(57)【要約】【課題】二つの部材を容易に且つ迅速に締結し得ると共に、簡単な構造において、かかる締結の完了の確認及び締結解消の確認を、確実に且つ迅速に行ない得るようにした締結装置を提供する。【解決手段】締結ブッシュ１０に対して締結ピン１２の係合／解除を行う構造の締結装置において、締結ピン１２に配設されたシリンダ室３０ａに形成される空気室４２に連通する空気流入路４４及び空気流出路４６の開口部を、ピストン部材３２のヘッド部３２ａにて開閉させることにより、空気室４２内を流通せしめられる空気流の流通の遮断又は許容を行い、それに基づくところの空気圧の変化により、締結ブッシュ１０と締結ピン１２との間の締結の確認又は締結の解消の確認を行うようにした。【選択図】図６
0003219695.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
締結されるべき二つの部材のうちの一方の部材に対して位置固定に取り付けられる締結ブッシュと、
該二つの部材のうちの他方の部材に対して位置固定に取り付けられ、該締結ブッシュに挿入されて係合せしめられることにより、該二つの部材の締結を行なう、内部にシリンダ室が設けられた締結ピンと、
該締結ピンの内部に、その軸方向に対して直角な方向に向かって移動可能に配置されて、かかる締結ピンの外周面からの突出により前記締結ブッシュに係合せしめられる一方、該締結ピン内への後退により前記締結ブッシュに対する係合を解除する少なくとも一つの移動部材と、
前記締結ピンのシリンダ室内を流体密に軸方向に摺動せしめられるヘッド部と、該ヘッド部に連結され、かかるヘッド部と共に、前記締結ピン内を軸方向に移動せしめられて、前記少なくとも一つの移動部材の突出・後退移動を行なうロッド部とを備えたピストン部材と、
前記締結ピンのシリンダ室の底部と該ピストン部材のヘッド部との間に配置されて、該ヘッド部が該シリンダ室の底面から離れる方向に付勢することにより、該ピストン部材を移動せしめて、該ピストン部材の前記ロッドにて前記少なくとも一つの移動部材を前記締結ピンの外周面から突出せしめるようにした付勢手段と、
前記締結ピンのシリンダ室内で摺動せしめられる前記ピストン部材のヘッド部の前記付勢手段配置側とは反対側に形成される加圧室内に加圧流体を供給して、かかるピストン部材を、該付勢手段による付勢力に抗して、軸方向に移動せしめて、該ピストン部材のヘッド部を前記シリンダ室の底面に当接させる一方、前記ピストン部材のロッド部による前記少なくとも一つの移動部材の突出作動を解消して、該少なくとも一つの移動部材が前記締結ピン内へ後退し得るようにする加圧手段と、
前記締結ピンのシリンダ室の底面と前記ピストン部材のヘッド部との間に形成される空気室と、かかるシリンダ室の底面にそれぞれ開口せしめられて、該空気室に連通する空気流入路及び空気流出路とを備え、前記付勢手段による付勢力と前記加圧手段による加圧流体の作用にて該ピストン部材を軸方向に往復移動せしめて、かかる空気流入路及び空気流出路のシリンダ室底面における少なくとも一方の開口部を該ピストン部材のヘッド部にて開閉させることにより、該空気流入路から該空気室内に入り、該空気流出路から流出せしめられる空気流の流通の遮断又は許容に基づくところの空気圧の変化によって、前記二つの部材の締結完了の確認又は締結解消の確認を行なう締結有無検知機構とを、
含んで構成されていることを特徴とする締結装置。
【請求項２】
前記空気流入路を通じて流通せしめられる空気流の圧力を検知する圧力検知手段が設けられて、かかる圧力検知手段による圧力変化の検知により、前記二つの部材の締結完了の確認又は締結解消の確認を行なう請求項１に記載の締結装置。
【請求項３】
前記付勢手段が、圧縮コイルバネである請求項１又は請求項２に記載の締結装置。
【請求項４】
前記圧縮コイルバネの中央空間内には、同心的に位置するように、その圧縮・伸長を案内するガイド部材が立設されている請求項３に記載の締結装置。
【請求項５】
前記ガイド部材が、スリーブとそれに挿通されたボルト部材とから構成されており、該ボルト部材が、前記締結ピンのシリンダ室の底部又は前記ピストン部材のヘッド部に螺入されて、固定せしめられている請求項４に記載の締結装置。
【請求項６】
前記締結ピンのシリンダ室の底部と前記ピストン部材のヘッド部の対向部位の少なくとも何れか一方に、所定深さのポケット部が設けられて、該ポケット部に、前記圧縮コイルバネが配置され、該ピストン部材のヘッド部が前記シリンダ室の底面に当接したときに、該圧縮コイルバネの全体が該ポケット部内に収容され得るように構成されている請求項３乃至請求項５の何れか１項に記載の締結装置。
【請求項７】
前記締結ピンのシリンダ室の底部と前記ピストン部材のヘッド部との対向する部位の何れか一方に、所定長さ突出する回り止めロッドが固設されている一方、それら対向部位の何れか他方に、該回り止めロッドが挿入され得る穴が形成されて、該穴内に、該回り止めロッドが該穴の深さ方向に移動可能に挿入されることにより、それら締結ピンとピストン部材との間の相対的な回動が阻止され得るようになっている請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の締結装置。
