WO2005110671A1 - 位置決め固定装置及び位置決め装置 - Google Patents

Abstract

　固定対象物をベース体に対して位置決めする位置決め精度を高め、部品点数を減らして製作コストを低減し、長期にわたり繰り返し使用した場合でも高い位置決め精度と安定したクランプ状態を維持できる位置決め固定装置を提供する。 　位置決め固定装置（３）において、位置決め機構（１３）は、ワークパレット（１）の水平方向の位置決めのために筒状軸部（１０ｂ）の外周部に形成され、筒状軸部（１０ｂ）の軸心方向先端側に向かって小径となる環状テーパ面（４０）と、環状テーパ面（４０）に係合可能に環状係合部材（１１）の内周側部分に設けられた環状の係合部（４１）であって、環状テーパ面（４０）との係合により径方向へ弾性変形可能な係合部（４１）とを備え、係合部（４１）は、環状テーパ面（４０）と面接触可能なテーパリング部（５０）と、このテーパリング部（５０）から径方向外側へ連なる複数のリブ（５１）とを有する。

Description

明 細 書

位置決め固定装置及び位置決め装置

技術分野

[0001] 本発明は、固定対象物をベース体に位置決めして固定する位置決め固定装置、 及び、固定対象物をベース体に位置決めする位置決め装置に関するものである。 背景技術

[0002] 特許文献 1 :特開 2001 - 38564号公報

特許文献 2：特開平 08 - 155770号公報

特許文献 3：特開 2003—39264号公報 通常、マシニングセンタ等の工作機械では 、ワークパレットが工作機械のテーブルに位置決め固定され、そのワークパレットに固 定されたワークに機械加工が施される。精密機械部品等では、約 1 μ ΐη程度の加工 精度が要求されることもあり、ワークパレットをテーブルに位置決め固定する際の誤差 力 Sワークの加工精度に影響を及ぼす。つまり、テーブルに対するワークパレットの位 置決め精度が非常に重要になる。ここで、従来より、テーブルに固定されたベース体 、又はテーブル自体となるベース体に対してワークパレットを位置決めして固定する 種々の装置が実用に供されてレ、る。

[0003] 特開 2001— 38564号公報（以下、特許文献 1という）のデータム機能付きクランプ 装置では、ベース体に筒状軸部が突出状に設けられ、この筒状軸部にテーパコレツ トが摺動自在に外嵌され、このテーパコレットがパネ部材で上方へ付勢されている。 ワークパレットには筒状軸部に外嵌可能に環状のブッシュが設けられている。ブッシ ュが筒状軸部に外嵌された状態で、クランプ機構によりワークパレットがベース体に 引き付けられて固定され、このとき、筒状軸部とブッシュの環状テーパ面との間にテ ーパコレットが密着状に嵌合して、ワークパレットがベース体に対して水平方向に位 置決めされ、また、ベース体の受け面にブッシュの当接面が上側から当接して、ヮー クパレットがベース体に対して鉛直方向に位置決めされる。

[0004] 特開平 8 - 155770号公報（以下、特許文献 2という）のパレット等の着座装置では、 ベース体にテーパコーンが突出状に設けられ、ワークパレットにはテーパコーンに外 嵌可能にテーパソケットが設けられ、テーパコーンの内周側に弾性変形促進用の環 状凹溝が形成されている。テーパソケットがテーパコーンに外嵌された状態で、クラン プ機構によりワークパレットがベース体に引き付けられて固定され、このとき、テーパ ソケットがテーパコーンに係合し、テーパコーンが径縮小側へ微小に弾性変形するこ とによりテーパソケットの環状テーパ面に密着して、ワークパレットがベース体に対し て水平方向に位置決めされ、また、テーパコーンの受け面にテーパソケットの当接面 が上側から当接して、ワークパレットがベース体に対して鉛直方向に位置決めされる

[0005] 特開 2003—39264号公報（以下、特許文献 3という）のワークパレット位置決め固 定装置では、ベース体に筒状軸部が突出状に設けられ、ワークパレットには筒状軸 部に外嵌可能に環状のブッシュが設けられている。ブッシュには、その内周側部分に 径方向に弾性変形可能なほぼ環状の係合部が形成され、係合部の外周側にこの係 合部の弾性変形を許す環状逃し溝が形成され、更に、係合部には複数のスリットが 形成されている。ブッシュが筒状軸部に外嵌された状態で、クランプ機構によりワーク パレットがベース体に引き付けられて固定され、このとき、ブッシュの係合部が筒状軸 部に係合し、その係合部が径方向外側の環状逃し溝の方へ弾性変形して筒状軸部 の環状テーパ面に密着して、ワークパレットがベース体に対して水平方向に位置決 めされ、また、ベース体の受け面にブッシュの当接面が上側から当接して、ワークパ レットはベース体に対して鉛直方向に位置決めされる。

[0006] ここで、特許文献 1、 3のクランプ機構においては、筒状軸部の軸孔に出力部材が 挿入され、筒状軸部の先端部分に複数の鋼球が径方向へ移動可能に保持されてい る。出力部材が退入駆動されることにより、出力部材の先端傾斜部により複数の鋼球 が径方向外側へ押動され、それら鋼球がブッシュに形成された係合凹部に係合して 、ワークパレットをベース体に引き付けて固定するクランプ力を発生させる。鋼球の数 は数個（例えば、 6個）であり、クランプ時、各鋼球が係合する係合凹部には非常に大 きな力が作用する。

[0007] しかし、特許文献 1一 3の発明では次のような課題がある。

特許文献 1のデータム機能付きクランプ装置では、テーパコレットが筒状軸部とは 別部品に構成されて筒状軸部に摺動自在に外嵌され、パネ部材で上方へ付勢され 、止め輪にて係止されている。このようなテーパコレットを備えた構造では、部品数が 多くなつて製作コストが高価になるうえ、このクランプ装置を繰り返し使用することによ り、筒状軸部とテーパコレットの摺動部分が摩耗し、更には、その摩耗粉が堆積して、 位置決め精度が著しく低下する虞がある。また、筒状部材とテーパコレットとの間には 僅かながら隙間があるため、その隙間に、機械加工による切削油や切粉が入り込む ことにより、位置決め精度が低下する虞がある。

[0008] 特許文献 2のパレット等の着座装置では、テーパコーンを径縮小方向へ弾性変形 させる構造である力 テーパコーンは環状に連続した比較的大きな厚さの環状壁部 力、らなる。従って、テーパコーンが径縮小方向へ弾性変形し難ぐ言い換えれば、径 縮小寸法が僅かであるため、テーパソケットがテーパコーンに係合し、更にテーパコ ーンの受け面にテーパソケットの当接面を当接させるためには、テーパコーン、テー パソケットともに高い製作精度が要求され装置全体が高価になる。クランプ機構のク ランプ力を著しく強化すれば、テーパコーンを径縮小方向へ大きく弾性変形させるこ とは可能となるが、テーパコーンの環状テーパ面に大きな力が作用するため、偏摩耗 し易くなり、長期間の位置決め精度の維持ができなくなる。更に、テーパコーンを径 縮小方向へ大きく弾性変形させると、その弾性部分の応力が高くなり過ぎて、弾性変 形部分が復帰せずに永久的に変形してしまう虞がある。

