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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】2024-10-28
(45)【発行日】2024-11-06
(54)【発明の名称】固定具、および固定装置
(51)【国際特許分類】
   B25J 15/04 20060101AFI20241029BHJP
   B23B 31/00 20060101ALI20241029BHJP
   B23B 31/107 20060101ALI20241029BHJP
   B23Q 3/00 20060101ALI20241029BHJP
   F16B 2/18 20060101ALI20241029BHJP
【FI】
B25J15/04 Z
B23B31/00 Z
B23B31/107 D
B23Q3/00 Z
F16B2/18 A
【請求項の数】 5
(21)【出願番号】P 2021104432
(22)【出願日】2021-06-23
(65)【公開番号】P2023003327
(43)【公開日】2023-01-11
【審査請求日】2023-09-12
(73)【特許権者】
【識別番号】591133446
【氏名又は名称】株式会社イマオコーポレーション
(74)【代理人】
【識別番号】100079968
【弁理士】
【氏名又は名称】廣瀬 光司
(72)【発明者】
【氏名】加来 友佑
【審査官】稲垣 浩司
(56)【参考文献】
【文献】特開2020-62711(JP,A)
【文献】特開2009-214252(JP,A)
【文献】特開2005-351331(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B25J 15/04
B23B 31/107
F16B 2/18
B23B 31/00
B23Q 3/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
固定対象物に被固定物を着脱可能に固定するために、前記固定対象物に取り付けられる固定具であって、
前記固定対象物に固定される固定具本体と、第1作用部材と、第2作用部材と、棒部材と、操作レバーと、弾性部材と、第1弾性補助部材と、第2弾性補助部材とを備え、
前記固定具本体は、前記被固定物に設けられる連結軸部材が挿入される挿入孔と、前記連結軸部材が前記挿入孔に対し抜き挿しされる第1方向と直交する第2方向を向き、前記挿入孔と交差する収容孔とを備え、
前記収容孔は、前記第1作用部材を前記第2方向にスライド可能に収容する第1収容孔と、前記第2作用部材を前記第2方向にスライド可能に収容する第2収容孔とを有して、それら第1収容孔と第2収容孔とが前記挿入孔を挟んで対向位置し、
前記棒部材は、前記第1作用部材と前記第2作用部材とを、前記第2方向にスライド可能に貫通し、
前記操作レバーは、前記棒部材の、前記第1作用部材側を貫通した一方の端部に、前記第2方向と直交する第1軸心回りに回動可能に取り付けられ、かつ、
前記操作レバーは、その基端側に、前記第1作用部材を、直接または間接的に押圧するカム面を有し、
前記棒部材は、前記第2作用部材側を貫通した他方の端部に、前記第2作用部材の抜け止めのための抜止め部を有し、
前記弾性部材は、前記抜止め部と前記第2作用部材との間、および/または、前記カム面と前記第1作用部材との間にあって、前記棒部材を介して前記第1作用部材と前記第2作用部材とを相対的に近づける側に付勢し、
前記第1弾性補助部材は、前記固定具本体に支持されて、前記第1作用部材を前記挿入孔から離れる側に付勢し、
前記第2弾性補助部材は、前記固定具本体に支持されて、前記第2作用部材を前記挿入孔から離れる側に付勢し、
前記第1作用部材および前記第2作用部材には、それら第1作用部材と第2作用部材とが互いに近接することで、前記連結軸部材を両側から押圧して、その連結軸部材を前記挿入孔の奥側へと引き込む押圧部が設けられており、
前記操作レバーを、アンクランプ位置からクランプ位置に回動することで、前記カム面が回動して、前記抜止め部と前記カム面との間隔が狭まり、これにより、前記第1作用部材が前記カム面に押されて、前記第1弾性補助部材および前記第2弾性補助部材の弾性力に抗して前記第1作用部材と前記第2作用部材とが前記弾性部材と前記棒部材を介して互いに近接するとともに、前記押圧部が前記連結軸部材を引き込むように押圧し、
前記操作レバーを、クランプ位置からアンクランプ位置に回動することで、前記カム面が回動して、前記抜止め部と前記カム面との間隔が広がり、前記第1弾性補助部材と前記第2弾性補助部材の弾性力を受けて、前記第1作用部材と前記第2作用部材とが互いに離間して、前記連結軸部材が前記挿入孔から抜出し可能となる、固定具。