【請求項８】
前記締結有無検知機構における前記空気流出路上に、空気流の外部への流出は許容するが、外部からの空気の流入は阻止する逆止弁が、設けられている請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載の締結装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、所定の二つの部材を迅速に且つ容易に締結し得る締結装置に係り、特に、マシニングセンタ等の工作機械テーブルに取り付けられるベースエレメントと、所定の治具が固定される治具プレートとを、相互に連結するのに好適に用いられ得る締結装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、二つの部材を締結するための締結装置としては、種々の構造のものがあり、それらの中から、締結されるべき部材の形状や用途等に応じて、適宜に選択されて、使用されている。例えば、マシニングセンタ等の工作機械においては、各種の工具や治具を取り付けるために、様々な締結装置が用いられてきているのである。具体的には、マシニングセンタ等の工作機械にあっては、一般に、加工されるべきワークを保持するために、クランプやバイス等の各種の治具が用いられているのであるが、それらの治具は、その段取り変えを容易に且つ迅速に行なわしめるために、多くの場合、治具プレートに固定されており、この治具プレートが、ベースエレメントに対して締結せしめられることによって、各種の治具が、ベースエレメントに取り付けられ得るようになっている。そして、それら治具プレートとベースエレメントとを相互に締結せしめるものとして、特開２００１−２２５２３６号公報や特開２００３−３１１５６８号公報等に明らかにされている如き締結装置が用いられていることは、よく知られているところである。
【０００３】
また、そのような締結装置は、ベースエレメントと治具プレートの何れか一方に対して位置固定に取り付けられる締結ピンと、それらのうちの何れか他方に対して位置固定に取り付けられる、締結ピンが軸方向に挿入、嵌合可能な締結ブッシュとを有しており、そして締結ピン内には、その軸方向に移動可能とされたピストン部材が設けられて、油圧や空圧、バネ力等の作用により、ベースエレメントと治具プレートとの対向方向に移動せしめられることにより、締結ピンの内部に配置されたスチールボールが、締結ピンの軸方向に対して直角な方向に押圧されて移動させられ、締結ピンの外周面から部分的に突出せしめられることによって、締結ブッシュに係合させられるようになっている。即ち、締結ピンの締結ブッシュへの挿入状態下で、かかるスチールボールの突出部位に対して、締結ブッシュの内周面に設けられた係合部が係合せしめられると共に、締結ブッシュの外周面に設けられた係合部が、締結ピンに係合せしめられることにより、締結ピンの締結ブッシュへの挿入状態下でのそれらの軸方向における相対移動が阻止され得るように構成されているのである。
【０００４】
従って、そのような構造を有する締結装置を用いることにより、締結ピンと締結ブッシュとを、それぞれ、ベースエレメントと治具プレートとにそれぞれ取り付けた状態で、単に、締結ピンを締結ブッシュに挿入して、ピストン部材を油圧や空圧、バネ力等により移動させるだけで、ベースエレメントと治具プレートとの締結を、極めて容易に且つ迅速に行なうことが出来ることとなる。
【０００５】
ところで、かくの如き締結装置を用いた治具プレートとベースエレメントとの締結作業に際して、その作業を自動化するには、それら治具プレートとベースエレメントとの間の締結の完了又は解消の確認、具体的には、締結ブッシュと締結ピンとの間の締結の完了又は解消の確認を、確実に且つ迅速に行なうことが必要とされることとなる。特に、締結作業の自動化には、一般にロボットが用いられることとなるが、締結の完了や解消の確認が不充分な状態で作動させたりした場合においては、ロボット自体の故障や、その破損を招くことにもなるのである。
【０００６】
このため、特開平１１−３３３６４９号公報や特開２００１−３８５６４号公報等においては、締結確認手段として、締結ピンの内部に空気流路を設け、その開口部を締結ブッシュの着座面に設けたり、或は締結ブッシュ内の空間を介して、締結ブッシュと締結ピンとの間隙に導いて、それら締結ブッシュと締結ピンとの嵌合による相互の当接によって、空気流路の開口部が閉塞され、或は締結ブッシュと締結ピンとの間の間隙が消失せしめられることにより、空気流路における空気圧の上昇をもって、締結完了の確認を行ない得るようになっているのであるが、そこでは、あくまでも、締結完了の確認が行なわれているのみであり、締結の解除乃至は解消状態を迅速に確認することは、困難なことであった。