[0009] そこで、特許文献 3のワークパレット位置決め固定装置では、ブッシュの環状の係 合部の外周側部分に、係合部の弾性変形を許す環状逃し溝を形成し、更に、係合 部に複数のスリットを形成したので、係合部が径方向外側へ弾性変形し易くなる。し かし、筒状軸部の軸心とブッシュの軸心とがー致しない状態で (例えば、僅かにずれ た状態でも）、ワークパレットをベース体に引き付けて固定する際、係合部が筒状軸 部に係合した後、その係合により筒状軸部の軸心とブッシュの軸心とを一致させるこ とができないまま、係合部が局部的に弾性変形して筒状軸部の環状テーパ面に密着 し、その状態で、ワークパレットがベース体に固定される虞がある。つまり、ワークパレ ットの荷重が重い場合、ベース体に対してワークパレットを水平方向に高精度に確実 に位置決めできないとレ、う問題がある。 [0010] また、特許文献 1、 3のクランプ機構では、クランプ時、複数の鋼球が係合するブッ シュの係合凹部が環状テーパ面である場合、各鋼球は環状テーパ面と点接触状に 係合して接触面積が小さくなるため、環状テーパ面に局所的に大きな力が作用する ことになる。従って、特に、クランプ力が大きな場合に、環状テーパ面に鋼球の接触 跡が付き、ワークパレットを繰り返し使用するにつれて環状テーパ面にクランプ力が 不均一に作用するようになり、安定したクランプ状態を維持することが困難になる虞が ある。そこで、鋼球のサイズを大きくしたり、鋼球の数を増やしたりすることは可能であ るが、クランプ装置が大型化する等、製作コスト的に不利である。

[0011] 尚、金型を可動盤や固定盤等のベース体に位置決めして固定する場合、その位置 決め精度をできるだけ高めたいという要請はあるが、特許文献 1一 3のような装置を適 用した場合には、上記と同様の課題が生じる。

[0012] 本発明の目的は、位置決め固定装置において、特に、ベース体の筒状軸部又は 固定対象物の環状係合部材に径方向へ弾性変形可能な環状の係合部を設け、そ の係合部をテーパリング部と複数のリブとを有する構造にして、固定対象物をベース 体に対して位置決めする位置決め精度を高めること、部品点数を減らして製作コスト を低減すること、長期にわたり繰り返し使用した場合でも高い位置決め精度、安定し たクランプ状態を維持すること、等である。

発明の開示

[0013] 本発明の位置決め固定装置は、機械加工に供するワークを取り付けるワークパレツ ト又は金型である固定対象物をベース体に引き付けて固定するクランプ機構と、その 固定対象物をベース体に対して水平方向と鉛直方向に夫々位置決めする位置決め 機構とを備えた位置決め固定装置であって、前記ベース体に突出状に設けられた筒 状軸部と、この筒状軸部に外嵌可能に固定対象物に設けられた環状係合部材とを 備え、前記位置決め機構は、前記固定対象物の水平方向の位置決めのために筒状 軸部の外周部に形成され、筒状軸部の軸心方向先端側に向かって小径となる環状 テーパ面と、前記環状テーパ面に係合可能に環状係合部材の内周側部分に設けら れた環状の係合部であって、環状テーパ面との係合により径方向へ弾性変形可能な 係合部とを備え、前記係合部は、前記環状テーパ面と面接触可能なテーパリング部 と、このテーパリング部から径方向外側へ連なる複数のリブとを有することを特徴とす る (請求項 1)。

[0014] この位置決め固定装置では、ベース体に突出状に設けられた筒状軸部に、固定対 象物に設けられた環状係合部材が外嵌された状態で、クランプ機構により、固定対 象物がベース体に引き付けられて固定され、このとき、位置決め機構により、固定対 象物がベース体に対して水平方向と鉛直方向に夫々位置決めされる。位置決め機 構において、筒状軸部の外周部には、筒状軸部の軸心方向先端側に向かって小径 となる環状テーパ面が形成され、環状係合部材の内周側部分には、環状テーパ面 に係合可能な係合部が形成され、クランプ機構により固定対象物がベース体に引き 付けられて固定されるとき、環状の係合部が径方向外側へ弾性変形して拡径し環状 テーパ面に密着状に係合して、固定対象物がベース体に対して水平方向に位置決 めされ、ここで、ベース体と環状係合部材に設けられた位置決め用の水平面同士が 当接して、固定対象物がベース体に対して鉛直方向に位置決めされる。

[0015] 前記係合部は、環状テーパ面と面接触可能なテーパリング部と、このテーパリング 部から径方向外側へ連なる複数のリブとを有するので、クランプ機構により固定対象 物がベース体に引き付けられて固定されるとき、テーパリング部の外周側において複 数のリブの間に形成される空間により係合部の弾性変形が促進され、複数のリブが 圧縮変形してテーパリング部全体が拡張することにより、係合部が筒状軸部に係合し て径方向外側へ確実に弾性変形して、テーパリング部が筒状軸部の環状テーパ面 に確実に密着する。特に、複数のリブにより係合部に適度な剛性が付与されるため、 筒状軸部の軸心と環状係合部材の軸心とがー致しない状態で、クランプ機構により 固定対象物がベース体に引き付けられて固定されるとき、係合部が筒状軸部に係合 した後、先ずは、係合部が弾性変形しない状態で、前記係合により筒状軸部の軸心 と環状係合部材の軸心とを一致させてから、係合部が弾性変形して環状テーパ面に 密着状に係合する。

[0016] その結果、重い固定対象物でもベース体に対して位置決めする位置決め精度を大 幅に高めることができる。また、係合部を環状係合部材に一体的に形成したので、部 品点数を減らすことができ、更に十分な弾性変形量があるため、製作許容公差が大 きくなり、製作コストを低減することができ、また、位置決め精度の低下に影響を与え る摩耗も生じにくくなり、機械加工による切削油剤や切粉等の影響で機能低下するこ とがなぐ長期にわたり繰り返し使用した場合でも高い位置決め精度を維持すること ができる。

