(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
静止側のベース部材に付設された第１カプラーと、この第１カプラーに接続可能な第２カプラーであって可動部材に付設された第２カプラーとを有し、第１カプラーと第２カプラーとで流体通路を接続・分離可能に構成した流体通路接続装置において、
前記第１カプラーと第２カプラーとが接続可能となるように、ベース部材に対して可動部材を位置決めする位置決め機構と、
前記ベース部材に対して可動部材を固定する為に弾性部材又は封入圧縮ガスの弾性力でクランプ駆動し且つ流体圧シリンダの流体圧でクランプ解除するクランプ機構とを備え、  前記第１カプラーは、軸心方向へ移動可能に設けられ且つ第２カプラーに係合された状態で流体通路を接続する接続部材と、この接続部材を突出方向へ弾性付勢するスプリングと、接続部材を退入方向へ駆動する流体圧を作用させる流体圧作動室とを備え、
前記ベース部材に、前記流体圧シリンダのアンクランプ流体室と前記流体圧作動室とを連通する流体通路を設けたことを特徴とする流体通路接続装置。
【請求項２】
前記クランプ機構がアンクランプ状態のときは、第１カプラーの流体圧作動室に流体圧が充填されて接続部材が退入位置を維持することを特徴とする請求項１に記載の流体通路接続装置。
【請求項３】
前記クランプ機構をアンクランプ状態からクランプ状態に切換える為に、アンクランプ流体室の流体圧を抜く際には前記弾性部材又は封入圧縮ガスの弾性力でクランプ状態に切換ってから流体圧作動室の流体圧が低下し、接続部材が突出方向へ移動して第１カプラーと第２カプラーとが接続されることを特徴とする請求項１又は２に記載の流体通路接続装置。
【請求項４】
前記クランプ機構をクランプ状態からアンクランプ状態に切換える為に、アンクランプ流体室に流体圧を供給する際には、前記流体圧作動室の流体圧により接続部材が退入位置に切り換わってからアンクランプ状態になることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の流体通路接続装置。
【請求項５】
前記接続部材を弾性付勢するスプリングは、クランプ駆動用の弾性部材又は封入圧縮ガスの弾性力よりも弱い弾性力を発生するスプリングであることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の流体通路接続装置。
【請求項６】
前記可動部材に、流体圧式クランプ装置と着座検知用のエアノズルを設け、
前記接続・分離される流体通路として、前記流体圧式クランプ装置の為の２系統の流体圧通路と、エアノズルの為の１系統のエア通路とを設けたことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の流体通路接続装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体通路接続装置に関し、特に第１カプラーが付設されたベース部材に、第２カプラーが付設された可動部材を位置決めする機構及びクランプする機構を設け、クランプ機構に供給する流体圧を活用して第１，第２カプラーを自動的に接続・分離可能にしたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、機械加工の技術分野では、ワークパレットに複数の油圧クランプ装置を装備し、それらクランプ装置でワークを固定した状態で、マシニングセンタによりワークを機械加工することが多い。油圧クランプ装置は、油圧力又はスプリングの弾性力でクランプ駆動し、油圧力によりアンクランプするものが多い。上記油圧クランプ装置を設けたワークパレットをベース部材に対して位置決めする機構及び固定するクランプ機構と、ワークパレットに給排する油圧の油路を接続・分離する流体通路接続装置が設けられる。
【０００３】
特許文献１には、マシニングセンタのテーブルに着脱可能なワークパレットと、テーブルとに、テーブルに対してワークパレットを位置決めして固定する位置決め固定機構と、流体通路を接続する流体通路接続装置を設けた装置が開示されている。この流体通路接続装置は、テーブル側の雌カプラーとパレット側の雄カプラーとを有し、雌雄のカプラーはスプリングにより閉弁される弁機構を有し、パレット側雄カプラーは、流体圧を封入した状態で雌カプラーから分離される。
【０００４】
特許文献２に記載された流体用連結器においては、ほぼ対称な１対のカプラーは、夫々、カプラー先端部に設けられた鋼球を含む逆止弁と、この逆止弁を閉弁側へ付勢するスプリングとを有し、両カプラーを当接させると、両鋼球同士が相反対側へ後退移動して開弁状態となり、流体通路が連通状態になる。
