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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-12-19
(45)【発行日】2022-12-27
(54)【発明の名称】パレットクランプ
(51)【国際特許分類】
   B23Q 3/00 20060101AFI20221220BHJP
   B23Q 3/18 20060101ALI20221220BHJP
【FI】
B23Q3/00 A
B23Q3/18 Z
【請求項の数】 6
(21)【出願番号】P 2018138595
(22)【出願日】2018-07-24
(65)【公開番号】P2019022934
(43)【公開日】2019-02-14
【審査請求日】2021-07-19
(31)【優先権主張番号】P 2017143019
(32)【優先日】2017-07-24
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000154901
【氏名又は名称】株式会社北川鉄工所
(74)【代理人】
【識別番号】110001427
【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】西宮 民和
【審査官】亀田 貴志
(56)【参考文献】
【文献】特開2015-039769(JP,A)
【文献】実開昭62-178036(JP,U)
【文献】特開昭58-010405(JP,A)
【文献】実開昭59-093804(JP,U)
【文献】米国特許出願公開第2016/0144472(US,A1)
【文献】特開2005-271163(JP,A)
【文献】特開2003-326406(JP,A)
【文献】特開平10-058258(JP,A)
【文献】特開2005-007500(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B23Q 3/00
B23Q 3/18
B23B 31/00-31/42
B23K 37/04
B24B 41/06
B25H 1/08
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
パレットをテーブルに位置決めした状態で固定するパレットクランプであって、
前記パレットの裏面に設けられるクランプ受部と、
前記クランプ受部と対向するように、前記テーブルの設置面に設けられるクランプ部と、
前記クランプ受部と前記クランプ部とが、付勢手段によって前記設置面と垂直な方向に圧着される圧着部位と、
を備え、
前記クランプ受部は、その圧着部位に、セレーションが形成された被当接面を有し、
前記クランプ部は、その圧着部位に、前記被当接面に密着するセレーションが形成された当接面を有し、
前記クランプ受部及び前記クランプ部の一方が、セレーション延びる方向に面する押圧面及び反押圧面の双方を有するか、又は、前記クランプ受部及び前記クランプ部の各々が、前記押圧面及び前記反押圧面を個別に有し、
前記付勢手段が前記クランプ受部と前記クランプ部とを圧着して、前記当接面と前記被当接面とが密着することにより、前記押圧面と前記反押圧面とが、互いに逆向きに押し付けられるように構成されているパレットクランプ。
【請求項2】
請求項1に記載のパレットクランプにおいて、
前記クランプ受部と前記クランプ部との間に介在する鍵部材を、更に備え、
前記クランプ受部は、セレーションを横断するように前記被当接面に形成されたキー溝を有し、
前記クランプ部は、セレーションを横断するように前記当接面に形成されて前記キー溝と対向する支持溝を有し、
前記鍵部材は、前記キー溝に嵌合される鍵部と、前記支持溝に嵌合される支持部とを有し、
前記支持部は、抜け出し不能な状態で前記支持溝に嵌合されるとともに、前記鍵部は、前記キー溝に隙間を有した状態で嵌合され、
前記当接面と前記被当接面とが密着することにより、前記鍵部が、前記押圧面及び前記反押圧面を押し付けるように構成されているパレットクランプ。
【請求項3】
請求項2に記載のパレットクランプにおいて、
前記鍵部が未圧着の状態で前記キー溝に嵌合されたときに、前記キー溝が前記鍵部に対して傾くように構成されているパレットクランプ。
【請求項4】
請求項2又は請求項3に記載のパレットクランプにおいて、
前記鍵部材は、1つの前記パレットクランプに対して2つ用いられ、
前記鍵部材の一方が前記押圧面を押し付け、前記鍵部材の他方が前記反押圧面を押し付けるように構成されているパレットクランプ。
【請求項5】
請求項1に記載のパレットクランプにおいて、
前記クランプ受部及び前記クランプ部の一方に、前記押圧面及び前記反押圧面を個別に有する一対の規制部が、セレーションの凹凸が並ぶ方向に離れるように設けられ、
前記当接面と前記被当接面とが密着することにより、前記クランプ受部と前記クランプ部とが相対的に傾き、前記クランプ受部及び前記クランプ部の他方が、前記押圧面及び前記反押圧面を押し付けるように構成されているパレットクランプ。