[0017] また、本発明の位置決め固定装置は、機械加工に供するワークを取り付けるワーク パレット又は金型である固定対象物をベース体に引き付けて固定するクランプ機構と 、その固定対象物をベース体に対して水平方向と鉛直方向に夫々位置決めする位 置決め機構とを備えた位置決め固定装置であって、前記ベース体に突出状に設けら れた筒状軸部と、この筒状軸部に外嵌可能に固定対象物に設けられた環状係合部 材とを備え、前記位置決め機構は、前記固定対象物の水平方向の位置決めのため に環状係合部材の内周部に形成され、筒状軸部の軸心方向先端側に向かって小径 となる環状テーパ面と、前記環状テーパ面に係合可能に筒状軸部の外周側部分に 設けられた環状の係合部であって、環状テーパ面との係合により径方向へ弾性変形 可能な係合部とを備え、前記係合部は、前記環状テーパ面と面接触可能なテーパリ ング部と、このテーパリング部から径方向内側へ連なる複数のリブとを有することを特 徴とする (請求項 2)。

[0018] この位置決め固定装置では、位置決め機構において、環状係合部材の内周部に は、筒状軸部の軸心方向先端側に向かって小径となる環状テーパ面が形成され、筒 状軸部の外周側部分には、環状テーパ面に係合可能な係合部が形成され、固定対 象物がベース体に引き付けられて固定されるとき、環状の係合部が径方向内側へ弾 性変形して縮怪し環状テーパ面に密着状に係合する。前記係合部は、環状テーパ 面と面接触可能なテーパリング部と、このテーパリング部から径方向内側へ連なる複 数のリブとを有し、テーパリング部の内周側において複数のリブの間に形成される空 間により、係合部（テーパリング部）の弾性変形が促進され、複数のリブが圧縮変形し てテーパリング部全体が収縮することにより、係合部が縮径方向へ確実に弾性変形 する。その他、請求項 1の発明と同様の作用 ·効果を奏する。

[0019] 上記発明においては、次の構成を採用することができる。

前記係合部は、前記テーパリング部の外周側又は内周側にぉレ、て複数のリブの間 に形成された複数の穴部を有する（請求項 3)。固定対象物をベース体に引き付けて 固定するときに、係合部を径方向へ確実に且つ適度に弾性変形させて環状テーパ 面に密着状に係合させることができ、固定対象物をベース体に対して位置決めする 位置決め精度を高めることができる。また、例えば、厚肉の環状部分に複数の穴部を 形成することにより、テーノ リング部と複数のリブを簡単に一体的に形成することがで き、製作コストを抑えることが可能になる。

[0020] 前記穴部に弾性変形可能な樹脂材を充填する (請求項 4)。穴部内に機械加工に よる切削油剤や切粉等が入り込むことを確実に防止して、係合部を径方向へ確実に 且つ適度に弾性変形させ、長期にわたり繰り返し使用した場合でも高い位置決め精 度を維持することができる。

[0021] 前記位置決め機構は、前記固定対象物の鉛直方向の位置決めのためにベース体 に設けられた受け面と、前記環状テーパ面に係合部が係合した状態でこの受け面に 当接するように環状係合部材に設けられた当接面とを有する (請求項 5)。固定対象 物をベース体に対して鉛直方向にも確実に位置決めすることができる。

[0022] 前記クランプ機構は、前記筒状軸部の軸孔に移動自在に挿入された出力部材と、 前記筒状軸部の複数の保持穴に夫々径方向へ移動可能に保持された複数の鋼球 と、前記筒状軸部に環状係合部材が外嵌された状態で複数の鋼球が夫々面接触又 は線接触可能に環状係合部材に形成された複数の係合凹部と、前記出力部材を固 定対象物から離間する方向へ駆動し、複数の鋼球を複数の係合凹部に夫々係合さ せて固定対象物をベース体に固定する為のクランプ駆動手段と、前記出力部材を固 定対象物に接近する方向へ駆動し、複数の鋼球を複数の係合凹部から夫々係合解 除させて固定対象物をベース体から固定解除する為のクランプ解除手段とを有する（ 請求項 6)。

[0023] ベース体に設けられた筒状軸部に固定対象物に設けられた環状係合部材が外嵌 された状態で、クランプ駆動手段により出力部材を固定対象物から離間する方向へ 駆動することにより、この出力部材により筒状軸部に保持された複数の鋼球を径方向 外側へ押動して、環状係合部材の複数の係合凹部に夫々面接触又は線接触可能 に係合させて、固定対象物をベース体に引き付けて固定でき、この状態から、クラン プ解除手段により出力部材を固定対象物に接近する方向へ駆動することにより、複 数の鋼球を径方向内側へ退避させて、環状係合部材の複数の係合凹部から夫々係 合解除させて、固定対象物をベース体から固定解除できる。クランプ時、各鋼球が係 合する係合凹部には非常に大きな力が作用するが、各鋼球は係合凹部に面接触又 は線接触可能に係合し、係合凹部と点接触するものと比べると係合凹部との接触面 積が大きくなるため、長期にわたり繰り返し使用した場合でも、この係合凹部に鋼球 の接触跡が付くことがなぐ安定したクランプ状態を維持することが可能になる。

[0024] 前記係合凹部は部分球面状又は部分円筒面状に形成される（請求項 7)。複数の 鋼球を夫々面接触又は線接触可能に複数の係合凹部に確実に係合させることがで きる。

[0025] 前記クランプ解除手段は、複数の鋼球を径方向内側へ退避可能に出力部材に形 成された複数の逃し凹部を有し、前記クランプ駆動手段は、複数の鋼球を径方向外 側へ押動可能に前記複数の逃し凹部に連なるように出力部材に形成された複数の 傾斜凹部を有する (請求項 8)。クランプ解除手段により、固定対象物がベース体に 固定された状態から、出力部材を固定対象物に接近する方向へ駆動することにより、 複数の鋼球を径方向内側へ移動させて出力部材の複数の逃し凹部に確実に退避さ せることができ、また、クランプ駆動手段により、出力部材を固定対象物から離間する 方向へ駆動することにより、複数の鋼球を出力部材の複数の傾斜凹部により径方向 外側へ確実に押動して、環状係合部材の複数の係合凹部に係合させることができる

[0026] また、本発明の位置決め装置は、機械加工に供するワークを取り付けるワークパレ ット又は金型である固定対象物をベース体に対して位置決めする位置決め装置にお いて、前記ベース体に突出状に設けられた軸状部と、前記軸状部に外嵌可能に固 定対象物に設けられた環状係合部材と、前記固定対象物の水平方向の位置決めの ために軸状部の外周部に形成され、軸状部の軸心方向先端側に向かって小径とな る環状テーパ面と、前記環状テーパ面に係合可能に環状係合部材の内周側部分に 設けられた環状の係合部であって、環状テーパ面との係合により径方向へ弾性変形 可能な係合部とを備え、前記係合部は、前記環状テーパ面と面接触可能なテーパリ ング部と、このテーパリング部から径方向外側に連なる複数のリブとを有することを特 徴とする (請求項 9)。