【特許文献１】特開２００３−１１７７４８号公報
【特許文献２】特開２００３−４１９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
自動車の部品など、対称な２種類のワークを所定数ずつ順に機械加工するような場合、ワークパレット上の油圧クランプ装置の配置位置をワークピースの種類に応じて変更したい場合が少なくない。この場合、配置位置を変更する必要のあるクランプ装置を装備したクランプユニットをワークパレット上に設け、クランプユニットをワークパレットに位置決めして固定する機構と、クランプ装置に油圧を供給する為の流体通路接続装置も設け、このクランプユニットを移設することで、クランプ装置の配置位置を変更することが考えられる。
【０００６】
ワークパレット上のクランプユニットの配置位置を変更する際に、手動によりクランプユニットの位置を変更し、クランプユニットを位置決め固定機構により位置決めしてから固定し、流体通路接続装置を接続することになる。このとき、クランプユニットの位置決め固定前から、流体通路接続装置の雌雄のカプラーの可動接続部材が進出状態になっているような場合には、クランプ装置の移設の際に前記可動接続部材にクランプユニット等を衝突させて破損するおそれがある。
【０００７】
しかも、特許文献１，２に記載されたような流体通路接続装置を採用した場合に、雌雄のカプラーを接続する際には、それらの内部の弁機構の弁部材を付勢するスプリングの弾性力と、クランプ装置側に封入され弁部材に作用する流体圧に抗して、雌雄のカプラーを接近方向へ強力に押圧しなければならず、その接続作業に労力と時間がかかる。この場合、クランプユニットの自重と手動の押圧力により、雌雄のカプラーを接続することになるため、クランプユニットの自重の影響を受け易く、設計の自由度を高めにくい。
【０００８】
使用後のクランプユニットを移設する際に、雌雄のカプラーが完全に分離しないうちに、クランプユニットの位置決めが解除されたり、固定手段による固定が解除されると、雌雄のカプラーの分離時に雌雄のカプラーの一方又は両方を損傷するおそれがある。
【０００９】
本発明の目的は、雌雄のカプラーを損傷する虞のない流体通路接続装置、雌雄のカプラーを確実に円滑に接続可能にした流体通路接続装置、雌雄のカプラーを自動的に接続可能にした流体通路接続装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の流体通路接続装置は、静止側のベース部材に付設された第１カプラーと、この第１カプラーに接続可能な第２カプラーであって可動部材に付設された第２カプラーとを有し、第１カプラーと第２カプラーとで流体通路を接続・分離可能に構成した流体通路接続装置において、前記第１カプラーと第２カプラーとが接続可能となるように、ベース部材に対して可動部材を位置決めする位置決め機構と、前記ベース部材に対して可動部材を固定する為に弾性部材又は封入圧縮ガスの弾性力でクランプ駆動し且つ流体圧シリンダの流体圧でクランプ解除するクランプ機構とを備え、前記第１カプラーは、軸心方向へ移動可能に設けられ且つ第２カプラーに係合された状態で流体通路を接続する接続部材と、この接続部材を突出方向へ弾性付勢するスプリングと、接続部材を退入方向へ駆動する流体圧を作用させる流体圧作動室とを備え、前記ベース部材に、前記流体圧シリンダのアンクランプ流体室と前記流体圧作動室とを連通する流体通路を設けたことを特徴としている。
【００１１】
前記第１カプラーと第２カプラーとを接続する際には、位置決め機構によりベース部材に対して可動部材を位置決めし、クランプ機構によりベース部材に対して可動部材を固定する。クランプ機構は弾性部材又は封入圧縮ガスの弾性力でクランプ駆動し、流体圧シリンダの流体圧でクランプ解除する。前記ベース部材に付設された第１カプラーは、軸心方向へ移動可能に設けられ且つ第２カプラーに係合された状態で流体通路を接続する接続部材と、この接続部材を突出方向へ弾性付勢するスプリングと、接続部材を退入方向へ駆動する流体圧を作用させる流体圧作動室とを備えている。
流体圧シリンダのアンクランプ流体室と前記流体圧作動室とを連通する流体通路を設けたので、クランプ機構をクランプ解除する際に、前記流体通路に油圧を供給すると、最初に接続部材が退入移動して第１，第２カプラーが分離され、その後流体圧が十分に立ち上がってからクランプ機構がクランプ解除する。
【００１２】