【請求項6】
請求項1に記載のパレットクランプにおいて、
前記被当接面及び前記当接面の一方には、
傾斜した係合面を側部に有し、前記付勢手段を構成する圧着軸と、
前記圧着軸から離れて位置するピン穴と、
が設けられ、
前記被当接面及び前記当接面の他方には、
前記圧着軸と対向し、前記付勢手段を構成する軸穴と、
前記ピン穴と対向する規制ピンと、
が設けられ、
前記軸穴には、突端部分が前記係合面に係合して前記付勢手段を構成する引込軸が、前記軸穴に側方から突出可能に設けられていて、
前記規制ピンが前記ピン穴に挿入され、前記圧着軸が前記軸穴に挿入され、かつ、前記当接面と前記被当接面とが接触した状態で、前記引込軸を前記軸穴に突出させることにより、前記圧着軸が前記軸穴に引き込まれて前記当接面と前記被当接面とが密着し、かつ、前記圧着軸が前記軸穴の壁面を押し付けるとともに、前記圧着軸とは逆向きに、前記規制ピンが前記ピン穴の壁面を押し付けるパレットクランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
開示する技術は、パレットクランプに関する。
【背景技術】
【0002】
パレットクランプは、加工対象であるワークが取り付けられるパレットを、工作機械のテーブルの上に、位置決めした状態で固定する装置(機構)である。従来のパレットクランプは、特許文献1や特許文献2に開示されている。
【0003】
特許文献1には、パレットに形成された複数の位置決め孔に、テーブルに設けられた複数の位置決めピンを挿入することで位置決めするパレットクランプが開示されている。
【0004】
特許文献2には、パレットをテーブルにコレットで引っ張って固定するパレットクランプが開示されている。このパレットクランプでは、テーブルの複数箇所に、コレットを収容するとともに、窄んだテーパ面を先端部分に有する円筒状のピストンピンが設けられている。これらピストンピンの各々に対応したテーブルの複数箇所には、プルスタッドと、その周囲に広がるテーパ受面とを有する受座が設けられている。
【0005】
パレットクランプがクランプする時には、各テーパ受面に各テーパ面が嵌合することにより、パレットがテーブルに位置決めされる。そして、コレットがプルスタッドを把持してテーブル側に引っ張ることにより、パレットがテーブルに固定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】特開2003-170329号公報
【文献】特開2005-81480号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
特許文献1のパレットクランプの場合、構造はシンプルであるが、位置決め孔と位置決めピンとの間には、必ず嵌合隙間が存在するため、位置決め精度に問題がある。
【0008】
その点、特許文献2のパレットクランプは、テーパ面とテーパ受面との嵌合によって位置決めするため、一見、特許文献1のパレットクランプよりも、位置決め精度が優れているように思える。
【0009】
しかし、特許文献2のパレットクランプのテーパ部分は、摺動する構造であるため、摺動ガイド部分には必ず隙間がある。従って、特許文献2のパレットクランプも位置決め精度に問題がある。
【0010】
しかも、特許文献2のパレットクランプの場合、構造上、テーブルとパレットとの間に大きなスペースを確保する必要がある。それに対し、テーブルの上方は、ワークを加工する作業領域となっているため、パレットを低く配置して広い作業領域を確保したいという要望がある。従って、特許文献2のパレットクランプの場合、作業領域が狭くなるという、重大な問題がある。
【0011】
一方、本発明者は、先に、芯出し精度が高精度に維持できるチャックを提案している(特願2017-143019)。本発明者は、この技術を応用することにより、これら問題を解消できる優れたパレットクランプが実現することを見出した。
【0012】
すなわち、開示する技術の目的は、パレットを低く配置できるシンプルかつコンパクトな構造でありながら、高精度な位置決めと強固な固定とが実現できるパレットクランプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0013】
開示する技術は、パレットをテーブルに位置決めした状態で固定するパレットクランプに関する。
【0014】
前記パレットクランプは、前記パレットの裏面に設けられるクランプ受部と、前記クランプ受部と対向するように、前記テーブルの設置面に設けられるクランプ部と、前記クランプ受部と前記クランプ部とが、付勢手段によって前記設置面と垂直な方向に圧着される圧着部位と、を備える。前記クランプ受部は、その圧着部位に、セレーションが形成された被当接面を有している。前記クランプ部は、その圧着部位に、前記被当接面に密着するセレーションが形成された当接面を有している。前記クランプ受部及び前記クランプ部の一方が、セレーション延びる方向に面する押圧面及び反押圧面の双方を有するか、又は、前記クランプ受部及び前記クランプ部の各々が、前記押圧面及び前記反押圧面を個別に有している。そして、前記付勢手段が前記クランプ受部と前記クランプ部とを圧着して、前記当接面と前記被当接面とが密着することにより、前記押圧面と前記反押圧面とが、互いに逆向きに押し付けられるように構成されている。