[0027] この位置決め装置によりベース体に対して位置決めする固定対象物については、 この位置決め装置と一体又は別体に設けられたクランプ装置によりベース体に固定 される。この位置決め装置については、請求項 1の位置決め機構と基本的に同様の 作用'効果を奏する。尚、請求項 2の位置決め機構のように、前記固定対象物の水平 方向の位置決めのために環状部材の内周部に形成され、軸状部の軸心方向先端側 に向かって小径となる環状テーパ面と、前記環状テーパ面に係合可能に軸状部の 外周側部分に設けられた環状の係合部であって、環状テーパ面との係合により径方 向へ弾性変形可能な係合部とを備え、前記係合部は、前記環状テーパ面と面接触 可能なテーパリング部と、このテーパリング部から径方向内側に連なる複数のリブとを 有するものに構成してもよレ、。尚、この位置決め装置においては、請求項 3— 5と同 様に構成できる。

図面の簡単な説明

[0028] [図 1]ワークパレットとベース体と位置決め固定装置の全体構成図である。

[図 2]位置決め固定装置 (クランプ解除状態）の縦断面図である。

[図 3]図 2の位置決め固定装置の部分拡大図である。

[図 4]位置決め固定装置 (クランプ途中状態）の縦断面図である。

[図 5]図 4の位置決め固定装置の部分拡大図である。

[図 6]位置決め固定装置 (クランプ状態）の縦断面図である。

[図 7]図 6の位置決め固定装置の部分拡大図である。

[図 8]ピストン部材の斜視図である。

[図 9]環状係合部材の斜視図である。

[図 10]環状係合部材の平面図である。

[図 11]環状係合部材の底面図である。

[図 12]環状係合部材の縦断面図である。

[図 13]クランプ機構の要部の縦断面図である。

[図 14]図 13の a_a線断面図である。 [図 15]位置決め固定装置の縦断面図である。

発明を実施するための最良の形態

[0029] 以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。

図 1に示すように、機械加工に供するワークを取り付けるワークパレット 1 (固定対象物 )は、工作機械のテーブル上に固定されたベース体 2に、 4組の位置決め固定装置 3 により位置決め固定され、この状態で、工作機械によりワークパレット 1に固定された ワークに機械加工が施される。ワークパレット 1はほぼ正方形の厚板状のものであり、 ベース体 2もほぼ正方形の厚板状のものである。尚、ベース体 2は工作機械のテープ ル自体で構成される場合もある。 4組の位置決め固定装置 3は、ワークパレット 1とべ ース体 2においてほぼ正方形の 4隅付近に配置されている。

[0030] 位置決め固定装置 3について説明する。尚、 4組の位置決め固定装置 3は、同様の 構造であるため、 1組の位置決め固定装置 3について説明する。

図 2、図 4、図 6に示すように、位置決め固定装置 3は、ベース体 2に固定的に設け られた基準体 10と、この基準体 10の筒状軸部 10bに外嵌可能にワークパレット 1に 固定的に設けられた環状係合部材 11と、ワークパレット 1をベース体 2に引き付けて 固定解除可能に固定するクランプ機構 12と、ワークパレット 1をベース体 2に対して水 平方向と鉛直方向に夫々位置決めする位置決め機構 13と、除塵用の加圧エアを噴 射させるエアブロー機構 14等を備えている。

[0031] ベース体 2に設けられた基準体 10は、上下方向中段部分の大径部 10aと、大径部 10aから上方へ延びた筒状軸部 10bと、大径部 10aの下端から突出した環状部 10c を有する。基準体 10は、環状部 10cがベース体 2に上側から形成された収容穴 2aに 内嵌され、大径部 10aがベース体 2の上面に当接した状態で、その大径部 10aを貫 通する複数のボルトでベース体 2に固定され、筒状軸部 10bがベース体 2に突出状 に設けられた状態となる。基準体 10の大径部 10aと筒状軸部 10bには、ピストン部材 20のロッド部 20bが貫通する軸孔 10dが形成されている。

[0032] 大径部 10aの上面には環状の受け面 42が形成され、筒状軸部 10bの下部の外周 面には、上側に向かって小径となる環状テーパ面 40が形成されている。大径部 10a の下側において環状部 10cの内側に環状のパネ収容部 10eが形成されている。環 状部 10cには、環状部 10cと収容穴 2aの壁面との間をシールするシール部材 15と、 環状部 10cとピストン部材 20のピストン部 20aとの間をシールするシール部材 16が装 着され、収容穴 2aにおいて環状部 10cとピストン部材 20のピストン部 20aの下側部 分に油室 35が形成されている。

[0033] ワークパレット 1に設けられた環状係合部材 11は、ワークパレット 1に下側から形成 された収容穴 laに内嵌状に収容され、高さ調整用のシムプレート 17を介在させて高 さ調整した状態で、複数のボルトでワークパレット 1に固定されている。この環状係合 部材 11の下端部に形成された環状凸部の下面に当接面 43が形成され、環状係合 部材 11の内周側部分に環状の係合部 41が形成されている。尚、ワークパレット 1に は、収容穴 laの上端中央部に連なる凹穴 lbが形成されている。

[0034] クランプ機構 12について説明する。

図 2、図 4、図 6、図 8—図 12に示すように、クランプ機構 12は、基準体 10の大径部 10aと筒状軸部 10bの軸孔 10dにロッド部 20bが移動自在に挿入された出力部材と してのピストン部材 20と、筒状軸部 10bの上端部分に形成され複数 (例えば、 6個）の 保持穴 21に夫々径方向へ移動可能に保持された複数 (例えば、 6個）の鋼球 22と、 筒状軸部 10bに環状係合部材 11が外嵌された状態で複数の鋼球 22が夫々線接触 可能に環状係合部材 11の内周側部分の上端に形成された複数 (例えば、 12個でそ の内の 6個が複数の鋼球 22と係合する)係合凹部 23と、ピストン部材 20をワークパレ ット 1から離間する方向（下方)へ駆動し、複数の鋼球 22を複数の係合凹部 23に夫 々係合させてワークパレット 1をベース体 2に固定する為のクランプ駆動機構 24と、ピ ストン部材 20をワークパレット 1に接近する方向（上方）へ駆動し、複数の鋼球 22を複 数の係合凹部 23から夫々係合解除させてワークパレット 1をベース体 2から固定解除 する為のクランプ解除機構 25とを有する。