【０００７】
けだし、かかる従来の締結確認手段にあっては、ベースエレメント側の締結ピンに対して、治具プレート側の締結ブッシュが着座せしめられてなる締結状態から、締結解除の状態に移行すべく、締結ピン内に移動可能に配置されたピストン部材を軸方向に移動せしめて、締結ブッシュに係合しているスチールボールが、軸直角方向に後退移動可能となるようにされても、締結ブッシュや治具プレートの自重、更には治具プレートに取り付けられた各種治具の重量により、締結ブッシュと締結ピンとの間は密接された状態のままとなり、締結ピン内に設けられた空気流路内の空気が外部に流出することが抑制乃至は阻止されることとなるところから、空気流路の圧力が殆ど変化せず、そのために、そのような圧力変化に基づくところの締結解消状態の確認を迅速に行なうことが困難となり、従って、ロボットを用いて締結作業の自動化を行なうことは、極めて困難なことであったのである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−２２５２３６号公報
【特許文献２】特開２００３−３１１５６８号公報
【特許文献３】特開平１１−３３３６４９号公報
【特許文献４】特開２００１−３８５６４号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００９】
ここにおいて、本考案は、上述せる如き事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、締結されるべき二つの部材を容易に且つ迅速に締結し得ると共に、簡単な構造において、かかる締結の完了の確認及び締結解消の確認を、確実に且つ迅速に行ない得るようにした締結装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そして、本考案にあっては、かかる課題の解決のために、（ａ）締結されるべき二つの部材のうちの一方の部材に対して位置固定に取り付けられる締結ブッシュと、（ｂ）該二つの部材のうちの他方の部材に対して位置固定に取り付けられ、該締結ブッシュに挿入されて係合せしめられることにより、該二つの部材の締結を行なう、内部にシリンダ室が設けられた締結ピンと、（ｃ）該締結ピンの内部に、その軸方向に対して直角な方向に向かって移動可能に配置されて、かかる締結ピンの外周面からの突出により前記締結ブッシュに係合せしめられる一方、該締結ピン内への後退により前記締結ブッシュに対する係合を解除する少なくとも一つの移動部材と、（ｄ）前記締結ピンのシリンダ室内を流体密に軸方向に摺動せしめられるヘッド部と、該ヘッド部に連結され、かかるヘッド部と共に、前記締結ピン内を軸方向に移動せしめられて、前記少なくとも一つの移動部材の突出・後退移動を行なうロッド部とを備えたピストン部材と、（ｅ）前記締結ピンのシリンダ室の底部と該ピストン部材のヘッド部との間に配置されて、該ヘッド部が該シリンダ室の底面から離れる方向に付勢することにより、該ピストン部材を移動せしめて、該ピストン部材の前記ロッドにて前記少なくとも一つの移動部材を前記締結ピンの外周面から突出せしめるようにした付勢手段と、（ｆ）前記締結ピンのシリンダ室内で摺動せしめられる前記ピストン部材のヘッド部の前記付勢手段配置側とは反対側に形成される加圧室内に加圧流体を供給して、かかるピストン部材を、該付勢手段による付勢力に抗して、軸方向に移動せしめて、該ピストン部材のヘッド部を前記シリンダ室の底面に当接させる一方、前記ピストン部材のロッド部による前記少なくとも一つの移動部材の突出作動を解消して、該少なくとも一つの移動部材が前記締結ピン内へ後退し得るようにする加圧手段と、（ｇ）前記締結ピンのシリンダ室の底面と前記ピストン部材のヘッド部との間に形成される空気室と、かかるシリンダ室の底面にそれぞれ開口せしめられて、該空気室に連通する空気流入路及び空気流出路とを備え、前記付勢手段による付勢力と前記加圧手段による加圧流体の作用にて該ピストン部材を軸方向に往復移動せしめて、かかる空気流入路及び空気流出路のシリンダ室底面における少なくとも一方の開口部を該ピストン部材のヘッド部にて開閉させることにより、該空気流入路から該空気室内に入り、該空気流出路から流出せしめられる空気流の流通の遮断又は許容に基づくところの空気圧の変化によって、前記二つの部材の締結完了の確認又は締結解消の確認を行なう締結有無検知機構とを、含んで構成されていることを特徴とする締結装置を、その要旨とするものである。
【００１１】
なお、かかる本考案に従う締結装置の好ましい態様の一つによれば、前記空気流入路を通じて流通せしめられる空気流の圧力を検知する圧力検知手段が設けられて、かかる圧力検知手段による圧力変化の検知により、前記二つの部材の締結完了の確認又は締結解消の確認が行なわれることとなる。
【００１２】