【0015】
好ましくは、前記クランプ受部と前記クランプ部との間に介在する鍵部材を、更に備え、前記クランプ受部は、セレーションを横断するように前記被当接面に形成されたキー溝を有し、前記クランプ部は、セレーションを横断するように前記当接面に形成されて前記キー溝と対向する支持溝を有し、前記鍵部材は、前記キー溝に嵌合される鍵部と、前記支持溝に嵌合される支持部とを有し、前記支持部は、抜け出し不能な状態で前記支持溝に嵌合されるとともに、前記鍵部は、前記キー溝に隙間を有した状態で嵌合され、前記当接面と前記被当接面とが密着することにより、前記鍵部が、前記押圧面及び前記反押圧面を押し付けるように構成されている。
【0016】
好ましくは、前記鍵部が未圧着の状態で前記キー溝に嵌合されたときに、前記キー溝が前記鍵部に対して傾くように構成されている。
【0017】
好ましくは、前記鍵部材は、1つの前記パレットクランプに対して2つ用いられ、前記鍵部材の一方が前記押圧面を押し付け、前記鍵部材の他方が前記反押圧面を押し付けるように構成されている。
【0018】
好ましくは、前記クランプ受部及び前記クランプ部の一方に、前記押圧面及び前記反押圧面を個別に有する一対の規制部が、セレーションの凹凸が並ぶ方向に離れるように設けられ、前記当接面と前記被当接面とが密着することにより、前記クランプ受部と前記クランプ部とが相対的に傾き、前記クランプ受部及び前記クランプ部の他方が、前記押圧面及び前記反押圧面を押し付けるように構成されている。
【0019】
好ましくは、前記被当接面及び前記当接面の一方には、傾斜した係合面を側部に有する圧着軸と、前記圧着軸から離れて位置するピン穴と、が設けられ、前記被当接面及び前記当接面の他方には、前記圧着軸と対向する軸穴と、前記ピン穴と対向する規制ピンと、が設けられ、前記軸穴には、突端部分が前記係合面に係合する引込軸が、前記軸穴に側方から突出可能に設けられていて、前記規制ピンが前記ピン穴に挿入され、前記圧着軸が前記軸穴に挿入され、かつ、前記当接面と前記被当接面とが接触した状態で、前記引込軸を前記軸穴に突出させることにより、前記圧着軸が前記軸穴に引き込まれて前記当接面と前記被当接面とが密着し、かつ、前記圧着軸が前記軸穴の壁面を押し付けるとともに、前記圧着軸とは逆向きに、前記規制ピンが前記ピン穴の壁面を押し付ける。
【発明の効果】
【0020】
開示する技術を適用したパレットクランプによれば、パレットの高精度な位置決めと強固な固定とが実現でき、ワークの加工領域も広くできるようになる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
図1】パレットクランプ(第1の形態)の使用状態の一例を示す概略斜視図である。
図2】パレットクランプ(第1の形態)を示す概略斜視図である。
図3】パレットクランプ(第1の形態)の断面(図2の矢印X-X線から見た断面)と、鍵部材の外形とを示す概略斜視図である。
図4】パレットクランプ(第1の形態)の位置決め及び固定作用を説明する図である。
図5】パレットクランプ(第2の形態)の断面と、鍵部材の外形とを示す概略斜視図である。
図6】パレットクランプ(第2の形態)の位置決め及び固定作用を説明する図である。
図7】パレットクランプ(第3の形態)の断面と、鍵部材の外形とを示す概略斜視図である。
図8】パレットクランプ(第3の形態)の位置決め及び固定作用を説明する図である。
図9】パレットクランプ(第4の形態)の一部を断面で示す概略斜視図である。
図10】パレットクランプ(第5の形態)を示す概略斜視図である。
図11】パレットクランプ(第5の形態)の一部を断面で示す概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下、開示する技術の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物あるいはその用途を制限するものではない。
【0023】
-パレットクランプの全体構造-
図1に、開示する技術を適用したパレットクランプ100Aを例示する。パレットクランプ100Aは、工作機械200(例えばマシニングセンタ)に用いられる。
【0024】
工作機械200は、略水平に広がるテーブル201を有しており、その上方が、機械加工を行う作業領域となっている。機械加工を行う前には、テーブル201の上に、ワークWが取り付けられた板状のパレット300が配置される。
【0025】