[0035] ピストン部材 20は、ピストン部 20aと、ピストン部 20aから上方へ延びるロッド部 20b とを有し、ピストン部 20aが基準体 10の環状部 10cに摺動自在に内嵌され、ロッド部 2 Obが基準体 10の大径部 10aと筒状軸部 10bの軸孔 10dに移動自在に揷入されてい る。ロッド部 20bと基準体 10の間はシール部材 18でシールされている。ピストン部 20 aには環状のパネ収容穴 20cが上側から形成され、このパネ収容穴 20cと基準体 10 のバネ収容部 10eとに、複数の皿バネ 30が圧縮状態で収容され、この皿バネ 30によ りピストン部材 20が基準体 10に対して下方へ付勢されている。

[0036] 複数の保持穴 21は、筒状軸部 10bに周方向に等間隔 (例えば、 60度間隔）おきに 形成されている。各保持穴 21は断面円形に形成され、その直径は径方向外側ほど 僅かながら小さくなり、径方向外端部分では鋼球 22の直径よりも小さくなつて、鋼球 2 2が保持穴 21から抜け落ちないようにしてあり、この保持穴 21により、鋼球 22は筒状 軸部 10bに対してほぼ径方向へのみ移動するように規制される。複数の係合凹部 23 は、環状係合部材 11に周方向に等間隔 (例えば、 30度間隔）おきに形成されている 。各係合凹部 23は部分円筒面状に形成され、その部分円筒面の軸心が環状係合 部材 11の軸心に向かって斜め下側へ傾斜する形状になっている。

[0037] クランプ駆動機構 24は、複数の鋼球 22を収容し筒状軸部 10bに対して複数の鋼 球 22をほぼ径方向へのみ移動させるように規制する前記複数の保持穴 21、ピストン 部材 20を下方へ付勢する前記複数の皿パネ 30、複数の鋼球 22を径方向外側へ押 動可能にピストン部材 20のロッド部 20bの先端部分に形成された複数 (例えば、 6個 )の傾斜凹部 31を有する。また、クランプ解除機構 25は、前記油室 35とピストン部材 20を有する油圧シリンダ 36、ベース体 2に形成された油路 35aを介して油室 35に油 圧を供給する油圧装置（図示略）、複数の鋼球 22を径方向内側へ退避可能にピスト ン部材 20のロッド部 20bの先端部分に形成された複数 (例えば、 6個）の逃し凹部 37 を有する。複数の傾斜凹部 31は複数の逃し凹部 37の上端側に連なるように形成さ れ、これら傾斜凹部 31と逃し凹部 37は、周方向に等間隔（例えば、 60度間隔）おき に形成されている。

[0038] 油圧装置により油室 35に油圧が供給された状態で、ピストン部材 20が上昇限界位 置になり、この状態で、ロッド部 20bの複数の逃し凹部 37が筒状軸部 10bの複数の 保持穴 21と対向して、複数の鋼球 22が複数の逃し凹部 37に退避可能となる。油圧 装置により油室 35から油圧が抜かれると、クランプ駆動機構 24において、複数の皿 バネ 30が、ピストン部材 20を下方へ駆動して、ロッド部 20bの複数の傾斜凹部 31に より複数の鋼球 22を径方向外側へ押動させて、複数の係合凹部 23に夫々係合させ 、ベース体 2に対してワークパレット 1を強力に引き付けて固定するクランプ力を発生 させる。この状態から、クランプ解除機構 25において、油圧装置により油室 35に油圧 が供給されると、その油圧がピストン部材 20を上方へ駆動して、複数の鋼球 22を複 数の逃し凹部 37に退避させ、複数の係合凹部 23から夫々係合解除させてワークパ レット 1をベース体 2から固定解除する。

[0039] 位置決め機構 13について説明する。

図 2—図 12に示すように、位置決め機構 13は、ワークパレット 1の水平方向の位置 決めのために筒状軸部 10bの下部の外周部に形成され、筒状軸部 10bの軸心方向 先端側（上側）に向かって小径となる環状テーパ面 40と、環状テーパ面 40に係合可 能に環状係合部材 11の内周側部分に設けられた環状の係合部 41であって、環状 テーパ面 40との係合により径方向へ弾性変形可能な係合部 41と、ワークパレット 1の 鉛直方向の位置決めのためにベース体 2に設けられた受け面 42と、環状テーパ面 4 0に係合部 41が係合した状態でこの受け面 42に当接するように環状係合部材 11に 設けられた当接面 43とを有する。

[0040] ここで、環状係合部材 11の中央部には、筒状軸部 10bを導入する為の中心孔 11a が形成され、その中心穴 11aの上端部分に、筒状軸部 10bがほぼ摺動状に貫通す る小径孔部 l ibが形成され、その小径孔部 l ibに複数の係合凹部 23の径方向内端 部が形成されている。小径孔部 l ibから下方に、下側ほど大径となるテーパガイド孔 部 11cが連続的に形成され、テーパガイド孔部 11cから下方に、下側ほど大径となる テーパ孔部 l idが連続的に形成され、このテーパ孔部 l idの内面力 係合部 41の テーパリング部 50の内面をなしている。

[0041] 図 2、図 4、図 6、図 8—図 12に示すように、係合部 41は、筒状軸部 10bの環状テー パ面 40と面接触可能なテーパリング部 50と、このテーパリング部 50から径方向外側 へ連なる複数（例えば、 12個）のリブ 51と、テーパリング部 50の外周側において複数 のリブ 51の間に形成された複数 (例えば、 12個）の穴部 52とを有する。このテーパリ ング部 50と複数のリブ 51は環状係合部材 11に一体形成され、複数のリブ 51と複数 の穴部 52は周方向に交互に且つ等間隔おきに形成されている。複数の穴部 52は 環状係合部材 11に下側から形成され、これら穴部 52には弾性変形可能な樹脂材 5 3が充填されている。尚、図 9は樹脂材 53を省略した図となっている。 [0042] 図 2、図 4、図 6に示すように、エアブロー機構 14は、ワークパレット 1を搬入してベ ース体 2に固定する際に、筒状軸部 10bの外面側と環状係合部材 11の内面側の切 削切粉等をエアブローして飛散させるものである。このエアブロー機構 14は、外部の 加圧エア供給装置に接続されるベース体 2内のエア通路 61、基準体 10内のエア通 路 63、ピストンき 才 20のロッドき 20b内のエア通路 64、 65、環状溝 66と、ブロー孑し 6 7, 68を有する。ここで、エア通路 64の下流端部はバネ 69aで下方付勢されたボー ノレ 69bにより塞力 Sれており、エア通路 64への切削油等の侵入を防止し、エアブロー 用の加圧エアが供給されると、ボール 69bが上昇してエア通路 64の下流端が開くよ うになつている。尚、エア通路 60， 62, 69は、環状係合部材 11の当接面 43がべ一 ス体 2の受け面 42に当接して着座したことを、加圧エアを供給することにより確認する 為の着座確認用のエアセンサ通路である。