前記クランプ機構をクランプ状態にするとき、流体通路の流体圧を抜くと、クランプ機構の弾性力は強力であるため最初にクランプ機構がクランプ状態になり、その後流体圧作動室の流体圧が十分に低下してから、接続部材がスプリングの弾性力で突出方向へ移動して雌雄のカプラーが接続状態となる。
【００１３】
請求項２の流体通路接続装置は、請求項１の発明において、前記クランプ機構がアンクランプ状態のときは、第１カプラーの流体圧作動室に流体圧が充填されて接続部材が退入位置を維持することを特徴としている。
【００１４】
請求項３の流体通路接続装置は、請求項１又は２の発明において、前記クランプ機構をアンクランプ状態からクランプ状態に切換える為に、アンクランプ流体室の流体圧を抜く際には前記弾性部材又は封入圧縮ガスの弾性力でクランプ状態に切換ってから流体圧作動室の流体圧が低下し、接続部材が突出方向へ移動して第１カプラーと第２カプラーとが接続されることを特徴としている。
【００１５】
請求項４の流体通路接続装置は、請求項１〜３の何れかの発明において、前記クランプ機構をクランプ状態からアンクランプ状態に切換える為に、アンクランプ流体室に流体圧を供給する際には、前記流体圧作動室の流体圧により接続部材が退入位置に切り換わってからアンクランプ状態になることを特徴としている。
【００１６】
請求項５の流体通路接続装置は、請求項１〜５の何れかの発明において、前記接続部材を弾性付勢するスプリングは、クランプ駆動用の弾性部材又は封入圧縮ガスの弾性力よりも弱い弾性力を発生するスプリングであることを特徴としている。
【００１７】
請求項６の流体通路接続装置は、請求項１〜５の何れかの発明において、前記可動部材に、流体圧式クランプ装置と着座検知用のエアノズルを設け、前記接続・分離される流体通路として、前記流体圧式クランプ装置の為の２系統の流体圧通路と、エアノズルの為の１系統のエア通路とを設けたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の発明によれば、ベース部材に付設される第１カプラーは、軸心方向に移動可能に設けられ且つ第２カプラーに係合された状態で流体通路を接続する接続部材と、この接続部材を突出方向へ弾性付勢するスプリングと、接続部材を退入方向へ駆動する流体圧を作用させる流体圧作動室とを備えており、クランプ機構の流体圧シリンダのアンクランプ流体室と前記流体圧作動室とを連通する流体通路を設けたので、クランプ機構をクランプ解除する際に、流体通路に流体圧を供給すると、最初に前記接続部材が退入移動して第１，第２カプラーが自動的に分離され、その後流体圧が十分に立ち上がってからクランプ機構がアンクランプ状態になる。そのため、第１，第２カプラーを自動的に且つ確実に円滑に分離でき、アンクランプ時における第１，第２カプラーの損傷を確実に防ぐことができる。
【００１９】
そして、クランプ機構をクランプ状態にする為に、流体通路の油圧を抜くと、クランプ機構の弾性力は強力であるため最初にクランプ機構がクランプ状態になり、その後接続部材がスプリングの弾性力で突出方向へ自動的に移動して第１，第２カプラーが接続状態となる。そのため、第１，第２カプラーを自動的に且つ確実に円滑に接続でき、クランプ時における第１カプラーの損傷を確実に防ぐことができる。
【００２０】
しかも、位置決め機構を設けたため、ベース部材に対して可動部材を正確に位置決めしてから、第１，第２カプラーを接続するため、第１，第２カプラーの耐久性を高めることができる。また、ベース部材に対して可動部材を固定するクランプ機構を設けたため、ベース部材に対して可動部材を自動的にクランプしたり、アンクランプしたりすることもできる。
【００２１】
請求項２の発明によれば、前記クランプ機構がアンクランプ状態のときは、第１カプラーの流体圧作動室に流体圧が充填されて接続部材が退入位置を維持するため、接続部材の損傷防止を図ることができる。
【００２２】
請求項３の発明によれば、クランプ機構をアンクランプ状態からクランプ状態に切換える為に、クランプ機構のアンクランプ流体室の流体圧を抜く際には弾性部材又は封入圧縮ガスの弾性力でクランプ状態に切換ってから流体圧作動室の流体圧が低下し、接続部材が突出方向へ移動して第１カプラーと第２カプラーとが接続される。つまり、クランプ状態になってから第１，第２カプラーが接続状態になるため、クランプ時の接続スリーブの損傷防止を図ることができる。
【００２３】
請求項４の発明によれば、クランプ機構をクランプ状態からアンクランプ状態に切換える為に、アンクランプ流体室に流体圧を供給する際には、流体圧作動室の流体圧により接続部材が退入位置に切り換わってからアンクランプ状態になる。そのため、アンクランプ時における接続部材の損傷防止を図ることができる。