【請求項2】
前記カム面は、前記操作レバーがクランプ位置にあるときの前記第1作用部材側に当接する面が、平坦に形成されている、請求項1に記載の固定具。
【請求項3】
ロックレバーと、ロック部材と、付勢部材とを備え、
前記ロックレバーは、係止突起を有して、前記操作レバーの基端側に、前記第1軸心と平行な第2軸心回りに回動可能に取り付けられ、
前記ロック部材は、前記棒部材の前記一方の端部に設けられるとともに、前記係止突起が接して滑る滑り面を有し、
前記付勢部材は、前記ロックレバーを、前記係止突起が前記ロック部材の滑り面を押圧するよう付勢し、
前記ロックレバーが前記付勢部材の付勢力を受けて、前記係止突起は、常時は、前記ロック部材の滑り面に当接し、前記操作レバーがクランプ位置にあるときは、前記ロック部材の滑り面に設けられた係止部に係合して、前記操作レバーの回動を阻止する、請求項1または2に記載の固定具。
【請求項4】
前記固定対象物は、ロボットアームであって、前記被固定物は、ツールである、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の固定具。
【請求項5】
請求項1ないし4のいずれか1項に記載の固定具と、前記連結軸部材とからなる、固定装置であって、
前記連結軸部材には、前記被固定物側を向くとともに、自身の軸心から離れるほど前記被固定物から遠ざかるように傾斜する、被押圧面が設けられ、
前記第1作用部材および前記第2作用部材に設けられた前記押圧部が、前記被押圧面を押圧することで、前記連結軸部材が前記挿入孔の奥側へと引き込まれる、固定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、固定対象物に被固定物を着脱可能に固定するための固定具、および固定装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、ツールをロボットアーム等の作業本体機構に着脱して交換するためのツール交換装置があった(例えば、特許文献1参照)。このツール交換装置43は、図10に示すように、ツール41が接続されるツールプレート44と、そのツールプレート44に連結されるL字型の連結体45と、作業本体機構42に連結される接続プレート46と、その接続プレート46を貫通し外部からの回動操作により回動可能なカム軸47とを備えていた。ここで、連結体45には、その側面から半円形の係合凹部45aが形成された。そして、接続プレート46には、連結体45が挿入される装着凹部46aが形成され、カム軸47には、半円形の係合カム47aが設けられた。そこで、装着凹部46aに連結体45を挿入し、カム軸47を回動することで、係合カム47aが係合凹部45aに係合し、これによって、ツールプレート44と接続プレート46とが連結された。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2008-272875号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、前記従来のツール交換装置43にあっては、ツールプレート44およびそのツールプレート44に連結される連結体45は、それら全体として、形状が複雑でサイズが大きく、多品種に及ぶツール41の交換では、連結体45を含めツールプレート44が多数必要となり、大幅なコストアップとなるという問題があった。
【0005】
この発明は、上記した従来の欠点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、被固定物に連結軸部材を設け、その連結軸部材を、簡易な形状とすることで、コストダウンを図ることができ、かつ、その連結軸部材を固定物側に簡単に設けることができ構想の手間を短縮して設計効率を向上させることができる、固定具、および固定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
この発明に係る固定具、および固定装置は、前記目的を達成するために、次の構成からなる。すなわち、