[0043] 次に、位置決め固定装置 3の作用について説明する。

図 2に示すように、ワークパレット 1をベース体 2にセットする場合、油室 35に油圧を 供給してクランプ機構 12をクランプ解除状態に切り換えた状態で行う。この状態で、 油室 35に供給された油圧により、ピストン部材 20が複数の皿パネ 30の付勢力に抗し て押し上げられて上昇限界位置になる。このとき、ロッド部 20bの上端部が、筒状軸 部 10bよりも上側へ少し突出し、ロッド部 20bの複数の逃し凹部 37が筒状軸部 10bの 複数の保持穴 21に内側から対向する位置となる。即ち、複数の収容穴 21に収容さ れた複数の鋼球 22が、径方向内側へ移動して複数の逃し凹部 37に退避可能となる ため、ベース体 2上に搬入したワークパレット 1の環状係合部材 11を対応する基準体 10に位置合わせした後、ワークパレット 1を下降させることにより、環状係合部材 11を 筒状軸部 10bに外嵌させてセットすることができる。

[0044] 図 2に示すように、ワークパレット 1がベース体 2にセットされた状態では、筒状軸部 10bよりも上側へ突出しているロッド部 20bの上端部がワークパレット 1の凹穴 lbの上 壁に当接し、このロッド部 20bによりワークパレット 1が受け止められて支持され、この とき、環状係合部材 11の係合部 41が、筒状軸部 10bの環状テーパ面 40に密着せ ず径方向にも弾性変形しておらず、また、図 3に示すように、基準体 10の受け面 42と 環状係合部材 11の当接面 43との間に隙間がある状態となる。ここで、ワークパレット 1をベース体 2にセットしながら或いはセット後に、エアブロー機構 14により、複数の ブロー孔 67, 68からエアを噴出させて切削切粉等を飛散させる。

[0045] 次に、ワークパレット 1をベース体 2に位置決め固定するために、クランプ駆動機構 24を作動させる。この場合、油室 35の油圧を抜くと、複数の皿バネ 30によりピストン 部材 20が下降駆動される。ピストン部材 20が下降駆動されると、ワークパレット 1も下 降し、続いて、ロッド部 20bの上端部が筒状軸部 10bの軸孔 10d内に退入し、ロッド 部 20bの複数の傾斜凹部 31により複数の鋼球 22が径方向外側へ押動されて、環状 係合部材 11の複数の係合凹部 23に係合していき、先ず、図 4に示すように、環状係 合部材 11の係合部 41が筒状軸部 10bの環状テーパ面 40に係合し、このとき、図 5 に示すように、基準体 10の受け面 42と環状係合部材 11の当接面 43との間には僅 かであるが隙間がある状態となる。

[0046] 更に、ピストン部材 20が下降駆動されると、ロッド部 20bの複数の傾斜凹部 31によ り複数の鋼球 22が径方向外側へ押動され、複数の係合凹部 23に係合する複数の 鋼球 22により、クランプ力が環状係合部材 11、即ちワークパレット 1に伝達されて、ヮ ークパレット 1がベース体 2に引き付けられる。そして、図 6、図 7に示すように、環状係 合部材 11の係合部 41が径方向外側へ弾性変形しつつ、筒状軸部 10bの環状テー パ面 40に強力に係合されて密着状態となり、ワークパレット 1がベース体 2に対して 水平方向に位置決めされ、また、環状係合部材 11の当接面 43が基準体 10の受け 面 42に当接し密着状態となり、ワークパレット 1がベース体 2に対して鉛直方向に位 置決めされる。

[0047] ここで、図 2に示すように、ワークパレット 1がベース体 2にセットされた状態で、筒状 軸部 10bの軸心と環状係合部材 11の軸心とがー致しない場合が多くある。この場合 、ワークパレット 1がベース体 2に引き付けられて固定されるとき、係合部 41が筒状軸 部 10bの環状テーパ面 40に係合した後、先ずは、係合部 41が弾性変形しない状態 で、前記係合により筒状軸部 10bの軸心と環状係合部材 11の軸心とを一致させてか ら、係合部 41が弾性変形して環状テーパ面 40に密着状に係合する。尚、ワークパレ ット 1をベース体 2から固定解除する場合には、油室 35に油圧を供給する。すると、ピ ストン部材 20が上昇して、そのロッド部 20bによりワークパレット 1が突き上げられ、係 合部 41と筒状軸部 10bとの係合が確実に解除される。

[0048] 以上説明した位置決め固定装置 3は次の効果を奏する。

位置決め機構 13は、ワークパレット 1の水平方向の位置決めのために筒状軸部 10 bの外周部に形成され、筒状軸部 10bの軸心方向先端側に向かって小径となる環状 テーパ面 40と、環状テーパ面 40に係合可能に環状係合部材 11の内周側部分に設 けられた環状の係合部 41であって、環状テーパ面 40との係合により径方向へ弾性 変形可能な係合部 41とを備えたので、ワークパレット 1をベース体 2に引き付けて固 定するとき、環状の係合部 41を径方向外側へ弾性変形させて環状テーパ面 40に密 着状に係合させ、ワークパレット 1をベース体 2に対して水平方向に確実に位置決め すること力 Sできる。

[0049] また、位置決め機構 13は、ワークパレット 1の鉛直方向の位置決めのためにベース 体 2に設けられた受け面 42と、環状テーパ面 40に係合部 41が係合した状態でこの 受け面 42に当接するように環状係合部材 1 1に設けられた当接面 43とを有するので 、ワークパレット 1をベース体 2に対して鉛直方向にも確実に位置決めすることができ る。

[0050] 特に、係合部 41は、環状テーパ面 40と面接触可能なテーパリング部 50と、このテ ーパリング部 50から径方向外側へ連なる複数のリブ 51と、テーパリング部 50の外周 側又において複数のリブ 51の間に形成された複数の穴部 52を有するので、ワーク パレット 1をベース体 2に引き付けて固定するとき、係合部 41の弾性変形を促進でき 、複数のリブ 51を圧縮変形させてテーパリング部 50全体を拡張させることにより、係 合部 41を径方向へ確実に且つ適度に弾性変形させて、テーパリング部 50を筒状軸 部 10bの環状テーパ面 40に確実に密着させることができる。

[0051] ここで、クランプ条件を同じにして、本発明と特許文献 2の発明とを比較した場合、 例えば、特許文献 2のテーパコーンの弾性変形量が約 30 z mであるのに対して、本 発明の係合部 41の弾性変形量は約 80 x mとなる。つまり、弾性変形量が多くなるた め、本発明の各部品の製作許容公差を大きくとることができる。弾性変形量が少ない 場合、各部品の製作許容公差を大きくした場合には、ベース体とワークパレットの、 鉛直方向の位置決めの為の水平面同士は密着せずに、水平方向の位置決めの為 のテーパ面同士しか密着しなかったり、これらテーパ面同士間に隙間ができてしまう ことが考えられる。そのため、各部品は、コスト及び時間をかけて高精度にカ卩ェする 必要が生じてしまう。本発明では、こうした課題を解消することができる。

