の対称軸線３９の反対側に変位されてい
るのが解る。ロック作用が行なわれるためにはカムロッ
ク面４１がカムフォロワ３４の高点４０に向けて移動し
、同様にして追放作用を行なうためにはカム追放面４２
が力１、フォロワ面３４の高点４０に向けて移動する。

切欠部４３はカムロック面及びカム追放面の一端で終っ
ているので雄部材１２のこれらの別個の作用でその一方
が他方に緩衝することがない。図面から解るように、カ
ム手段３０は容易に機械加工することができる簡単で単
一の部材である。周面は円形であり、孔３８は　′２つ
の異なった径の工具によって穿孔によって容易に機械加
工される。ロック面と追放面とは一端に３０度のテーパ
を有する穿孔具で反対側から穿孔されるが、好ましい実
施例は１２０度を含む円錐角を右すると考えられる。ｆ
５４図及び第５図はカムロック面４工が第２の径方向の
対称軸線の一側にあり、カム追放面がこの軸線の他側に
あるのを示す。

カム手段３０は円形のカムフォロワ面３４内に支持され
るように１周面の少なくとも一部が円形である単一部材
である。好ましい実施例では、このカム手段３０は製造
時の精密さと簡単さとを確保するために連続した環状デ
ィスク部材である。

（発明の効果） 未発明によれば、上記のように、雄部材をソケットに締
＋１けたリソケントから取外したりするカムは単一の部
材から成っているので容易に機械加工され信頼性が高く
、また締付は及び取外しが確実である実益がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は未発明を具体化した工具ホルダソケットの正面
図、ｆｉＳ２図は第１図の２−２１！ａ断面図、第３図
は第２図の３−３線断面図、第４図は第２図の４−４線
断面図、第５図は第４図と同じであるがカム手段がロッ
ク位置にある断面図である。 １１−−−−一急速接続急速取外機構、１２−−−−−
雄部材、　ｌ　３−−−−−ソケット部材、１４−−−
−一縦孔、　１５−−−−一雄円錐、　１６　、３６−
−−−−第１と第２の縦軸線。 ２１−−−−一ロツク可能な衝合面、２２−−一一一追
放面、２４−−−−−環状溝、３０−−一一一カム手段
、３４−−−−−カムフオロワ面、３８−−−−一孔、
３９．４４−−−−一第１と第２の径方向の対称軸線、
　４０　、４５−一一一一高点、　４１−−−ｍ−カム
ロツク面、４２−−−−一カム追放面、４７−−−−−
流体モータ、５９．６０−一−−−流体入口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）雄部材とそのソケットとを含み、前記ソケットは
   軸線に沿って配置された縦孔を有し、この縦孔と同軸の
   前記雄部材を受け入れるようにし、前記雄部材は前記ソ
   ケットの入口に向けて第１の縦方向に面するロック可能
   な衝合面を有し、前記ソケットの軸線から変位した第２
   の軸線のまわりを回転するように前記ソケット上の偏心
   カムフォロワに支持されたカム手段と、前記カム手段に
   設けられ前記雄部材上のロック可能な衝合面を受け入れ
   るのに充分大きな孔と、前記カムフォロワ面を貫通しそ
   の高低の点を２分する第１の対称径軸線と、前記カム手
   段に設けられ前記ロック可能な衝合面と反対側の第２の
   縦方向に面するロック面と、前記第１と第２の反対の回
   転方向に前記カム手段を回転する手段とを更に備えてい
   て前記第１の回転方向の回転が前記カムロック面を前記
   カムフォロワ面の高点に向けて回転して前記カムロック
   面を内径方向の部品及び前記第２の縦方向に移動する部
   品と共に移動し前記雄部材を前記ソケットにロックする
   ように前記ロック可能な衝合面に係合し、また前記カム
   の第２の回転方向の回転が前記カムロック面を前記ロッ
   ク可能な衝合面から解放することを特徴とする急速接続
   機構。 （２）前記カム手段に設けられ前記雄部材を追出すよう
   に前記カムの第２の回転方向の回転時に動作する追放面
   を含む特許請求の範囲第１項に記載の急速接続機構。 （３）前記カム追放面は前記第１の縦方向に面している
   特許請求の範囲第２項に記載の急速接続機構。 （４）前記第２の縦方向に面して前記雄部材に設けられ
   前記カム手段が前記第２の方向に回転するときに前記カ
   ム追放面と協働する追放面を含む特許請求の範囲第３項
   に記載の急速接続機構。 （５）前記雄部材に設けられ環状フランジを形成する環
   状溝を含み、前記ロック可能な衝合面と前記追放面とは
   前記フランジの反対側に形成されている特許請求の範囲
   第４項に記載の急速接続機構。 （６）前記回転手段は流体モータである特許請求の範囲
   第１項に記載の急速接続機構。 （７）前記カム手段は高低点を２分する第２の径方向の
   対称軸線を有し、前記カムロック面は前記カム手段の高
   点付近にある特許請求の範囲第１項に記載の急速接続機
   構。 （８）前記カムロック面は前記第２の径方向の対称軸線
   の一側にある特許請求の範囲第７項に記載の急速接続機
   構。 （９）前記第２の径方向の対称軸線の反対側で前記カム
   手段に設けられた雄部材追放面を含む特許請求の範囲第
   ８項に記載の急速接続機構（１０）前記カムロック面は
   円錐面である特許請求の範囲第１項に記載の急速接続機
   構。 （１１）前記ロック面は円錐形である特許請求の範囲第
   １項に記載の急速接続機構。 （１２）前記第２の軸線は前記ソケットの軸線に平行で
   ある特許請求の範囲第１項に記載の急速接続機構。 （１３）前記カムロック面はそれを移動する前記内径方
   向の部品に附随して前記第２の縦方向に移動する部品を
   得るために円錐形である特許請求の範囲第１２項に記載
   の急速接続機構。 （１４）前記ソケットと雄部材とを同軸状に貫通し流体
   を流す流体通路を含む特許請求の範囲第１項に記載の急
   速接続機構。 （１５）前記カムフォロワ面は前記流体通路を囲むよう
   に円形である特許請求の範囲第１４項に記載の急速接続
   機構。 （１６）前記カム手段は少なくとも一部が 円形である周面を有する単一部材である特許請求の範囲
   第１項に記載の急速接続機構。 （１７）前記ソケットは前記雄部材の円錐部分を補填す
   る円錐座を有し、前記円錐部分は前記カムロック面によ
   って前記円錐座内に緊密に確立されている特許請求の範
   囲第１項に記載の急速接続機構。