請求項1に記載の発明に係る固定具は、固定対象物に被固定物を着脱可能に固定するために、前記固定対象物に取り付けられる。この固定具は、前記固定対象物に固定される固定具本体と、第1作用部材と、第2作用部材と、棒部材と、操作レバーと、弾性部材と、第1弾性補助部材と、第2弾性補助部材とを備える。前記固定具本体は、前記被固定物に設けられる連結軸部材が挿入される挿入孔と、前記連結軸部材が前記挿入孔に対し抜き挿しされる第1方向と直交する第2方向を向き、前記挿入孔と交差する収容孔とを備える。前記収容孔は、前記第1作用部材を前記第2方向にスライド可能に収容する第1収容孔と、前記第2作用部材を前記第2方向にスライド可能に収容する第2収容孔とを有して、それら第1収容孔と第2収容孔とが前記挿入孔を挟んで対向位置する。前記棒部材は、前記第1作用部材と前記第2作用部材とを、前記第2方向にスライド可能に貫通する。前記操作レバーは、前記棒部材の、前記第1作用部材側を貫通した一方の端部に、前記第2方向と直交する第1軸心回りに回動可能に取り付けられる。そして、前記操作レバーは、その基端側に、前記第1作用部材を、直接または間接的に押圧するカム面を有する。また、前記棒部材は、前記第2作用部材側を貫通した他方の端部に、前記第2作用部材の抜け止めのための抜止め部を有する。前記弾性部材は、前記抜止め部と前記第2作用部材との間、および/または、前記カム面と前記第1作用部材との間にあって、前記棒部材を介して前記第1作用部材と前記第2作用部材とを相対的に近づける側に付勢する。前記第1弾性補助部材は、前記固定具本体に支持されて、前記第1作用部材を前記挿入孔から離れる側に付勢する。前記第2弾性補助部材は、前記固定具本体に支持されて、前記第2作用部材を前記挿入孔から離れる側に付勢する。また、前記第1作用部材および前記第2作用部材には、それら第1作用部材と第2作用部材とが互いに近接することで、前記連結軸部材を両側から押圧して、その連結軸部材を前記挿入孔の奥側へと引き込む押圧部が設けられている。そこで、前記操作レバーを、アンクランプ位置からクランプ位置に回動することで、前記カム面が回動して、前記抜止め部と前記カム面との間隔が狭まり、これにより、前記第1作用部材が前記カム面に押されて、前記第1弾性補助部材および前記第2弾性補助部材の弾性力に抗して前記第1作用部材と前記第2作用部材とが前記弾性部材と前記棒部材を介して互いに近接するとともに、前記押圧部が前記連結軸部材を引き込むように押圧し、この押圧により、被固定物は、固定対象物に固定される。反対に、前記操作レバーを、クランプ位置からアンクランプ位置に回動することで、前記カム面が回動して、前記抜止め部と前記カム面との間隔が広がり、前記第1弾性補助部材と前記第2弾性補助部材の弾性力を受けて、前記第1作用部材と前記第2作用部材とが互いに離間して、前記連結軸部材が前記挿入孔から抜出し可能となる。
【0007】
この固定具によると、固定具は、固定対象物に取り付けられる。そして、被固定物には、連結軸部材が設けられる。そこで、連結軸部材を固定具の挿入孔に挿入し、固定具の操作レバーを、第1軸心を中心として、アンクランプ位置からクランプ位置に回動すると、第1作用部材がカム面に押されて、第1作用部材と第2作用部材とが弾性部材と棒部材を介して互いに近接する。そして、この近接により、第1作用部材と第2作用部材とが、弾性部材の弾性力を受けて、それら作用部材の押圧部が、両側から、連結軸部材を引き込むように押圧する。反対に、操作レバーを、第1軸心を中心として、クランプ位置からアンクランプ位置に回動すると、第1弾性補助部材と第2弾性補助部材の弾性力を受けて、第1作用部材と第2作用部材とが互いに離間する。そして、この離間により、連結軸部材が挿入孔から抜出し可能となり、固定対象物から被固定物を取り外すことができる。
【0008】
また、請求項2に記載の発明に係る固定具は、請求項1に記載の固定具において、前記カム面は、前記操作レバーがクランプ位置にあるときの前記第1作用部材側に当接する面が、平坦に形成されている。これにより、操作レバーをクランプ位置にしたとき、クリック感を得ることができ、また、そのクランプ位置において、操作レバーを保持することができる。
【0009】
また、請求項3に記載の発明に係る固定具は、請求項1または2に記載の固定具において、ロックレバーと、ロック部材と、付勢部材とを備える。ここで、前記ロックレバーは、係止突起を有して、前記操作レバーの基端側に、前記第1軸心と平行な第2軸心回りに回動可能に取り付けられる。前記ロック部材は、前記棒部材の前記一方の端部に設けられるとともに、前記係止突起が接して滑る滑り面を有する。そして、前記付勢部材は、前記ロックレバーを、前記係止突起が前記ロック部材の滑り面を押圧するよう付勢する。そこで、前記ロックレバーが前記付勢部材の付勢力を受けて、前記係止突起は、常時は、前記ロック部材の滑り面に当接し、前記操作レバーがクランプ位置にあるときは、前記ロック部材の滑り面に設けられた係止部に係合して、前記操作レバーの回動を阻止する。こうして、操作レバーをクランプ位置にすると、自動的に操作レバーの回動が阻止されることから、不用意に操作レバーがクランプ位置からアンクランプ位置側に回動することがない。