そのパレット300を、テーブル201の上に精度高く位置決めした状態で固定するため、パレット300とテーブル201との間に、パレットクランプ100Aが設けられている。パレットクランプ100Aの設置数や配置は、パレット300の大きさや形状によって適宜選択可能である。例えば、パレット300が小さい場合には、パレットクランプ100Aは1個でもよい。この実施形態では、4個のパレットクランプ100Aが、テーブル201の離れた4箇所に設置する場合を例示している。
【0026】
開示するパレットクランプ100Aは、従来のパレットクランプよりもシンプルかつコンパクトな構造である。従って、部材コストも安価であり、従来よりもパレット300を低く配置することができる。しかも、簡単な操作で、パレット300の高精度な位置決めと強固な固定とが実現できる。
【0027】
具体的には、セレーションを利用した、チャックの技術(特にその位置決め機構)が、パレットクランプ100Aに応用されている。
【0028】
-パレットクランプ100Aの個別構造-
(第1の形態)
図2に、パレットクランプ100Aの1つを拡大して示す。図3に、そのパレットクランプ100Aの断面図を示す。
【0029】
パレットクランプ100Aは、その基本構成として、パレット300の裏面に設けられるクランプ受部110、テーブル201の設置面201aに設けられるクランプ部130、及び、クランプ受部110とクランプ部130とを、設置面201aに対して垂直な方向に圧着させる付勢手段150を備える。この形態のパレットクランプ100Aでは、更に、クランプ受部110とクランプ部130との間に介在する鍵部材170も備えられている。
【0030】
(クランプ受部110)
クランプ受部110は、厚みの大きな矩形板状(直方体状)の金属塊からなり、その一方の板面(取付面110a)の側がパレット300の裏面に固定されている。クランプ受部110の他方の板面側は、パレット300の下方に面しており、クランプ部130に圧着される圧着部位を構成している。その圧着部位には、セレーション111aが形成された被当接面111が形成されている。
【0031】
具体的には、セレーション111aは、公知の鋸歯状の噛み合わせ構造であり、横断面形状が連続した略三角形の凹凸からなる一群の線状凸部及び線状凹部で構成されている。被当接面111には、このような構造のセレーション111aの横断面形状が、被当接面111の幅方向(短辺側の方向)に延びるように形成されている。以下、セレーションが幅方向に延びる方向を「セレーションが延びる方向」とも言う。
【0032】
被当接面111の幅方向の中央部位には、セレーション111aを横断するようにキー溝112が形成されている。キー溝112は、横断面が矩形の溝であり、被当接面111の長さ方向(長辺側の方向)に延びて、クランプ受部110の両端を貫通するように形成されている。それにより、被当接面111は、キー溝112によって2分されており、キー溝112の両側に、一対のセレーション111aの帯状領域が形成されている。
【0033】
本実施形態のパレットクランプ100Aでは、チャックに適用した技術である「位置決め機構」を採用している。具体的には、キー溝112は、セレーション111aの凹凸が並ぶ方向に延びるように形成されている。キー溝112の略中央部位(クランプ受部110の略中央部位)には、取付面110aに貫通するボルト孔113が形成されている。
【0034】
(クランプ部130)
各クランプ部130は、パレット300の各所に配置された各クランプ受部110と対向するように、テーブル201の各所に配置されている。
【0035】
クランプ部130もまた、厚みの大きな矩形板状の金属塊からなり、その一方の板面(取付面130a)の側がテーブル201の設置面201aに固定されている。具体的には、ボルト131(本形態では2本)により、クランプ部130はテーブル201に締結されている。クランプ部130の他方の板面側は、テーブル201の上方に面しており、クランプ受部110に圧着される圧着部位を構成している。その圧着部位には、セレーション132aが形成された当接面132が形成されている。
【0036】
具体的には、当接面132には、被当接面111に密着するセレーション132aが、その幅方向(短辺側の方向)に延びるように形成されている。
【0037】
当接面132の幅方向の中央部位には、セレーション132aを横断するように支持溝133が形成されている。支持溝133は、横断面が矩形の溝であり、当接面132の長さ方向(長辺側の方向)に延びて、クランプ部130の両端を貫通するように形成されている。それにより、当接面132は、支持溝133によって2分されており、支持溝133の両側に一対のセレーション132aの帯状領域が形成されている。
【0038】
具体的には、支持溝133は、キー溝112と同様に、セレーション132aの凹凸が並ぶ方向に延びている。従って、支持溝133は、当接面132が被当接面111と密着した時には、キー溝112と対向し、キー溝112と重なり合うように構成されている。支持溝133の略中央部位には、取付面130aに貫通する締結孔134(雌ネジを有する孔、以下同様)が形成されている。