【００２４】
請求項５の発明によれば、前記接続部材を弾性付勢するスプリングは、クランプ駆動用の弾性部材又は封入圧縮ガスの弾性力よりも弱い弾性力を発生するスプリングであるため、クランプ機構をアンクランプ状態に切換えるとき、最初に低い流体圧の段階から接続部材が退入位置に移動して第１，第２カプラーが分離してから、クランプ機構がアンクランプ状態になる。アンクランプ時における第１，第２カプラーの損傷防止を図ることができる。
【００２５】
請求項６の発明によれば、可動部材に、流体圧式クランプ装置と着座検知用のエアノズルを設け、前記接続・分離される流体通路として、前記流体圧式クランプ装置の為の２系統の流体圧通路と、エアノズルの為の１系統のエア通路とを設けた。３組の流体通路接続装置を設けることで、２系統の油圧通路と１系統のエア通路を接続したり、分離したりすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明に係る「流体通路接続装置」を実施するための最良の形態について実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２７】
図１〜図５に示すように、ワークパレットＷＰは、ワークピースＷを複数のクランプ装置４とクランプユニット３のクランプ装置４Ａにより固定した状態で、マシニングセンタに投入してワークピースＷの切削加工に供する為のものである。
【００２８】
ワークパレットＷＰは、パレット本体１と、パレット本体１の図１における左側部分に設けられた２つのクランプ取付け部２と、片方のクランプ取付け部２に装着された１つのクランプユニット３と、パレット本体１の図１における右側部分に固定的に設けられた２つのクランプ装置４と、２つのクランプ装置４に対応する２つのワーク支持部５を備えている。
【００２９】
図１、図２には、第１ワークピースＷが図示されているが、この第１ワークピースＷの代わりに第１ワークピースＷと異なる第２ワークピースをセットする場合には、クランプユニット３が図１の左上のクランプ取付け部２に装着される。
【００３０】
図１、図２に示すように、クランプ装置４は、クランプ本体１０と、スペーサブロック１１と、出力軸１２の上端に固定されたクランプアーム１３と、このクランプアーム１３の先端部に取り付けられたボルト部材１４とを有する。クランプ本体１０はスペーサブロック１１を介してパレット本体１に固定されている。クランプ本体１は、出力軸１２を下方へクランプ駆動するクランプ油室及び出力軸１２を上方へアンクランプ駆動するアンクランプ油室とを含む油圧シリンダと、出力軸１２がクランプ位置からアンクランプ位置へ移動するときに出力軸１２を例えば時計回り方向へ９０°旋回させる旋回機構などを有する周知のツイスト式クランプ装置である。
【００３１】
ワーク支持部５の中心部には、ワークピースＷの着座を検知する為のエアノズルが設けられている。クランプ装置４の油圧シリンダへ油圧を給排する為の油路と、エアノズルへ加圧エアを供給するエア通路は、パレット本体１の内部に形成され、外部の油圧供給源やエア供給源に適宜接続される。上記のクランプ装置４は一例であり、このクランプ装置４の代わりに、ワークピースＷを固定可能な種々のクランプ装置を適用可能である。
【００３２】
図１〜図６に示すように、クランプユニット３は、厚板状の台板２０と、この台板２０の上面に固定されたクランプ装置４Ａ及びワーク支持部５Ａと、前記クランプ取付け部２を含む流体通路接続装置３０であって、パレット本体１と台板２０とに設けられた流体通路接続装置３０とを備えている。前記ワーク支持部５Ａの中心部には、ワークピースＷの着座を検知する為のエアノズル５ａが設けられている。尚、台板２０が「可動部材」に相当し、パレット本体１が「ベース部材」に相当する。
【００３３】
クランプ装置４Ａは、クランプ本体１０Ａと、出力軸１２Ａの上端に固定されたクランプアーム１３Ａと、このクランプアーム１３Ａの先端部に取り付けられたボルト部材１４Ａとを有する。クランプ本体１０Ａは台板２０に固定されている。クランプ本体１０Ａは、出力軸１２Ａを下方へクランプ駆動するクランプ油室及び出力軸１２Ａを上方へアンクランプ駆動するアンクランプ油室とを含む油圧シリンダと、出力軸１２Ａがクランプ位置（図４参照）からアンクランプ位置（図５参照）へ移動するときに出力軸１２Ａを例えば時計回り方向へ９０°旋回させる旋回機構などを有する周知のツイスト式クランプ装置である。但し、上記の油圧クランプ装置４Ａは一例であり、この油圧クランプ装置４Ａの代わりに、ワークピースＷを固定可能な種々の油圧クランプ装置を適用可能である。