【0010】
また、請求項4に記載の発明に係る固定具は、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の固定具において、前記固定対象物は、ロボットアームであって、前記被固定物は、ツールである。
【0011】
また、請求項5に記載の発明に係る固定装置は、請求項1ないし4のいずれか1項に記載の固定具と、前記連結軸部材とからなる。ここで、前記連結軸部材には、前記被固定物側を向くとともに、自身の軸心から離れるほど前記被固定物から遠ざかるように傾斜する、被押圧面が設けられる。そこで、前記第1作用部材および前記第2作用部材に設けられた前記押圧部が、前記被押圧面を押圧することで、前記連結軸部材が前記挿入孔の奥側へと引き込まれる。
【発明の効果】
【0012】
この発明に係る固定具、および固定装置によれば、コストダウンを図ることができ、かつ、構想の手間を短縮して設計効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
図1】この発明の一実施の形態の、固定装置の分解斜視図である。
図2】同じく、操作レバーがクランプ位置にあるときの固定装置の斜視図である。
図3】同じく、正面図である。
図4】同じく。平断面図である。
図5】同じく、縦断面図である。
図6】同じく、操作レバーがアンクランプ位置にあるときの固定装置の斜視図である。
図7】同じく、平断面図である。
図8】同じく、縦断面図である。
図9】同じく、固定装置の使用例を示す斜視図である。
図10】従来のツール交換装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、この発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
【0015】
図1図9は、本発明の一実施の形態を示す。図中符号1は、ロボットアーム等の固定対象物を示す。2は、ツール等の被固定物を示す。3は、前記被固定物2に設けられる連結軸部材を示す。4は、固定具を示し、この固定具4は、前記固定対象物1に前記被固定物2を着脱可能に固定するために、前記固定対象物1に取り付けられる。5は、固定装置を示し、この固定装置5は、前記固定具4と前記連結軸部材3とからなる。
【0016】
固定具4は、固定対象物1に固定される固定具本体6と、第1作用部材7と、第2作用部材8と、棒部材9と、操作レバー10と、弾性部材11と、第1弾性補助部材12と、第2弾性補助部材13とを備える。ここで、固定具本体6は、被固定物2に設けられる連結軸部材3が挿入される挿入孔6aと、連結軸部材3が挿入孔6aに対し抜き挿しされる第1方向14と直交する第2方向15を向き、挿入孔6aと交差する収容孔6bとを備える。この収容孔6bは、第1作用部材7を前記第2方向15にスライド可能に収容する第1収容孔6cと、第2作用部材8を前記第2方向15にスライド可能に収容する第2収容孔6dとを有して、それら第1収容孔6cと第2収容孔6dとが、挿入孔6aを挟んで対向位置する。
【0017】
棒部材9は、その長手方向が前記第2方向を向き、第1作用部材7と第2作用部材8とを、第2方向15にスライド可能に貫通する。操作レバー10は、この棒部材9の、第1作用部材7側を貫通した一方の端部に、前記第2方向15と直交する第1軸心16回りに回動可能に取り付けられる。この操作レバー10は、その基端側に、第1作用部材7を、直接または間接的に(図示実施の形態においては、間接的に)押圧するカム面10aを有する。そして、棒部材9は、第2作用部材8側を貫通した他方の端部に、第2作用部材8の抜け止めのための抜止め部9aを有する。
【0018】
弾性部材11は、抜止め部9aと第2作用部材8との間、および/または、カム面10aと第1作用部材7との間(図示実施の形態においては、抜止め部9aと第2作用部材8との間)にあって、棒部材9を介して第1作用部材7と第2作用部材8とを相対的に近づける側に付勢(詳しくは、弾性付勢)する。第1弾性補助部材12は、固定具本体6に支持されて、第1作用部材7を挿入孔6aから離れる側に付勢(詳しくは、弾性付勢)する。同様に、第2弾性補助部材13は、固定具本体6に支持されて、第2作用部材8を挿入孔6aから離れる側に付勢(詳しくは、弾性付勢)する。
【0019】
そして、第1作用部材7および第2作用部材8には、それら第1作用部材7と第2作用部材8とが互いに近接することで、連結軸部材3(つまり、挿入孔6aに挿入された連結軸部材3)を両側から押圧して、その連結軸部材3を挿入孔6aの奥側へと引き込む押圧部7a、8aが設けられている。