【0039】
図4に示すように、クランプ部130の各側面には、支持溝133の側面に貫通する横ネジ孔135が形成されている。各横ネジ孔135は、支持溝133の各端部の、離れた位置に配置されている。これら横ネジ孔135には、先端が円錐状のキー止めボルト136が各々ねじ込まれており、キー止めボルト136の先端が支持溝133に突出するように構成されている。
【0040】
(鍵部材170)
鍵部材170は、一辺が長い金属の板状部材からなり、厚板状の鍵部171と、鍵部171よりも長い厚板状の支持部172とを有している。鍵部171は、支持部172の長手方向の略中央部に積層するように、支持部172と一体に構成されている。鍵部171は、キー溝112の幅よりも、幅が小さい部分と幅が大きい部分とを有している。支持部172の幅は支持溝133の幅よりも僅かに小さい。鍵部材170の略中央には、鍵部171及び支持部172を厚み方向に貫通する挿通孔173が形成されている。
【0041】
鍵部171の各側面の対角位置には、いわゆるヌスミを入れる(一定の厚みで削り取る)ことにより、相対的に僅かに突出した一対の作用部174,174が設けられている。
【0042】
すなわち、図4に示すように、作用部174の一方を含む鍵部171の各端部の幅W1はキー溝112の幅W2よりも小さく形成し、作用部174の双方を含む鍵部171の最大幅W3は、キー溝112の幅W2よりも僅かに大きく形成する(W1<W2<W3)。その結果、鍵部171は、キー溝112に対して斜めにしなければ挿入できないが、斜めにすれば挿入できる状態になっている(微小な傾斜であるため、図示は省略)。
【0043】
支持部172の各側面の対角位置(鍵部171の作用部174と同じ対角位置)には、キー止めボルト136の先端が嵌合する一対の円錐状凹部175,175が形成されている。
【0044】
図4に示すように、支持部172は、一対のキー止めボルト136,136により、抜け出し不能な状態で支持溝133に嵌合される。その状態で、挿通孔173は、締結孔134に重なり合うように構成されている。
【0045】
(パレットクランプ100Aの取り付け)
これらパレットクランプ100Aによる、テーブル201へのパレット300の取り付け作業について説明する。まず、テーブル201に配置されている各クランプ部130の上に、各クランプ受部110が重なるようにパレット300を載置する。
【0046】
それにより、互いのセレーション111a,132aが緩く噛み合った状態で当接面132に被当接面111が接触し、鍵部171は、キー溝112に入り込む。このとき、鍵部171は、幅方向に隙間を有した状態でキー溝112に嵌合される。そして、ボルト孔113は、挿通孔173及び締結孔134と重なり合う。
【0047】
互いに重なり合ったボルト孔113及び挿通孔173に締結ボルト151を挿入し、締結孔134に締結ボルト151をねじ込んでいく。それにより、クランプ受部110とクランプ部130とは、設置面201aと垂直な方向に圧着されていく。すなわち、このパレットクランプ100Aでは、締結ボルト151によって付勢手段150が構成されている。
【0048】
締結ボルト151による圧着が進むと、それぞれのセレーション111a,132aが確りと噛み合うようになり、被当接面111と当接面132とが密着する。そうすると、セレーション111a(132a)の凹凸が並ぶ方向(被当接面111の長手方向)において、クランプ受部110はクランプ部130に高精度に位置決めされ、強固に固定される。
【0049】
そして、クランプ受部110は、クランプ部130と平行になり、それぞれの幅方向の中心線が一致するようになる。このとき、上述したように、鍵部171は、位置決め機構を構成している。従って、当接面132と被当接面111とが密着すると、図4に白抜き矢印で示すように、鍵部171の一方の作用部174は、キー溝112の一方の側面に接触し、鍵部171の他方の作用部174は、キー溝112の他方の側面に接触し、押し付けるようになる。
【0050】
すなわち、鍵部171の一方の作用部174が、キー溝112の一方の側面を外方に押し付け、鍵部171の他方の作用部174が、キー溝112の他方の側面を外方に押し付ける。クランプ部130に支持部172を介して固定された鍵部171により、クランプ受部110が、その内側から、キー溝112の両側面を介して互いに逆向きに押し付けるので、セレーション111aが延びる方向(被当接面111の幅方向)においても、ガタがなく高精度に位置決めされ、強固に固定できる。
【0051】
なお、このパレットクランプ100Aでは、後述するように、キー溝112の一方の側面が押圧面180に相当し、キー溝112の他方の側面が反押圧面181に相当する。
【0052】
(第2の形態)