【００３４】
図１〜図９に示すように、前記流体通路接続装置３０は、パレット本体１に対して台板２０を位置決めする１対の位置決め機構４０と、パレット本体１に対して台板２０を固定解除可能に固定する１対のクランプ機構６０と、３つのカプラー機構８０とを備えている。次に、前記位置決め機構４０について説明する。
図１〜図９に示すように、１対の位置決め機構４０は、３つのカプラー機構８０の両側に配置され、これら位置決め機構４０は同構造ものであるので、１つの位置決め機構４０について説明する。
【００３５】
図７〜図９に示すように、位置決め機構４０は、パレット本体１に装着された支持台４１と、台板２０の下面に固定されたロケートリング４２とを備えている。支持台４１は、パレット本体１の取付穴に嵌合された筒状部４３と、筒状部４３の上端に連なり且つパレット本体１の上面に当接させて固定された円板部４４と、この円板部４４の中心部分から上方へ延びるテーパ筒部４５と、ロケートリング４２の中心穴の内周面に形成されたテーパ内周面４６と、ロケートリング４２の下端に形成された環状の下端基準面４７と、円板部４４の上面に形成され下端基準面４７を受け止めるＺ方向基準面４８とを有する。
【００３６】
テーパ筒部４５の外周面は上方ほど小径化するテーパ外周面に形成され、テーパ内周面４６はテーパ筒部４５のテーパ外周面に密着状に外嵌可能に形成されている。下端基準面４７がＺ方向基準面４８に密着した状態において、テーパ内周面４６がテーパ筒部４５のテーパ外周面に密着する。尚、テーパ筒部４５の径縮小方向への微小弾性変形を介して、テーパ内周面４６がテーパ筒部４５のテーパ外周面に密着する。これにより、支持台４１に対してロケートリング４２を水平方向と鉛直方向に高精度に位置決め可能である。
【００３７】
次に、クランプ機構６０について説明する。
図７〜図９に示すように、クランプ機構６０は、支持台４１の内側に形成された油圧シリンダ６１と、そのピストン部材６２と、ボールロック機構６３とを有する。
ピストン部材６２はシリンダ穴に装着され、環状のバネ収容室には積層された複数の皿バネ６４が圧縮状態に装着されてピストン部材６２を下方へクランプ駆動している。ピストン部材６２の下面側にはアンクランプ油室６１ａが形成され、このアンクランプ油室６１ａに油圧を給排するための油路６５がパレット本体１に形成され、この油路６５は図示外の油圧供給源に接続される。
【００３８】
ボールロック機構６３は、テーパ筒部４５の上端から上方へ延びる円筒部６６の複数の保持穴に径方向へ可動に装着された複数の鋼球６７と、ピストン部材６２のピストンロッド６２ａの上端寄り部分の外周部に形成された複数の凹部６８と、ロケートリング４２の中心穴の上部の内周部に形成されたテーパ面からなる環状係止部６９とを有する。前記の凹部６８は、鋼球６７を径方向外側へ駆動する為の傾斜凹部と、この傾斜凹部の下端に連なり且つ鋼球６７を径方向内側へ部分的に退避させる為の退避凹部とを有する。
【００３９】
図７に示すクランプ機構６０は、アンクランプ状態を示し、このとき各鋼球６７は退避凹部に部分的に退避し、円筒部６６の外周面外へ突出しない。このアンクランプ状態において、台板２０を上方へ移動させることができる。図８，図９に示すクランプ機構６０はクランプ状態を示し、このとき、各鋼球６７は傾斜凹部により径方向外側へ駆動されて環状係止部６９に押圧されてクランプしている。尚、環状係止部６９の代わりに、各鋼球６７に対応する凹溝を形成してもよい。
【００４０】
下端基準面４７、Ｚ方向基準面４８、テーパ内周面４６、テーパ筒部４５のテーパ外周面に付着する切粉等をエアブローする為に、複数のエアノズル７０と、複数のエアノズル７１が形成され、複数のエアノズル７０へはエア通路７０ａから加圧エアを供給可能である。複数のエアノズル７１へは、エア通路７１ａとチェック弁７２を介して加圧エアを供給可能である。
【００４１】
次に、カプラー機構８０について説明する。
図７〜図９に示すように、３つのカプラー機構８０のうち、２つのカプラー機構８０は、クランプ装置４Ａのクランプ油室とアンクランプ油室に給排される２系統の油圧通路を接続・分離するものである。残りの１つのカプラー機構８０は、ワーク支持部５Ａのエアノズル５ａへ供給される加圧エアのエア通路を接続・分離するものである。３つのカプラー機構８０は同様のものであるため、１つのカプラー機構８０について説明する。
【００４２】
図７〜図９に示すように、カプラー機構８０は、パレット本体１に設けられた雄カプラー８１と、台板２０に設けられた雌カプラー８２とを有する。尚、前記雄カプラー８１が「第１カプラー」に相当し、雌カプラー８２が「第２カプラー」に相当する。