[0052] そして、係合部 41に複数のリブ 51を設けたことにより、係合部 41に適度な剛性を 付与することができるため、筒状軸部 10bの軸心と環状係合部材 11の軸心とがー致 しない状態で、ワークパレット 1をベース体 2に引き付けて固定するとき、係合部 41を 筒状軸部 10bに係合させた後、先ずは、係合部 41を弾性変形させないようにして、 前記係合により筒状軸部 10bの軸心と環状係合部材 11の軸心とを一致させてから、 係合部 41を弾性変形させて環状テーパ面 40に密着状に係合させることができる。 ここで、本発明と特許文献 3の発明とを比較した場合、長期に亙って位置決め精度 を維持するという前提のもと、ベース体に積載可能なワークパレットの荷重について、 例えば、本発明は特許文献 3の発明の 3倍とすることができる。

[0053] その結果、ワークパレット 1の荷重が大きな場合でも、ワークパレット 1をベース体 2 に対して位置決めする位置決め精度を大幅に高めることができる。また、係合部 41を 環状係合部材 11に一体的に形成したので、部品点数を減らして製作コストを低減す ること力 Sでき、また、位置決め精度の低下に影響を与える摩耗も生じに《なり、機械 加工による切削油剤や切粉等の影響で機能低下することがなぐ長期にわたり繰り返 し使用した場合でも高い位置決め精度を維持することができる。厚肉の環状部分に 複数の穴部 52を形成することにより、テーパリング部 50と複数のリブ 51を簡単に一 体的に形成でき、製作コストを抑えることが可能になる。

[0054] クランプ機構 12においては、ベース体 2に設けられた筒状軸部 10bにワークパレツ ト 1に設けられた環状係合部材 11が外嵌された状態で、クランプ駆動機構 24によりピ ストン部材 20を下方へ駆動することにより、このピストン部材 20により筒状軸部 10bに 保持された複数の鋼球 22をロッド部 20bの複数の傾斜凹部 31により径方向外側へ 確実に押動して、環状係合部材 11の複数の係合凹部 23に線接触可能に係合させ て、ワークパレット 1をベース体 2に引き付けて固定でき、この状態から、クランプ解除 機構 25によりピストン部材 20を上方へ駆動することにより、複数の鋼球 22を径方向 内側へ移動させロッド部 20bの複数の逃し凹部 37に確実に退避させて、環状係合部 材 11の複数の係合凹部 23から夫々係合解除させて、ワークパレット 1をベース体 2か ら固定解除することができる。

[0055] クランプ時、各鋼球 22が係合する係合凹部 23には非常に大きな力が作用するが、 各係合凹部 23を部分円筒面状に形成したので、各鋼球 22は係合凹部 23に線接触 可能に係合し、係合凹部 23と点接触するものと比べると係合凹部 23との接触面積が 大きくなるため、長期にわたり繰り返し使用した場合でも、この係合凹部 23に鋼球 22 の接触跡が付くことがなぐ安定したクランプ状態を維持することが可能になる。

[0056] 次に、別の実施の形態について説明する。

この位置決め固定装置 3Aは、前記位置決め固定装置 3を部分的に変更したもの であり、基本的に、位置決め固定装置 3と同じものには同一符号を付して説明を省略 する。

[0057] 図 15に示すように、位置決め固定装置 3Aは、ベース体 2に固定的に設けられた基 準体 10Aと、この基準体 10Aの筒状軸部 10bに外嵌可能にワークパレット 1に固定 的に設けられた環状係合部材 11Aと、ワークパレット 1をベース体 2に引き付けて固 定解除可能に固定するクランプ機構 12と、ワークパレット 1をベース体 2に対して水平 方向と鉛直方向に夫々位置決めする位置決め機構 13Aと、除塵用の加圧エアを噴 射させるエアブロー機構 14等を備えている。

[0058] 位置決め固定装置 3Aは、ワークパレット 1の水平方向の位置決めのために環状係 合部材 11Aの内周部に形成され、筒状軸部 10bの軸心方向先端側（上側）に向かつ て小径となる環状テーパ面 70と、環状テーパ面 70に係合可能に筒状軸部 10bの外 周側部分に設けられた環状の係合部 71であって、環状テーパ面 70との係合により 径方向へ弾性変形可能な係合部 71と、ワークパレット 1の鉛直方向の位置決めのた めにベース体 2に設けられた受け面 42と、環状テーパ面 70に係合部 71が係合した 状態でこの受け面 42に当接するように環状係合部材 11Aに設けられた当接面 43と を有する。

[0059] 係合部 71は、環状係合部材 11Aの環状テーパ面 70と面接触可能なテーパリング 部 75と、このテーパリング部 75から径方向内側へ連なる複数のリブ 76と、テーパリン グ部 75の内周側において複数のリブ 76の間に形成された複数の穴部 77とを有する 。このテーパリング部 75と複数のリブ 76は筒状軸部 10bに一体形成され、複数の穴 部 77には弾性変形可能な樹脂材 78が充填されている。

[0060] この位置決め固定装置 3Aによれば、ワークパレット 1をベース体 2に引き付けて固 定するとき、環状の係合部 71を径方向内側へ弾性変形させて環状テーパ面 70に密 着状に係合させ、ワークパレット 1をベース体 2に対して水平方向に位置決めすること ができる。そして、係合部 71はテーパリング部 75と複数のリブ 76と複数の穴部 77と を有するので、ワークパレット 1をベース体 2に引き付けて固定するとき、係合部 71の 弾性変形を促進できるため、係合部 71を環状係合部材 11Aに係合させ径方向内側 へ確実に弾性変形させて、テーパリング部 75を環状テーパ面 70に確実に密着させ ること力 Sできる。その他、実施例 1の位置決め固定装置 3と同様の作用'効果を奏する

[0061] 前記位置決め固定装置 3、 3Aについては、次のように変更してもよい。

1]筒状軸部 10bに環状係合部材 11， 11Aが外嵌された状態で、複数の鋼球 22が 夫々複数の係合凹部 23に面接触可能に構成する。この場合、各係合凹部 23を部 分球面状に形成する。

2]皿バネ 30以外のバネ、或いは、皿バネ 30等のバネではなく油圧等の流体圧によ り、ピストン部材 20を下方へ駆動してクランプ力を発生させる。また、油圧ではなく皿 パネ等のパネにより、ピストン部材 20を上方へ駆動してクランプ解除する。