【0020】
そこで、操作レバー10を、アンクランプ位置(図6図8参照)からクランプ位置(図2図5参照)に回動(図示実施の形態においては、時計回り方向に回動)することで、カム面10aが同様の方向(図示実施の形態においては、時計回り方向)に回動して、抜止め部9aとカム面10aとの間隔が狭まり、これにより、第1作用部材7がカム面10aに押されて、第1弾性補助部材12および第2弾性補助部材13の弾性力に抗して第1作用部材7と第2作用部材8とが弾性部材11と棒部材9を介して互いに近接するとともに、押圧部7a、8aが連結軸部材3を引き込むように押圧する。詳細には、連結軸部材3には、被固定物2側を向くとともに、自身の軸心3aから離れるほど被固定物2から遠ざかるように傾斜する、被押圧面3bが設けられている。そこで、第1作用部材7および第2作用部材8に設けられた押圧部7a、8aが、被押圧面3bを押圧することで、連結軸部材3が挿入孔6aの奥側へと引き込まれる。
【0021】
反対に、操作レバー10を、クランプ位置(図2図5参照)からアンクランプ位置(図6図8参照)に回動(図示実施の形態においては、反時計回り方向に回動)することで、カム面10aが同様の方向(図示実施の形態においては、反時計回り方向)に回動して、抜止め部9aとカム面10aとの間隔が広がり、第1弾性補助部材12と第2弾性補助部材13の弾性力を受けて、第1作用部材7と第2作用部材8とが互いに離間して、連結軸部材3が挿入孔6aから抜出し可能となる。
【0022】
また、固定具4は、ロックレバー17と、ロック部材18と、付勢部材19とを備える。ロックレバー17は、係止突起17aを有する。そして、ロックレバー17は、操作レバー10の基端側に、前記第1軸心16と平行な第2軸心20回りに回動可能に取り付けられる。ロック部材18は、棒部材9の一方の端部に設けられるとともに、ロックレバー17の係止突起17aが接して滑る滑り面18aを有する。付勢部材19は、ロックレバー17を、そのロックレバー17の係止突起17aがロック部材18の滑り面18aを押圧するよう付勢する。そこで、ロックレバー17が付勢部材19の付勢力を受けて、係止突起17aは、常時は、ロック部材18の滑り面18aに当接し、操作レバー10がクランプ位置にあるときは、ロック部材18の滑り面18aに設けられた係止部18bに係合して、操作レバー10の回動(詳しくは、クランプ位置からアンクランプ位置への回動)を阻止する(図4参照)。そして、操作レバー10をクランプ位置からアンクランプ位置に回動する際には、ロックレバー17を回動(図4において、時計方向回りに回動)することで、係止部18bへの係止突起17aの係合を解除し、その後に、操作レバー10を回動操作する。
【0023】
具体的には、連結軸部材3は、前記第1方向14に延びる軸部材であって、基端(図示実施の形態においては、下端)から順に、雄ねじ部3cと、大径部3dと、鍔部3eとが設けられている。そこで、雄ねじ部3cが、被固定物2に形成された雌ねじにねじ込まれることで、連結軸部材3は、被固定物2に取り付けられる。このとき、鍔部3eが、被固定物2の表面(図示実施の形態においては、上面)に当接する。そして、連結軸部材3は、鍔部3eとは間隔をあけて、先端部分に、径方向に張り出すように形成された張出し部3fが設けられる。そこで、この張出し部3fにおける、基端側の面が、前述の被押圧面3bとなり、この被押圧面3bは、連結軸部材3の軸心3aを中心とする円錐の周面によって形成される。
【0024】
固定具4にあっては、固定具本体6は、扁平な略円柱状に形成されている。そして、この固定具本体6には、前述したように、挿入孔6aと、収容孔6b(第1収容孔6cおよび第2収容孔6d)とがあけられている。挿入孔6aは、固定具本体6の中心部分に設けられ、前記第1方向14(図示実施の形態においては、上下方向)を向き、連結軸部材3が挿入される側となる下方に開口する(図示実施の形態においては、下方に加えて上方に開口する)。
【0025】
第1収容孔6cと第2収容孔6dとは、前記第2方向15(図示実施の形態においては、左右方向)を向き、互いに対向する側が、挿入孔6aに通じ、その反対側が、固定具本体6の周面から外方に開口する。第1収容孔6cは、開口側が大径となる段付き孔となって、その段部6eで、第1弾性補助部材12を支持する。同様に、第2収容孔6dは、外側が大径となる段付き孔となって、その段部6fで、第2弾性補助部材13を支持する。
【0026】