図5に、本形態のパレットクランプ100Bの断面図を示す。パレットクランプ100Bの基本的な構成は、上述したパレットクランプ100Aと同じである。従って、同じ構造や機能の部材については、同じ符号を用いることでその説明は省略し、異なる内容について説明する(他の形態も同様)。
【0053】
このパレットクランプ100Bでは、1つのパレットクランプ100Bに対して2つの鍵部材170が用いられていて、その一方が押圧面180を押し付け、その他方が反押圧面181を押し付けるように構成されている。
【0054】
各鍵部材170は、縦横の幅が支持溝133の幅と略同一の大きさを有する直方体状の同じ部材からなる。この鍵部材170の鍵部171は、一方の側面(非作用部176)が、ヌスミを入れることにより、他方の側面(作用部174)よりも、鍵部171の幅方向の中心側に位置していて、キー溝112に嵌合した場合に、キー溝112の側面との間に隙間ができるように構成されている。
【0055】
鍵部材170の略中央には、鍵部171及び支持部172を厚み方向に貫通するボルト孔113が形成されている。クランプ部130の支持溝133における締結孔134の両側には、対称状に第2の締結孔134Aが形成されている。各鍵部材170は、作用部174及び非作用部176の各々が、キー溝112の各側面に対して逆向きになる状態で、ボルト137による第2の締結孔134Aへの締結により、クランプ部130に固定されている。
【0056】
(パレットクランプ100Bの取り付け)
第1の形態と同様にして、互いに重なり合ったボルト孔113及び締結孔134に、締結ボルト151をねじ込む。締結ボルト151による圧着が進むと、被当接面111と当接面132とが密着する。そうすると、セレーション111aの凹凸が並ぶ方向において、クランプ受部110はクランプ部130に高精度に位置決めされ、強固に固定される。
【0057】
2つの鍵部材170になっている点を除けば、その配置や寸法の関係は、鍵部171と同様である(図6のW1,W2,W3参照)。従って、図6に白抜き矢印で示すように、一方の鍵部材170の作用部174は、キー溝112の一方の側面に接触し、他方の鍵部材170の作用部174は、キー溝112の他方の側面に接触し、押し付けるようになる。
【0058】
それにより、セレーション111aが延びる方向においても、高精度に位置決めされ、強固に固定できる。このパレットクランプ100Bでも、第1の形態と同様に、キー溝112の一方の側面が押圧面180に相当し、キー溝112の他方の側面が反押圧面181に相当する。
【0059】
このパレットクランプ100Bの場合、鍵部材170を小さくかつシンプルにでき、その2つを併用できるので、第1の形態よりも、シンプルかつ安価で実現できる。また、第1の形態よりも、押圧面180と反押圧面181との間の距離を大きくできるので、より精度高く位置決めでき、強固に固定できる。
【0060】
(第3の形態)
図7に、本形態のパレットクランプ100Cの断面図を示す。このパレットクランプ100Cでは、第2の形態のパレットクランプ100Bにチャックの構造を応用することにより、鍵部材170の配置の自由度が高まるように工夫されている。
【0061】
すなわち、クランプ受部110には、キー溝112から取付面110aに貫通する2つのボルト孔113,113が、キー溝112の長手方向の離れた位置に、対称状に形成されている。そして、支持溝133は、横断面が略逆T形状の溝からなる。詳細には、支持溝133は、当接面132に開口する幅が相対的に狭い幅狭部133aと、幅狭部133aに連なる幅が相対的に広い幅広部133bとを有している。
【0062】
各鍵部材170は、横断面が略T形状に形成されており、幅広部133bにスライド可能な状態で嵌合する抜止部170aと、幅狭部133aに隙間を有した状態で嵌合する中段部170bと、キー溝112に隙間を有した状態で嵌合する鍵部171とを有している。鍵部171の両側面のうち、一方の側面(非作用部176)が他方の側面(作用部174)よりも中心側に位置していて、キー溝112に嵌合した場合に、キー溝112の側面との間に隙間ができるように構成されている点は、第2の形態と同じである。
【0063】
各鍵部材170の略中央には、鍵部171及び支持部172を厚み方向に貫通する第3の締結孔134Bが形成されている。
【0064】
(パレットクランプ100Cの取り付け)
このパレットクランプ100Cでは、各鍵部材170が、作用部174及び非作用部176の各々が、キー溝112の各側面に対して逆向きになる状態で、支持溝133に挿入される。そうして、クランプ受部110の2つのボルト孔113と、第3の締結孔134Bとが互いに重なり合うように、各鍵部材170が位置決めされ、各ボルト孔113に挿入した2つの締結ボルト151を、第3の締結孔134Bの各々にねじ込む。
【0065】
そうして、これら締結ボルト151による圧着が進むと、被当接面111と当接面132とが密着する。そうすると、セレーション111aの凹凸が並ぶ方向において、クランプ受部110はクランプ部130に高精度に位置決めされ、強固に固定される。