また、本考案に従う締結装置にあっては、有利には、前記付勢手段として、圧縮コイルバネが用いられており、そしてそのような圧縮コイルバネは、前記締結ピンのシリンダ室の底部と前記ピストン部材のヘッド部の対向部位の少なくとも何れか一方に、所定深さのポケット部が設けられて、該ポケット部に、前記圧縮コイルバネが配置され、該ピストン部材のヘッド部が前記シリンダ室の底面に当接したときに、該圧縮コイルバネの全体が該ポケット部内に収容され得るように構成されていることが、望ましい。加えて、そのような圧縮コイルバネの中央空間内には、同心的に位置するように、その圧縮・伸長を案内するガイド部材が設けられていることが望ましく、特にそのようなガイド部材としては、スリーブとそれに挿通されたボルト部材とから構成されるものが、好適に用いられることとなる。
【００１３】
さらに、本考案に従う締結装置の他の望ましい態様によれば、前記締結ピンのシリンダ室の底部と前記ピストン部材のヘッド部との対向する部位の何れか一方に、所定長さ突出する回り止めロッドが固設されている一方、それら対向部位の何れか他方に、該回り止めロッドが挿入され得る穴が形成されて、該穴内に、該回り止めロッドが該穴の深さ方向に移動可能に挿入されることにより、それら締結ピンとピストン部材との間の相対的な回動が阻止され得るようになっている。
【００１４】
更にまた、本考案の望ましい態様の一つによれば、前記締結有無検知機構における空気流出路上に、空気流の外部への流出は許容するが、外部からの空気の流入は阻止する逆止弁が、設けられている。
【考案の効果】
【００１５】
このように、本考案に従う締結装置にあっては、締結ピンを締結ブッシュに挿入せしめた状態下において、締結ピン内に配置せしめたピストン部材を、付勢手段による付勢力と加圧手段による加圧流体の作用によって、単に軸方向に往復移動せしめることだけで、少なくとも一つの移動部材が、締結ピン外周面から突出移動させられたり、後退移動させられたりされるようになっており、これによって、締結ピンを締結ブッシュに係合させて、それらを締結せしめることが、容易に且つ迅速に行なわれ得ることとなるのである。
【００１６】
しかも、本考案にあっては、締結されるべき二つの部材の締結完了の確認又は締結解消の確認を行なう締結有無検知機構として、締結ピンのシリンダ室の底面とピストン部材のヘッド部との間に形成される空気室と、シリンダ室の底面にそれぞれ開口せしめられて、かかる空気室に連通する空気流入路及び空気流出路とが設けられており、付勢手段と加圧手段によるピストン部材の軸方向への往復移動によって、それら空気流入路及び空気流出路のシリンダ室底面における少なくとも一方の開口部が、そのようなピストン部材のヘッド部にて開閉されるようになっているところから、空気流入路から空気室内に入り、空気流出路から流出せしめられる空気流の流通の遮断又は許容が、簡単に且つ容易に行なわれ得ることとなる。
【００１７】
そして、そのような開口部のピストン部材のヘッド部による開閉は、締結ピン内における単なるピストン部材の軸方向への移動のみによって実現され、締結ブッシュ側の挙動とは全く関係がなくなるのである。かくして、そのような空気流入路−空気室−空気流出路における空気流の流通の遮断乃至は許容に基づくところの空気圧の変化を検知するようにすることにより、従来の締結装置の如く、締結ブッシュや締結されるべき一つの部材の自重、更にはそれに取り付けられる治具等の重量の影響を受けることなく、締結されるべき二つの部材の締結完了の確認又は締結解消の確認が、迅速且つ確実に、しかも容易に行なわれ得ることとなるのである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本考案に従う締結装置の一例を用いた二つの部材の締結構造を示す、図２（ａ）におけるＡ−Ａ断面に相当する断面説明図であって、（ａ）は、締結完了形態を示す断面説明図であり、（ｂ）は、締結解消形態を示す断面説明図である。
【図２】図１に示される締結装置において用いられている締結ピンを示す説明図であって、（ａ）は、その平面説明図であり、（ｂ）は、その正面説明図である。
【図３】図２（ａ）におけるＡ−Ａ断面説明図である。
【図４】図２（ａ）におけるＢ−Ｂ断面説明図である。
【図５】図２（ａ）におけるＣ−Ｃ断面説明図である。
【図６】図１に示される締結装置を用いた二つの部材の締結状態を示す、図１に示される断面形態とは異なる図４に示される断面形態において、締結ピンの軸方向におけるピストン部材の移動形態を示す断面説明図であって、（ａ）は、締結ブッシュと締結ピンとの締結完了形態下におけるピストン部材の軸方向移動状態を示す断面説明図であり、（ｂ）は、締結ピンに設けたシリンダ室の底面にピストン部材のヘッド部が当接せしめられて、空気流入路と空気流出路のシリンダ室に対する開口部が閉塞せしめられて、空気の流通が遮断されてなる状態を示す断面説明図である。
【考案を実施するための形態】
【００１９】
以下、本考案を更に具体的に明らかにするために、本考案に係る締結装置の一例を用いて、二つの部材を締結せしめる形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明することとする。