また、固定具本体6には、取付孔6gがあけられており、この取付孔6gを通って固定対象物1にねじ込まれるボルト等の固着具によって、固定具本体6(ひいては、固定具4)は、固定対象物1に取付け固定される。そして、固定具本体6の上面には、挿入孔6aを囲むようにリング状の突出部6hが設けられ、さらに、ピン21が取り付けられて、これら突出部6hとピン21により、固定具4を固定対象物1に取り付けるにあたって、固定具4は、固定対象物1に対して位置決めされる。また、固定具本体6の下面には、ピン22が取り付けられて、このピン22により、固定具本体6(ひいては、固定具4)に対して、被固定物2が、回り止めされる。
【0027】
第1作用部材7は、円柱状に形成されて、第1収容孔6cに挿入される。この第1作用部材7は、第1収容孔6cの段部6eと対向するように大径部7bを有し、その大径部7bと段部6eとの間に、第1弾性補助部材12が配置される。そして、第1作用部材7は、大径部7bから後方(図示実施の形態においては右方向)に突出する一対の突出片7c、7cを有し、これら突出片7c、7cが、操作レバー10の基端部分を上下で挟むこととなる。また、第1作用部材7には、長溝7dが形成され、その長溝7dに係合する回り止め部材23(図示実施の形態においては、ねじ)により、第1作用部材7は、第1収容孔6cの孔回りの回動が止められる。第1作用部材7は、その中心に、前記棒部材9が貫通する通孔7eを有する。そして、第1作用部材7は、第1収容孔6cに挿入される先端に、前記押圧部7aが突出形成される。この押圧部7aは、前記被固定物2とは反対側を向く面が、連結軸部材3の被押圧面3bを押圧する押圧面7gとなる。この押圧面7gは、挿入孔6aの中心(つまりは、連結軸部材3の軸心3a)から離れるほど前記被固定物2から遠ざかるように傾斜して形成される。
【0028】
同様に、第2作用部材8は、円柱状に形成されて、第2収容孔6dに挿入される。この第2作用部材8は、第2収容孔6dの段部6fと対向するように大径部8bを有し、その大径部8bと段部6fとの間に、第2弾性補助部材13が配置される。また、第2作用部材8には、長溝8dが形成され、その長溝8dに係合する回り止め部材24(図示実施の形態においては、ねじ)により、第2作用部材8は、第2収容孔6dの孔回りの回動が止められる。第2作用部材8は、その中心に、前記棒部材9が貫通する通孔8eを有する。この通孔8eは、第2収容孔6dに挿入される先端とは反対側が大径となる段付き孔となって、その段部8fと前記棒部材9の抜止め部9aとの間に、前記弾性部材11が配置される。そして、第2作用部材8は、第2収容孔6dに挿入される先端に、前記押圧部8aが突出形成される。この押圧部8aは、第1作用部材7における押圧部7aと同様に、前記被固定物2とは反対側を向く面が、連結軸部材3の被押圧面3bを押圧する押圧面8gとなる。この押圧面8gは、挿入孔6aの中心(つまりは、連結軸部材3の軸心3a)から離れるほど前記被固定物2から遠ざかるように傾斜して形成される。
【0029】
棒部材9は、ボルトからなり、そのボルトの頭部が、前述の抜止め部9aとなっている。この棒部材9は、先端に雄ねじ部9bが形成されている。そこで、この雄ねじ部9bが、前記第1軸心16を形成する第1軸部材25にねじ込まれて、棒部材9と第1軸部材25とが一体化される。
【0030】
操作レバー10は、前記第1軸心16の方向(図示実施の形態においては、上下)に貫通する第1孔10bを有し、その第1孔10bに、前記第1軸部材25が挿入されることで、操作レバー10は、第1軸心16回りに回動可能となる。この操作レバー10は、第1孔10bのある基端部分から先端に向かって弧状に形成されて、クランプ位置においては、固定具本体6の外周面に沿うようになっている(図2参照)。また、操作レバー10は、その基端部分において、上下の中間部分が抜けており、その抜けた空間部10cによって上下に分岐した板部10d、10dが形成される。そこで、これら板部10d、10dに、第1孔10bとか、前述のカム面10aが設けられる。カム面10aは、操作レバー10がクランプ位置にあるときの第1作用部材7側(図示実施の形態においては、後述する当て板26)に当接する面が、平坦に形成された第1平坦面10eとなっている。さらに、カム面10aは、操作レバー10がアンクランプ位置にあるときの第1作用部材7側(後述する当て板26)に当接する面が、平坦に形成された第2平坦面10fとなっている。
【0031】
カム面10aと第1作用部材7(詳しくは、大径部7b)との間には、当て板26が介在し、カム面10aは、この当て板26を介して、第1作用部材7を押圧する。当て板26は、円板状に形成される。この当て板26は、中央に孔26aがあけられ、その孔26aを、棒部材9が通ることとなる。