【0066】
この鍵部材170では、図7及び図8に示すように、鍵部171の幅W1aよりもキー溝112の幅W4の方が大きく、キー溝112の幅W4よりも中段部170bの幅W1bの方が僅かに大きく形成されている(W1a<W4<W1b)。従って、図8に白抜き矢印で示すように、第2の形態と同様に、一方の鍵部材170の作用部174は、キー溝112の一方の側面に接触し、他方の鍵部材170の作用部174は、キー溝112の他方の側面に接触し、押し付けるようになる。それにより、セレーション111aが延びる方向においても、高精度に位置決めされ、強固に固定できる。
【0067】
このパレットクランプ100Cの場合、第2の形態と同様に、鍵部材170を小さくかつシンプルにでき、その2つを併用できる。ボルト孔113の位置に応じて鍵部材170を移動できるので、鍵部材170の配置の自由度が高まる。
【0068】
(第4の形態)
図9に、本形態のパレットクランプ100Dの断面図を示す。このパレットクランプ100Dでは、鍵部材170を省略し、部品点数が少なくなるように工夫されている。
【0069】
具体的には、クランプ受部110の被当接面111のキー溝112は省略され、被当接面111の全域にセレーション111aが形成されている。セレーション111aは、クランプ受部110の短辺と平行に延びている。
【0070】
クランプ部130の当接面132の支持溝133も省略され、当接面132の全域にセレーション132aが形成されている。クランプ部130のセレーション132aは、クランプ部130の短辺と平行に延びている。そして、そのセレーション132aの凹凸が並ぶ方向に離れたクランプ部130の対角位置には、一対の規制部137,137が設けられている。
【0071】
各規制部137は、当接面132の縁に沿って延びる壁状の凸部からなる。これら規制部137は、クランプ部130にクランプ受部110を締結しない状態で取り付けたとき、クランプ受部110をクランプ部130に対して僅かに傾斜させるように構成されている。すなわち、図9に示すように、クランプ部130における、これら規制部137,137を除いた幅W5は、クランプ受部110の幅W6よりも僅かに小さくなるように形成されている。
【0072】
(パレットクランプ100Dの取り付け)
このパレットクランプ100Dでは、クランプ受部110のボルト孔113に挿入した締結ボルト151を締結孔134にねじ込む。締結ボルト151による圧着が進むと、被当接面111と当接面132とが密着する。そうすると、クランプ部130に対して僅かに傾斜したクランプ受部110が平行となり、一方の規制部137と対向しているクランプ受部110の側面の端部が、その規制部137の対向面(押圧面180に相当)を押し付けるとともに、他方の規制部137と対向しているクランプ受部110の側面の端部の他方が、その規制部137の対向面(反押圧面181に相当)を押し付ける。
【0073】
それにより、このパレットクランプ100Dの場合も、セレーション111aの凹凸が並ぶ方向及び延びる方向の両方向において、クランプ受部110はクランプ部130に高精度に位置決めされ、強固に固定される。そして、このパレットクランプ100Dの場合、構造が極めてシンプルであり、部品点数も少ない利点がある。なお、規制部137など、クランプ部130の構造とクランプ受部110の構造とを逆にすることも可能である。
【0074】
(第5の形態)
図10に、本形態のパレットクランプ100Eの全体構造を示す。また、図11に、パレットクランプ100Eの要部の断面図を示す。このパレットクランプ100Eでは、付勢手段150をパレットクランプ100Eに組み込むことにより、自動化が容易にできるように工夫されている。
【0075】
具体的には、第4の形態と同様に、クランプ受部110の被当接面111のキー溝112は省略され、被当接面111の全域にセレーション111aが形成されている。このパレットクランプ100Eの場合、クランプ受部110のセレーション111aは、クランプ部130の短辺と平行に延びている。
【0076】
そして、被当接面111には、圧着軸153と、ピン孔154とが設けられている。圧着軸153は、クランプ受部110に固定される基軸部153aと、基軸部153aに固定された小径の軸本体153bと、軸本体153bの先端に設けられた大径の軸頭部153cとを有し、被当接面111の略中央から垂直に突出している。軸頭部153cの軸本体153bの側には、円錐状に傾斜した係合面153dが形成されている。
【0077】
ピン孔154は、被当接面111から垂直に延びる丸孔からなり、圧着軸153からセレーション111aの凹凸が並ぶ方向に離れた位置に形成されている。
【0078】
第4の形態と同様に、クランプ部130の当接面132の支持溝133も省略され、当接面132の全域にセレーション132aが形成されている。クランプ部130のセレーション132aも、クランプ部130の短辺と平行に延びている。そして、その当接面132には、圧着軸153と対向して圧着軸153が挿入される軸孔155と、ピン孔154と対向してピン孔154に挿入される規制ピン156とが設けられている。