【００２０】
先ず、図１には、本考案に従う構造を有し、マシニングセンタ等の工作機械のテーブルに取り付けられるベースエレメントと、各種の治具が固定される治具プレートとからなる二つの部材を相互に締結するために用いられる締結装置の一例が、概略的に示されている。そこにおいて、締結装置は、締結ブッシュ１０と締結ピン１２とを有して構成されており、そして締結ブッシュ１０は、上下に対向配置された治具プレート１４とベースエレメント１６のうち、上方に位置する治具プレート１４に対して位置固定に取り付けられている一方、締結ピン１２が、下方に位置するベースエレメント１６に対して位置固定に取り付けられている。
【００２１】
ところで、そのような締結装置を構成する締結ブッシュ１０は、従来と同様に、締結ピン１２（具体的にはピン本体部２８）の外径よりも所定寸法大きな内径を有する、全体として略円筒形状を呈している部材である。また、かかる締結ブッシュ１０は、図示の如く、その内孔が下部において小径化する段付き内周面を有しており、その段付き部に、テーパ状係合面１８が形成されている一方、その外周部の下部には、所定厚さの外フランジ部２０が、一体的に形成されている。なお、締結ブッシュ１０は、治具プレート１４の下面に開口するように設けられた凹所２２内に嵌入せしめられてなる状態下において、治具プレート１４を貫通する複数の固定ボルト２４が外フランジ部２０に設けられたネジ穴に螺入せしめられることによって、治具プレート１４に対して位置固定に取り付けられている。
【００２２】
一方、締結ブッシュ１０と共に締結装置を構成する締結ピン１２は、図２に、その外形形状が示され、更に図３〜図５には、その断面形態が示されているように、上下方向（軸方向）に貫通する内孔を有する円筒形状を呈しており、その中間部に、厚肉の円盤形状の外フランジ部２６が設けられている。そして、かかる外フランジ部２６の上面には、その中央部から同心的に立ち上がる、締結ブッシュ１０の内孔内に挿入される円筒状のピン本体部２８が、一体的に設けられている一方、外フランジ部２６の下面には、円筒状のシリンダ部３０が、同心的に一体形成されている。更に、そのシリンダ部３０内には、下方に開口する所定深さのシリンダ室３０ａが設けられている。
【００２３】
また、かかる締結ピン１２の内孔内には、その軸方向に往復移動可能に配置せしめられたピストン部材３２が、収容されている。このピストン部材３２は、円盤状のヘッド部３２ａと、それに直立するように一体的に立設されてなるロッド部３２ｂとから構成され、かかるロッド部３２ｂが、締結ピン１２における外フランジ部２６及びピン本体部２８の内孔内に、軸方向に移動可能に嵌入せしめられている一方、ヘッド部３２ａは、シリンダ部３０に設けられたシリンダ室３０ａ内を流体密に軸方向に摺動せしめられ得るようになっている。
【００２４】
そして、かかるピストン部材３２のロッド部３２ｂが、締結ピン１２のピン本体部２８の内孔内を軸方向に往復移動せしめられることによって、ピン本体部２８の周方向に、従来と同様な構造において配設された移動部材としてのスチールボール３４の複数個が、ピン本体部２８の軸方向に直角な方向に突出移動又は後退移動せしめられ得るようになっている。即ち、スチールボール３４は、従来と同様に、ピン本体部２８に設けられた収容穴内を、ピストン部材３２のロッド部３２ｂの外周面にて押し出されることにより、ピン本体部２８の外周面から、その一部が突出せしめられるようになっている一方、ロッド部３２ｂに設けられた周方向に連続して延びるくびれ部３５の存在によって、かかるくびれ部３５がスチールボール３４の配設位置に移動したときには、スチールボール３４は、径方向内方への移動が許容され得ることとなり、これによって、スチールボール３４は後退移動させられて、ピン本体部２８の外周面からの突出が解消され得るようになっているのである。
【００２５】
ところで、締結ピン１２には、図３等から明らかな如く、そのシリンダ部３０の底部とピストン部材３２のヘッド部３２ａとの間に、かかるピストン部材３２のヘッド部３２ａをシリンダ室３０ａの底面から離隔せしめる方向に付勢する圧縮コイルスプリング３６の複数が配置されている。具体的には、圧縮コイルスプリング３６は、図３に示されるように、締結ピン１２のシリンダ室３０ａとピストン部材３２のヘッド部３２ａとの対向部位にそれぞれ設けられた、所定深さのポケット部３８，３８内に収容、保持されてなる形態において、ピストン部材３２の周りに所定の位相差をもって複数個、ここでは、図２（ａ）に示される如く、６個配設されている。なお、この圧縮コイルスプリング３６の中央の空間内には、その中心部に位置するように、その圧縮に際しての座屈等の問題が惹起されないように、ガイド４０が螺着されて、所定高さにおいて立設せしめられている。また、かかるガイド４０は、頭部に六角穴を有するボルト４０ａの脚部外周部に、スリーブ４０ｂを外挿せしめてなる構造とされており、これによって、圧縮コイルスプリング３６の圧縮・伸長の動きがスムーズとなるように、配慮されている。