【0032】
また、操作レバー10は、前記第2軸心20の方向(図示実施の形態においては、上下)に貫通する第2孔10gを有する。図示実施の形態においては、第2孔10gは、上下に分岐した前記板部10d、10dに設けられ、それら第2孔10g、10gに、第2軸心20を形成する第2軸部材27が挿入される。この第2軸部材27は、スプリングピンからなり、第2孔10gに圧入されて、操作レバー10に固定される。
【0033】
弾性部材11は、例えば、皿ばねからなり、複数の皿ばねが、適宜向きを変えて重ねられ、抜止め部9aと第2作用部材8との間に組み込まれて使用される。図示実施の形態においては、弾性部材11と抜止め部9aとの間には、ワッシャ28が介在する。第1弾性補助部材12と第2弾性補助部材13とは、例えば、コイルばね(詳しくは、圧縮コイルばね)からなる。図示実施の形態においては、第1弾性補助部材12と第2弾性補助部材13とは、板状の線材が、板面がコイルばねの軸心方向を向くようにして、螺旋状に巻かれて形成されている。
【0034】
ロックレバー17は、前記第2軸心20の方向(図示実施の形態においては、上下)に貫通する軸孔17bを有する。そこで、ロックレバー17は、操作レバー10の空間部10cに挿入されて、軸孔17bに第2軸部材27が通されることで、操作レバー10の基端側に、前記第2軸心20回りに回動可能に取り付けられる。詳細には、ロックレバー17は、略L字状に屈曲形成されて、その屈曲する一方側の先端近辺に、軸孔17bが形成される。そして、前記係止突起17aは、ロックレバー17の略L字状のコーナー部分から突出して形成される。
【0035】
ロック部材18は、筒状に形成されて、縦孔18cを有する。このロック部材18は、操作レバー10の空間部10cに挿入されて、縦孔18cには第1軸部材25が通される。また、ロック部材18には、外周面から縦孔18cに至る横孔18dがあけられ、その横孔18dを、棒部材9が通ることとなる。そして、このロック部材18の外周面の一部が、前述の滑り面18aとなり、その滑り面18aに前述の係止部18bが設けられる。図示実施の形態においては、滑り面18aは、前記第1軸心16を中心とする円弧面からなり、係止部18bは、滑り面18aにあけられた孔からなるが、これらに限定されない。
【0036】
付勢部材19は、例えばトーションスプリングからなる。この付勢部材19は、第2軸部材27に嵌められて、一端が、操作レバー10に掛けられ、他端が、ロックレバー17に掛けられる。
【0037】
なお、図中符号29は、第1軸部材25と棒部材9とを互いに固定するための止めねじである。また、符号30は、上側のピン21を固定具本体6に固定するための止めねじであり、31は、下側のピン22を固定具本体6に固定するための止めねじである。符号32は、第2作用部材8の通孔8eの口元を塞ぐ蓋である。
【0038】
図9は、固定具4(固定装置5)の使用例を示す。固定対象物1としてのロボットアーム101の先端には、固定具4が取り付けられている。そして、被固定物2としてのツール201には、連結軸部材3が設けられている。そこで、ロボットアーム101に取り付けられた固定具4を介して、ツール201をロボットアーム101の先端部分に固定することができ、また、必要に応じて、複数種類あるツール201を適宜交換して、ロボットアーム101の先端部分に固定することができる。
【0039】
次に、以上の構成からなる固定具4、および固定装置5の作用効果について説明する。固定具4は、固定対象物1に取り付けられる。そして、被固定物2には、連結軸部材3が設けられる。そこで、固定具4の操作レバー10をアンクランプ位置にした状態で、連結軸部材3を固定具4の挿入孔6aに挿入する。そして、操作レバー10を、第1軸心16を中心として、アンクランプ位置からクランプ位置に回動すると、第1作用部材7がカム面10aに押されて、第1作用部材7と第2作用部材8とが弾性部材11と棒部材9を介して互いに近接する。詳細には、操作レバー10を、アンクランプ位置からクランプ位置に回動すると、第1作用部材7が、カム面10aに押され(図示実施の形態においては、当て板26を介して押され)、さらには、棒部材9を介して、第2作用部材8が、棒部材9の抜止め部9aに押されて(図示実施の形態においては、ワッシャ28および弾性部材11を介して押されて)、第1作用部材7と第2作用部材8とが互いに近接する。そして、この近接により、第1作用部材7と第2作用部材8とが、弾性部材11の弾性力を受けて、それら作用部材7、8の押圧部7a、8aが、両側から、連結軸部材3を引き込むように押圧する。そして、この押圧により、被固定物2は、固定対象物1に固定される。反対に、操作レバー10を、第1軸心16を中心として、クランプ位置からアンクランプ位置に回動すると、第1弾性補助部材12と第2弾性補助部材13の弾性力を受けて、第1作用部材7と第2作用部材8とが互いに離間する。そして、この離間により、連結軸部材3が挿入孔6aから抜出し可能となり、固定対象物1から被固定物2を取り外すことができる。