雄カプラー８１は、パレット本体１の装着穴に螺合にて固定されたケース８３と、このケース８３に軸心方向に昇降可能に装着された接続スリーブ８４と、この接続スリーブ８４を上方へ弾性付勢する２つの圧縮スプリング８５と、接続スリーブ８４の上半部の内部に昇降可能に装着された可動弁部材８６と、接続スリーブ８４の内部に固定されて可動弁部材８６を案内する案内部材８７と、可動弁部材８７を上方へ弾性付勢する圧縮スプリング８８とを備えている。尚、前記接続スリーブ８４が「接続部材」に相当する。
【００４３】
接続スリーブ８４の下部はやや大径のピストン部８４ａに形成され、このピストン部８４ａに油圧を受圧させる環状の油圧作動室８９が形成され、この油圧作動室８９は油路９０を介して油路６５に接続されている。図７に示すように、油圧作動室８９に油圧が作用している状態では、接続スリーブ８４が下降して図示の状態となり、油圧作動室８９の油圧が抜かれると、接続スリーブ８４がスプリング８５の付勢力で上昇して図８に図示のように突出状態となる。パレット本体１には流体通路９１（油路又はエア通路）が形成され、この流体通路９１が雄カプラー８１の内部通路に接続され、台板２０には流体通路９１ａが形成されている。尚、接続スリーブ８４の上端部には、雌カプラー８２に挿入接続される接続筒部８４ｂが形成されている。また、可動弁部材８６の鍔部の外周部には流体を通過させる為の複数のスリットが形成されている。
【００４４】
図７〜図９に示すように、雌カプラー８２は、台板２０の装着穴に螺合にて固定されたケース１００と、このケース１００に内嵌させて固定された筒部材１０１と、この筒部材１０１の内部に昇降可能に装着された可動筒１０２と、筒部材１０１に固定された固定弁部材１０３と、固定弁部材１０３と可動筒１０２の間に装着されて可動筒１０２を下方へ弾性付勢する圧縮スプリング１０４とを備えている。カプラー機構８０が分離状態のとき、図７に図示のように可動筒１０２が下方限界位置まで下降して固定弁部材１０３と可動筒１０２に設けたシール部材１０５とで流体通路を閉じている。
【００４５】
図９に示すように、雄カプラー８１の接続スリーブ８４が上昇位置（突出状態）になり、接続スリーブ８４の接続筒部８４ｂが雌カプラー８２に挿入されると、可動筒１０２が上昇して雌カプラー８２の弁部が開弁すると共に、雄カプラー８１の弁部が開弁して、雄カプラー８１内の流体通路と雌カプラー８２内の流体通路が接続される。
【００４６】
以上説明した流体通路接続装置３０の作用、効果について説明する。
第１ワークピースＷを固定する際には、図１に示す位置にクランプユニット３を取り付けた状態で使用する。第１ワークピースＷの切削加工の終了後に、第２ワークピースを固定するために、クランプユニット３を鎖線で図示した左上の位置に取り付ける場合を例にして説明する。最初、図９に示すように、１対のクランプ機構６０は皿バネ６４の弾性力によりクランプ状態になっており、アンクランプ油室６１ａの油圧は抜かれている。
【００４７】
まず最初に、流体通路９１に供給している流体を抜いて、３つのカプラー機構８０を分離しても、流体が漏れないようにする。次に、クランプ機構８０をクランプ状態（図９参照）からアンクランプ状態（図７参照）にするために、油圧供給源を操作して油路６５に油圧を供給すると、アンクランプ油室６１ａと油圧作動室８９に油圧が供給され、油圧作動室８９の油圧により接続スリーブ８４が退入位置に切り換わり、その後アンクランプ状態になる。
【００４８】
このアンクランプ状態になるとき、ピストン部材６２が上昇し、鋼球６７が凹部６８に部分的に退避して円筒部６６の外周面よりも内側へ引っ込み、ピストン部材６２の先端で台板２０の凹穴２０ａの壁面を押圧することで、テーパ筒部４５のテーパ外周面とテーパ内周面４６との密着を分離する（図７参照）。
【００４９】
そして、接続スリーブ８４を弾性付勢するスプリング８５は、クランプ駆動用の皿バネ６４よりも格段に弱いスプリングであるため、油路６５の油圧が上昇するときその途中時点で、接続スリーブ８４が下降した退入位置（図８参照）に切り換わり、その後にクランプ機構６０がアンクランプ状態（図７参照）になる。クランプ機構６０がアンクランプ状態にある間は、雄カプラー８１の油圧作動室８９に油圧が充填されて接続スリーブ８４が退入位置を維持する
【００５０】