【0079】
規制ピン156は、セレーション132aが延びる方向に長い略菱形状の横断面を有している。軸孔155と圧着軸153(軸頭部153c)との間、ピン孔154と規制ピン156(長径側)との間には、僅かな隙間(嵌合隙間)が存在するように構成されている。
【0080】
クランプ部130には、その側面から軸孔155の側面に貫通する第2の横ネジ孔153Aが形成されている。第2の横ネジ孔153Aには、突端部分が円錐状の引込軸157がねじ込まれており、その突端が軸孔155に突出するように構成されている。
【0081】
引込軸157の側に位置する規制ピン156の端面は、位置決め作用を発揮する作用部174を構成する。詳しくは、図11の二点破線枠内に示すように、クランプ部130における、引込軸157の側に位置する規制ピン156の端面と、引込軸157の反対側に位置する軸孔155の壁面との間の距離W7は、クランプ受部110における、引込軸157の側に位置するピン孔154の壁面と、引込軸157の反対側に位置する圧着軸153の軸頭部153cの側面との間の距離W8よりも僅かに大きく設定されている。
【0082】
このパレットクランプ100Eでは、圧着軸153、軸孔155、引込軸157などにより、付勢手段150が構成されている。
【0083】
(パレットクランプ100Eの取り付け)
このパレットクランプ100Eでは、図10に示すように、規制ピン156がピン孔154に挿入され、圧着軸153が軸孔155に挿入されるようにして、当接面132と被当接面111とを接触させる。そうした状態で、引込軸157をねじ込み、その突端部分を軸孔155に突出させていく。そうすることにより、引込軸157の突端部分が係合面153dに係合し、これらの傾斜によるスライド作用により、圧着軸153が軸孔155に引き込まれる。その結果、当接面132と被当接面111とが密着する。
【0084】
同時に、引込軸157に押されることにより、軸頭部153cの側面が、引込軸157とは反対側に位置する軸孔155の壁面(押圧面180に相当)を押し付ける。それに伴って、クランプ受部110は、セレーション111aが延びる方向に沿ってずれ動くことになるが、ピン孔154の壁面が、引込軸157の側に位置する規制ピン156の端面(作用部174)に接触し、圧着軸153とは逆向きに、規制ピン156の端面がピン孔154の壁面(反押圧面181に相当)を押し付ける。
【0085】
それにより、このパレットクランプ100Eの場合も、セレーション111aの凹凸が並ぶ方向及び延びる方向の両方向において、クランプ受部110はクランプ部130に高精度に位置決めされ、強固に固定される。付勢手段150がパレットクランプ100Eに組み込まれているので、パレットクランプの圧着の手段としてボルト締結以外の方法を使うことが可能になり、自動化が容易にできる。
【0086】
-その他の形態-
開示する技術は、上述した実施形態に限定されず、それ以外の種々の構成をも包含する。例えば、クランプ部130やクランプ受部110など、パレットクランプの形状は一例である。これら構成部材の形状は、仕様に応じて適宜変更可能である。上述した実施形態では、手動でクランプするパレットクランプを示したが、締結ボルト151や引込軸157の構造を変更し、自動でクランプするようにしてもよい。
【0087】
キー溝及び支持溝の少なくともどちらか一方を傾けてもよい。要は、セレーションの密着によって互いに逆向きに押し付ける作用が生じればよい。
【0088】
付勢手段は、ボルト締結に限らない。例えば、流体圧によるピストン駆動で引込んだり、カムをレバーで回転させて押し付けたり、またはバネによる弾性によって付勢したり、あるいは上方から何らかの方法でパレットを押さえるなどの手段がある。
【0089】
また、付勢手段はパレットクランプが複数ある場合は、例えば4つある場合は、4つ全てに設ける必要はなく、1つでよい場合もある。更に、パレットクランプ4つに必ずしも付勢手段はなくてもよく、4つの中央付近を押すような別の付勢手段を設けてもよい。
【0090】
上述した各形態の押圧面と反押圧面を、仕様に応じて、適宜組み合わせてもよい。例えば、図9の2つの137のうち一方の137を、図10のピン孔154(または圧着軸153)に代えることなどが考えられる。
【符号の説明】
【0091】
100A-100E パレットクランプ
110 クランプ受部
111 被当接面
111a セレーション
112 キー溝
130 クランプ部
132 当接面
132a セレーション
133 支持溝
150 付勢手段
151 締結ボルト
170 鍵部材
180 押圧面
181 反押圧面
201 テーブル
300 パレット
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11