【0040】
すなわち、操作レバー10の回動操作により、弾性部材11の弾性力を受けた第1および第2作用部材7、8の押圧部7a、8aが、両側から、連結軸部材3を引き込むように押圧することで、固定対象物1への被固定物2の固定を的確に行うことができる。ここで、第1作用部材7と第2作用部材8とは、弾性部材11と棒部材9を介して互いに近接するが、弾性部材11を介在させることで、各部品寸法のばらつきを吸収して、両作用部材7、8の押圧部7a、8aは、確実に連結軸部材3を押圧する。
【0041】
また、被固定物2に設ける連結軸部材3を簡易な形状とすることで、全体として、コストダウンを図ることができ(特に、多数の被固定物2、2を交換して使用するような場合に、大幅なコストダウンを図ることができ)、かつ、その連結軸部材3を被固定物2に簡単に設けることができ、全体の構想の手間が短縮され、また、被固定物2の製作の自由度も高く、設計効率を向上させることができる。
【0042】
また、操作レバー10のカム面10aは、操作レバー10がクランプ位置にあるときの第1作用部材7側に当接する面が、平坦に形成された第1平坦面10eとなっている。これにより、操作レバー10をクランプ位置にしたとき、クリック感を得ることができ、また、そのクランプ位置において、操作レバー10を保持することができる。同様に、カム面10aは、操作レバー10がアンクランプ位置にあるときの第1作用部材7側に当接する面が、平坦に形成された第2平坦面10fとなっている。これにより、操作レバー10をアンクランプ位置にしたとき、クリック感を得ることができ、また、そのアンクランプ位置において、操作レバー10を保持することができる。
【0043】
また、ロックレバー17は、付勢部材19の付勢力を受けており、操作レバー10をクランプ位置にすると、自動的に、係止突起17aが係止部18b(図示実施の形態においては、孔)に係合して、操作レバー10の回動が阻止されることから(図4参照)、不用意に操作レバー10がクランプ位置からアンクランプ位置側に回動することがない。
【0044】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるわけではなく、その他種々の変更が可能である。例えば、固定対象物1と被固定物2とは、ロボットアーム101とツール201とに限るものではなく、例えば、ベースと、そのベースに固定される冶具など、どのようなものでもよい。
【0045】
また、弾性部材11は、棒部材9の抜止め部9aと第2作用部材8との間に入れられるが、代わりに、カム面10aと第1作用部材7(詳しくは、当て板26と第1作用部材7)との間に入れられてもよく、また、それら両方に入れられてもよい。
【0046】
また、連結軸部材3の被押圧面3bは、傾斜して形成され、同様に、第1および第2作用部材7,8における押圧部7a、8aの押圧面7g、8gは、傾斜して形成されているが、いずれか一方は、角部からなって、他方の傾斜した面に当たってもよい。
【0047】
また、固定具4は、ロックレバー17とロック部材18と付勢部材19とを備えるが、これらレバーとか各部材は、なくてもよい。
【0048】
また、操作レバー10は、カム面10aを有するが、このカム面10aは、操作レバー10に一体に設けられなくても、例えば、カム面10aを備えたカム部材が、操作レバー本体に組み付けられて、それらが、一体化されてもよい。
【符号の説明】
【0049】
1 固定対象物
101 ロボットアーム
2 被固定物
201 ツール
3 連結軸部材
3a 軸心
3b 被押圧面
4 固定具
5 固定装置
6 固定具本体
6a 挿入孔
6b 収容孔
6c 第1収容孔
6d 第2収容孔
7 第1作用部材
7a 押圧部
8 第2作用部材
8a 押圧部
9 棒部材
9a 抜止め部
10 操作レバー
10a カム面
11 弾性部材
12 第1弾性補助部材
13 第2弾性補助部材
14 第1方向
15 第2方向
16 第1軸心
17 ロックレバー
18 ロック部材
18a 滑り面
18b 係止部
19 付勢部材
20 第2軸心
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10