次に、クランプユニット３を図１の左上のクランプ取付け部２へ移動させるが、そのクランプ取付け部２においても油路６５と油室６１ａと油圧作動室８９に油圧が供給されている。そのため、クランプ機構８０のピストン部材６２は上昇したアンクランプ位置にあり、接続スリーブ８４は退入位置にある。そこで、クランプ取付け部２の上方からクランプユニット３を下降させ、図７に示すようにセットする。次に、クランプ機構８０をアンクランプ状態からクランプ状態に切換える為に、油路６５の油圧を抜くと、図８に示すように、アンクランプ油室６１ａの油圧が抜かれ、強い皿バネ６４の弾性力によりピストン部材６２が下降してクランプ状態になる。
【００５１】
このとき、クランプ機構８０が急速にクランプ状態になるが、ピストン部材６２の下降動作によって生じる残圧が油路６５と油圧作動室８９に生じるため、接続スリーブ８４が図８に図示のように退入位置を保持し、その後油路６５と油圧作動室８９の油圧が十分低下すると、接続スリーブ８４がスプリング８５の弾性力で上昇し、接続スリーブ８４の接続筒部８４ｂが雌カプラー８２に突入し、雄カプラー８１の弁と雌カプラー８２の弁が開いて、図雄カプラー８１と雌カプラー８２とが接続状態になる。
【００５２】
位置決め機構４０により、パレット本体１に対して、クランプユニット３の台板２０を水平方向と鉛直方向に正確に位置した状態で、クランプ機構６０によりクランプ状態にし、その状態で流体通路接続装置３０の雌雄のカプラー８１，８２を接続するため、スプリング８５の付勢力が強力でなくとも、接続スリーブ８４を雌カプラー８２に円滑に挿入可能となり、雌雄のカプラー８１，８２の小型化が可能となるうえ、雌雄のカプラー８１，８２を無理なく正規の状態に接続することができ、雌雄のカプラー８１，８２の耐久性を高めることができる。
【００５３】
クランプ機構６０をクランプ状態にするとき、最初にクランプ状態に切換ってから雌雄のカプラー８１，８２が接続状態になるため、雌雄のカプラー８１，８２の損傷防止を図り、耐久性を高めることができる。クランプ機構６０をアンクランプ状態にするとき、最初に雄カプラー８１の接続スリーブ８４を退入位置に切換えて、雌雄のカプラー８１，８２を分離状態にしてから、クランプ機構６０をアンクランプ状態にするため、雌雄のカプラー８１，８２の損傷防止を図り、耐久性を高めることができる。
【００５４】
雌雄のカプラー８１，８２は、それらの内部および流体通路９１の流体の圧力を抜いた状態で接続したり、分離したりする構成であるため、雌雄のカプラー８１，８２の内部のスプリング類の小型化、つまり雌雄のカプラー８１，８２の小型化を図り、雌雄のカプラー８１，８２の接続・分離の円滑化を図ることができる。
【実施例２】
【００５５】
この実施例では、実施例１と同じ構成要素に同一符号を付して説明を省略し、異なる構成について説明する。図１０に示すように、この流体通路接続装置３０Ａにおけるクランプ機構６０Ａは、環状のガス封入室６４Ａに封入された封入圧縮窒素ガス（例えば、ガス圧約７〜１０ＭＰａ）の弾性力によりピストン部材６２Ａを下方へ付勢するように構成されている。このガス封入室６４Ａに圧縮窒素ガスを充填する為に、ピストン部材６２Ａのピストンロッド部には、ガス通路７４，７５が形成され、このガス通路７４の上端部分には圧縮窒素ガス充填用チャージ弁７６が装着されている。ガス封入室６４Ａに封入された圧縮窒素ガスはシール部材６４ａ，６４ｂによりシールされている。このクランプ機構６０Ａでは、積層された皿バネを省略できるため、構成が簡単化する。この流体通路接続装置３０Ａは、前記実施例１の流体通路接続装置３０と同様の作用、効果を奏する。
【実施例３】
【００５６】
この実施例では、実施例１と同じ構成要素に同一符号を付して説明を省略し、異なる構成について説明する。図１１、図１２にに示すように、この流体通路接続装置３０Ｂのカプラー機構８０Ｂでは、雌カプラー８１Ｂがパレット本体１に付設され、雄カプラー８２Ｂが台板２０に付設されている。尚、雌カプラー８１Ｂが「第１カプラー」に相当し、雄カプラー８２Ｂが「第２カプラー」に相当する。
【００５７】
前記雌カプラー８１Ｂは、ケース１１０と、このケース１１０内に昇降可能に装着された接続スリーブ１１１（これが「接続部材」に相当する）と、接続スリーブ１１１の上半部の内部に相対移動不能に装着された弁部材１１２と、この弁部材１１２と接続スリーブ１１１の間に昇降可能に装着されて上端部にシール部材１１３を支持する可動筒部材１１４と、弁部材１１２に対して可動筒部材１１４を上方へ付勢するスプリング１１５と、バネ受けリング１１６と、このバネ受けリング１１６を受け止めるストップリング１１７と、接続スリーブ１１１をケース１１０に対して上方へ付勢するスプリング１１８と、接続スリーブ１１１のピストン部１１１ａの環状上面に油圧を作用させる環状の油圧作動室１１９などを備えている。油圧作動室１１９は、前記油圧シリンダ６１のアンクランプ油室６１ａに油圧を給排する油路６５に連通接続されている。