【００２６】
さらに、締結ピン１２において、ピストン部材３２が、圧縮コイルスプリング３６の付勢力によって、図３において軸方向下方に移動せしめられることにより、そのピン本体部２８に保持されているスチールボール３４は、ピン本体部２８の外周面から突出せしめられるようになっている一方、シリンダ部３０のシリンダ室３０ａ内においては、ピストン部材３２のヘッド部３２ａが、シリンダ室３０ａの底面から所定距離離隔せしめられて、それらの間に、空気室４２が形成されるようになっている。また、図４に示される如く、そのような空気室４２に対して、所定圧力の空気を供給せしめる空気流入路４４と、かかる空気室４２から空気を外部に流出せしめるための空気流出路４６とが、シリンダ室３０ａの底面にそれぞれ開口して、空気室４２に連通する形態において、締結ピンの外フランジ部２６に設けられている。なお、空気流出路４６の出口部には、逆止弁４８が設けられており、これによって、外部からの空気の流入は勿論、各種の液体や固体が、空気流出路４６を通じて空気室４２内に入り込み、そこに存在する圧縮コイルスプリング３６やピストン部材３２の作動を阻害させないようになっている。
【００２７】
なお、図５に示される如く、締結ピン１２に設けられたシリンダ室３０ａの底部と、ピストン部材３２のヘッド部３２ａとの対向部位において、かかるヘッド部３２ａ側に回り止めロッド７０が所定高さで立設固定されている一方、シリンダ室３０ａ底部側には、該回り止めロッド７０が挿入され得る挿入穴７２が形成されている。そして、回り止めロッド７０が、挿入穴７２内に、その深さ方向に移動可能に挿入せしめられてなる形態において、ピストン部材３２が締結ピン１２に組み付けられることにより、その位置決めと共に、それらの間の回動を阻止して、複数の圧縮コイルスプリング３６に対する悪影響が回避され得るようになっている。なお、それら回り止めロッド７０と挿入穴７２の配設形態を、例示とは逆にして、回り止めロッド７０をシリンダ室３０ａ底部側に設ける一方、挿入穴７２をヘッド部３２ａ側に設けることも、可能であることは、勿論である。
【００２８】
そして、かくの如き構成の締結ピン１２は、図１（ａ）及び（ｂ）に示される如く、ベースエレメント１６に形成された凹所５０内に、そのシリンダ部３０において流体密に嵌め込まれ、またその外フランジ部２６において、ベースエレメント１６に固定ボルト５２にて固定せしめられている。このような締結ピン１２のベースエレメント１６に対する取り付けによって、ピストン部材３２のヘッド部３２ａと凹所５０の底面との間に形成される空間が、加圧室５４とされて、この加圧室５４内に、供給路５６を通じて、外部から圧油や加圧空気等の加圧流体が供給され、以て、ピストン部材３２が、圧縮コイルスプリング３６による付勢力に抗して、軸方向上方に、換言すれば、ピストン部材３２のヘッド部３２ａがシリンダ室３０ａの底部に対して近接する方向に、移動せしめられ得るようになっている。
【００２９】
従って、ベースエレメント１６に形成された加圧室５４内に加圧流体が供給されない、ピストン部材３２の非加圧状態下にあっては、図１（ａ）に示される如く、ピストン部材３２は、圧縮コイルスプリング３６の付勢力によって、最下端まで下降せしめられることとなるのであり、これによって、スチールボール３４は、ロッド部３２ｂの外周面による押し出し作用によって、ピン本体部２８の径方向外方に押し出され、その外周面から突出させられて、治具プレート１４に取り付けられた締結ブッシュ１０の内孔の段付き面である傾斜面（１８）に係合せしめられ、以て、締結ブッシュ１０と締結ピン１２との間の締結、ひいては治具プレート１４とベースエレメント１６との間の締結が実現されることとなるのである。
【００３０】
一方、それら治具プレート１４とベースエレメント１６との間の締結解除（解消）、ひいては締結ブッシュ１０と締結ピン１２との間の締結解除を行なうに際しては、図１（ｂ）に示される如く、ベースエレメント１６における供給路５６を通じて、圧油や加圧空気等の加圧流体が加圧室５４内に流入せしめられるようにすることにより、ピストン部材３２のヘッド部３２ａを、圧縮コイルスプリング３６の付勢力に抗して、シリンダ室３０ａ内で上昇せしめ、更にシリンダ室３０ａの底面に接するまで上昇させられるようにする。これにより、締結ピン１２のピン本体部２８に配設された複数のスチールボール３４は、ピストン部材３２のロッド部３２ｂに形成されているくびれ部３５の存在によって、径方向外方への押圧力が解消され、径方向内方への後退移動が許容されることにより、ピン本体部２８の外周面から突出しなくなる形態となるのであり、これによって、締結ブッシュ１０と締結ピン１２との間の締結状態が解除され、以て、治具プレート１４がベースエレメント１６から取り外され得ることとなるのである。
【００３１】