【００５８】
雄カプラー８２Ｂは、ケース１２０と、このケース１２０の内部に昇降可能に装着された可動弁部材１２１と、ケース１２０の上部の内部に装着されたバネ受け兼案内部材１２２と、このバネ受け兼案内部材１２２と可動弁部材１２１の間に装着されて可動弁部材１２１を閉弁側へ付勢するスプリング１２３などを備えている。前記ケース１２０の先端部分には、雌カプラー８１Ｂの接続スリーブ１１１の上端部に内嵌可能な接続筒部１２０ａが形成されている。
【００５９】
前記クランプ機構の油圧シリンダのアンクランプ油室の油圧を抜くと、油路６５の油圧が低下し、油圧作動室１１９の油圧が低下するため、図１２に示すように、接続スリーブ１１１が上昇して雌カプラー８１Ｂが雄カプラー８２Ｂに接続される。この流体通路接続装置３０Ｂは、前記実施例１の流体通路接続装置３０と同様の作用、効果を奏する。
【００６０】
次に、前記実施例１，２，３を部分的に変更する例について説明する。
［１］クランプユニット３に装備するクランプ装置としては、前記のクランプ装置４Ａ以外の種々の形式、構造の油圧駆動型クランプ装置やエア駆動型クランプ装置を採用可能である。流体通路接続装置３０は、３系統の流体通路を接続するものに限定されず、１系統の流体通路を接続するものでもよく、３系統以上の流体通路を接続するものでもよい。
【００６１】
［２］前記実施例の流体通路接続装置３０，３０Ａ，３０Ｂでは、位置決め機構４０とクランプ機構６０，６０Ａを一体的に構成してあるが、これらは別個に構成してもよい。２組の位置決め機構４０に限定される訳ではなく、１組の又は３組以上の位置決め機構を設けてもよい。同様に、２組のクランプ機構６０，６０Ａに限定される訳ではなく、１組の又は３組以上のクランプ機構を設けてもよい。
【００６２】
［３］前記実施例では、台板２０に油圧クランプ装置４Ａと、着座検知用のエアノズル付きのワーク支持部５Ａを装備したものを例として説明したが、台板２０の上に装備するものはクランプ装置やワーク支持部に限定されるものではなく、油圧や加圧エアなどの加圧流体を必要とする種々の装置や機器であってもよい。
【００６３】
［４］前記雌雄のカプラー８１，８１Ｂ，８２，８２Ｂの構造は一例を示すものであり、同様の機能を有する種々の構造のカプラーを採用することも可能である。
［５］その他、当業者であれば、前記実施例に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態も包含するものである。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施例に係るワークパレットの平面図である。
【図２】図１のワークパレットの正面図である。
【図３】クランプユニットと流体通路接続装置の一部切欠き縦断正面図である。
【図４】クランプユニット（クランプ状態）の平面図である。
【図５】クランプユニット（アンクランプ状態）の平面図である。
【図６】クランプユニットと流体通路接続装置の一部切欠き縦断正面図である。
【図７】流体通路接続装置（アンクランプ状態、カプラー分離状態）の縦断図である。
【図８】流体通路接続装置（クランプ状態、カプラー分離状態）の縦断図である。
【図９】流体通路接続装置（クランプ状態、カプラー接続状態）の縦断図である。
【図１０】実施例２に係る流体通路接続装置の図７相当図である。
【図１１】実施例３に係るカプラー機構（カプラー分離状態）の縦断図である。
【図１２】実施例３に係るカプラー機構（カプラー接続状態）の縦断図である。
【符号の説明】
【００６５】
１          パレット本体（ベース部材）
３          クランプユニット
５ａ        エアノズル
２０        台板
３０        流体通路接続装置
４０        位置決め機構
６０，６０Ａ    クランプ機構
６１        油圧シリンダ
６１ａ      アンクランプ油室
６４        皿バネ（クランプ駆動用スプリング）
６５        油路
８０，８０Ｂ    カプラー機構
８１，８２Ｂ    雄カプラー
８２，８１Ｂ    雌カプラー
８４，１１１    接続スリーブ
８５        スプリング
８９，１１９    油圧作動室
９０        油路
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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