そして、このような締結ブッシュ１０と締結ピン１２との間の締結又はその解除の作動において、本考案にあっては、図６に示される如く、空気供給源６０から導かれた圧縮空気等の加圧された空気が、ベースエレメント１６に設けられた空気通路５８を通じて、締結ピン１２の空気流入路４４に導かれ、そして空気室４２内を流通せしめられた後、空気流出路４６から、逆止弁４８を通じて、外部に放出せしめられるようになっているところから、そのような空気室４２に対する空気の流入・流出が、ピストン部材３２のヘッド部３２ａがシリンダ室３０ａの底面に当接して、それら空気流入路４４や空気流出路４６の開口部を閉塞することによって、阻止せしめられることとなるのである。
【００３２】
すなわち、図６（ａ）に示される如く、ピストン部材３２が圧縮コイルスプリング３６の付勢力によって下降限度まで下降せしめられて、スチールボール３４が外方に突出させられることにより、締結ブッシュと締結ピンとが締結されてなる状態下においては、シリンダ室３０ａの底面に開口する空気流入路４４や空気流出路４６の開口部は、ピストン部材３２のヘッド部３２ａにて閉塞されることがなく、そのために、空気供給源６０から供給される空気は、空気通路５８及び空気流入路４４を通じて空気室４２に入り、そして空気流出路４６から外部に排出されることとなり、このために、そのような空気流通系統における空気圧力の上昇は惹起されることがないのである。
【００３３】
一方、ベースエレメント１６に設けられた加圧室５４内に供給路５６を通じて加圧流体が供給されて、ピストン部材３２のヘッド部３２ａが、圧縮コイルスプリング３６の付勢力に抗して上昇せしめられ、図６（ｂ）に示される如く、シリンダ室３０ａの底面に当接させられることによって、空気流入路４４及び空気流出路４６の少なくとも何れか一方の開口部（ここでは、両方の開口部）が閉塞せしめられることとなることにより、空気流入路４４から空気流出路４６に至る空気流路系統が閉塞せしめられることとなるのである。これによって、空気供給源６０側の空気流路系統内の空気圧力が上昇することとなるところから、その圧力上昇を、その空気流路系統に設けた圧力センサ６２によって検知することにより、締結ブッシュ１０と締結ピン１２との間の締結解除（解消）が、確実に且つ迅速に検出され得ることとなるのである。
【００３４】
このように、上述した実施形態に係る構造の締結装置にあっては、従来の如く、締結ブッシュと締結ピンとの着座部位における空気の流通・遮断により、それら締結ブッシュと締結ピンとの間の締結の有無を判断するものではなく、締結ピン内に設けられて、スチールボールの突出・後退作動を制御するピストン部材３２におけるヘッド部３２ａのシリンダ室３０ａの底面に対する当接・離隔によって、空気の流通・遮断を行い、それに伴うところの空気圧力の変化を検知することにより、締結ブッシュ１０と締結ピン１２との間の締結の有無を判断するものであるところから、締結ブッシュ１０や治具プレート１４の自重や、それに取り付けられる治具類の重量の作用に基づくところの、締結ブッシュ１０と締結ピン１２との間の食いつきを何等顧慮することなく、それら締結ブッシュ１０と締結ピン１２との間の締結完了状態と締結解除状態とを、確実に且つ迅速に検出することが出来ることとなったのである。
【００３５】
このように、締結ピン１２内に設けた空気室４２に対する空気流入路４４及び空気流出路４６の開口部が、ピストン部材３２のヘッド部３２ａにて、開放又は閉塞せしめられるようにすることにより、締結ブッシュ１０と締結ピン１２との間の締結の有無が、確実に且つ迅速に行なわれ得ることとなることによって、ロボットを使用して、自動で、治具プレート１４の交換が問題なく迅速に行なわれ得ることとなることに加えて、締結解消状態を検知することによって、締結未完了の状態下でロボットが作動することによるトラブルを効果的に回避して、未然にロボットの故障を防ぐことも、可能となったのである。
【００３６】
以上、本考案の具体的な構成について、本考案に係る締結装置の一例に基づいて詳述してきたが、これは、あくまでも、例示に過ぎないものであって、本考案は、上記した記載によって何等の制約をも受けるものではないことが、理解されるべきである。
【００３７】
例えば、例示の実施形態では、移動部材が複数のスチールボール３４にて構成されているが、かかる移動部材は、締結されるべき二つの部材の対向方向に対して直角な方向に移動せしめられて、締結ピンから突出／引き込み（後退）移動せしめられるように構成されるものであれば、その構造は何等限定されるものではなく、従って、移動部材を適当なコロ部材や板材或いはブロック体等にて構成しても、何等差し支えない。
【００３８】
また、そのような移動部材の配設個数としても、必ずしも、複数とされている必要はなく、締結ブッシュ１０と締結ピン１２との間の確実なクランプが行なわれ得るものであれば、その一つだけを配設するようにすることも出来る。
【００３９】
さらに、例示の実施形態では、移動部材たる複数のスチールボール３４が、締結ピン１２のピン本体部２８に設けられた貫通孔内に配設されて、かかる貫通孔から突出／引き込み移動せしめられるようになっているが、かかる移動部材の配設位置や移動構造も、特にこれに限定されるものでないことは、言うまでもないところである。
【００４０】
更にまた、付勢手段として、例示の実施形態にあっては、複数の圧縮コイルスプリング３６が、ピストン部材３２のロッド部３２ｂの周りに、所定の位相差をもって配設されているが、その個数は適宜に選定されるところであり、また、それぞれの配設位置に、一つの圧縮コイルスプリング３６のみを配設するだけでなく、二種類の圧縮コイルスプリングをガイド４０の周りに配置して、ピストン部材３２の作動のためのバネ力の確保やバネ力の調整を行なうようにすることも可能である。更には、そのような圧縮コイルスプリング３６を、皿バネ等の公知の他の付勢手段に置き換えることも可能である。
【００４１】
そして、例示の実施形態においては、シリンダ室３０ａの底面にピストン部材３２のヘッド部３２ａが当接し得るように、圧縮コイルスプリング３６を収容するポケット部３８が、シリンダ室３０ａの底部とピストン部材３２のヘッド部３２ａの両方に設けられているが、それらのうちの何れか一方に設けることも可能である。
【００４２】
また、シリンダ室３０ａの底面とピストン部材３２のヘッド部３２ａとの当接形態にあっても、例示の如く、それらの全面において当接せしめられる形態に限定されるものでは決してなく、それらが部分的に当接せしめられるようにした構造も、採用可能である。そして、その場合において、それらの部分的な当接部位に、上記した空気流入路４４や空気流出路４６が開口せしめられて、その開口部の開閉が行なわれることとなる。具体的には、何れか一方に平坦な突部が形成されて、その平坦突部に開口部が設けられていたり、そのような平坦突部にて開口部が開閉され得るようにした構造が採用されることとなる。更に、それら空気流入路４４の開口部と空気流出路４６の開口部の両方を、共に、開閉する場合のみならず、それらのうちの何れか一方の開口部のみを開閉するようにした形態も採用可能であることは、言うまでもないところである。
【００４３】
加えて、例示の実施形態では、本考案を、マシニングセンタ等の工作機械のテーブルに取り付けられるベースエレメントと治具や工具等が固定された治具プレートとを相互に締結するために用いられる締結装置に対して、適用したものの具体例が示されているが、本考案が、ベースエレメントと治具プレートの組合せ以外の、互いに連結されるべき２つの様々な部材を相互に締結するために用いられる締結装置に対しても、有利に適用され得るものであることは、勿論である。
【００４４】
その他、一々列挙はしないが、本考案が、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、またそのような実施態様が、本考案の主旨を逸脱しない限り、何れも、本考案の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもないところである。
【符号の説明】
【００４５】
１０  締結ブッシュ                      １２  締結ピン
１４  治具プレート                      １６  ベースエレメント
１８  テーパ状係合面                    ２０  外フランジ部
２２，５０  凹所                        ２４，５２  固定ボルト
２６  外フランジ部                      ２８  ピン本体部
３０  シリンダ部                        ３０ａ  シリンダ室
３２  ピストン部材                      ３２ａ  ヘッド部
３２ｂ  ロッド部                        ３４  スチールボール
３５  くびれ部                          ３６  圧縮コイルスプリング
３８  ポケット部                        ４０  ガイド
４０ａ  ボルト                          ４０ｂ  スリーブ
４２  空気室                            ４４  空気流入路
４６  空気流出路                        ４８  逆止弁
５４  加圧室                            ５６  供給路
５８  空気通路                          ６０  空気供給源
６２  圧力センサ                        ７０  回り止めロッド
７２  挿入穴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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