[0062] 3]ワークパレット 1に環状係合部材 11, 11Aを一体形成する。

4]樹脂材 53, 78を省略する。

5]ワークパレット 1をベース体 2に引き付けて固定するクランプ機構 12に、ワークパレ ット 1に設けられたプルスタッドをベース体 2側の駆動手段により引き込んでワークパ レット 1をベース体 2に固定する構造等、公知の種々のクランプ機構を採用する。

[0063] 6]ワークパレット 1をベース体 2に位置決め固定する位置決め固定装置 3, 3Aは 4組 である必要はなぐ 1組以上で使用可能である。

7]ワークパレット 1を位置決め固定する全ての位置決め固定装置に本発明を適用す る必要はなぐ例えば、 4組設ける場合、対角に位置する 2つの位置決め固定装置 3 , 3Aについて本発明を適用し、他の位置決め固定装置においては、ワークパレット 1 を鉛直方向にのみ位置決めするように構成する。

[0064] 8]また、本発明の位置決め固定装置 3, 3Aを 1組設け、ベース体 2に対してワークパ レット 1を鉛直方向にのみ位置決め可能な第 2の装置を 2組設け、ベース体 2に対し てワークパレット 1を鉛直方向と位置決め固定装置 3， 3Aを中心とする水平面内にお ける回転方向に位置決め可能な第 2の装置を 1組設けて、ワーク位置決め固定シス テムを構成してもよい。

[0065] この場合、これら 4組の対角位置に位置決め固定装置 3, 3Aと第 2の装置を配置し 、残り対角位置に 2組の第 1の装置を配置する。第 2の装置は、基本的に位置決め固 定装置 3, 3A又は次の 9]で説明する位置決め装置と同様の構造であるが、その筒 状軸部のうち、位置決め固定装置 3, 3Aとの対角線方向の両側部分をカットして構 成したものである。即ち、第 2の装置において、筒状軸部に環状係合部材が外嵌され た状態で、筒状軸部と環状係合部材が前記対角線方向へ相対的に移動可能となる 。こうして、位置決め固定装置 3， 3Aの雄側 (基準体 (筒状軸部)）とメス側 (環状係合 部材）の、ベース体 2、ワークパレット 1への取り付け誤差を前記対角線方向に逃して 許容すると共に、ベース体 2に対してワークパレット 1を水平方向及び鉛直方向に確 実に位置決めして固定することが可能になる。

[0066] 9]クランプ機構 12を省略して、位置決め装置として適用する。この場合、位置決め 装置は、ベース体 2に突出状に設けられた軸状部、軸状部に外嵌可能に固定対象 物に設けられた環状係合部材、ワークパレット 1の水平方向の位置決めのために軸 状部の外周部に形成され、軸状部の軸心方向先端側に向かって小径となる環状テ ーパ面と、環状テーパ面に係合可能に環状係合部材の内周側部分に設けられた環 状の係合部であって、環状テーパ面との係合により径方向へ弾性変形可能な係合 部とを備え、前記係合部は、環状テーパ面と面接触可能なテーパリング部と、このテ ーパリング部から径方向外側に連なる複数のリブとを有する構成にすることができる。

[0067] 10]位置決め固定装置 3， 3Aについては、金型を可動盤や固定盤等のベース体に 位置決めして固定する場合、その他、種々の固定対象物を対応するベース体に位 置決めして固定する場合に適用可能である。前記位置決め装置についても同様で ある。

Claims

請求の範囲

[1] 機械加工に供するワークを取り付けるワークパレット又は金型である固定対象物を ベース体に引き付けて固定するクランプ機構と、その固定対象物をベース体に対し て水平方向と鉛直方向に夫々位置決めする位置決め機構とを備えた位置決め固定 装置であって、

前記ベース体に突出状に設けられた筒状軸部と、この筒状軸部に外嵌可能に固定 対象物に設けられた環状係合部材とを備え、

前記位置決め機構は、

前記固定対象物の水平方向の位置決めのために筒状軸部の外周部に形成され、 筒状軸部の軸心方向先端側に向かって小径となる環状テーパ面と、

前記環状テーパ面に係合可能に環状係合部材の内周側部分に設けられた環状の 係合部であって、環状テーパ面との係合により径方向へ弾性変形可能な係合部とを 備え、

前記係合部は、前記環状テーパ面と面接触可能なテーパリング部と、このテーパリ ング部から径方向外側へ連なる複数のリブとを有することを特徴とする位置決め固定 装置。

[2] 機械加工に供するワークを取り付けるワークパレット又は金型である固定対象物を ベース体に引き付けて固定するクランプ機構と、その固定対象物をベース体に対し て水平方向と鉛直方向に夫々位置決めする位置決め機構とを備えた位置決め固定 装置であって、

前記ベース体に突出状に設けられた筒状軸部と、この筒状軸部に外嵌可能に固定 対象物に設けられた環状係合部材とを備え、

前記位置決め機構は、

前記固定対象物の水平方向の位置決めのために環状係合部材の内周部に形成さ れ、筒状軸部の軸心方向先端側に向かって小径となる環状テーパ面と、

前記環状テーパ面に係合可能に筒状軸部の外周側部分に設けられた環状の係合 部であって、環状テーパ面との係合により径方向へ弾性変形可能な係合部とを備え 前記係合部は、前記環状テーパ面と面接触可能なテーパリング部と、このテーパリ ング部から径方向内側へ連なる複数のリブとを有することを特徴とする位置決め固定 装置。

[3] 前記係合部は、前記テーパリング部の外周側又は内周側にぉレ、て複数のリブの間 に形成された複数の穴部を有することを特徴とする請求項 1又は 2に記載の位置決 め固定装置。

[4] 前記穴部に弾性変形可能な樹脂材を充填したことを特徴とする請求項 3に記載の 位置決め固定装置。

[5] 前記位置決め機構は、前記固定対象物の鉛直方向の位置決めのためにベース体 に設けられた受け面と、前記環状テーパ面に係合部が係合した状態でこの受け面に 当接するように環状係合部材に設けられた当接面とを有することを特徴とする請求項 1一 4の何れかに記載の位置決め固定装置。

[6] 前記クランプ機構は、

前記筒状軸部の軸孔に移動自在に挿入された出力部材と、

前記筒状軸部の複数の保持穴に夫々径方向へ移動可能に保持された複数の鋼 球と、

前記筒状軸部に環状係合部材が外嵌された状態で複数の鋼球が夫々面接触又 は線接触可能に環状係合部材に形成された複数の係合凹部と、

前記出力部材を固定対象物から離間する方向へ駆動し、複数の鋼球を複数の係 合凹部に夫々係合させて固定対象物をベース体に固定する為のクランプ駆動手段 と、

前記出力部材を固定対象物に接近する方向へ駆動し、複数の鋼球を複数の係合 凹部から夫々係合解除させて固定対象物をベース体から固定解除する為のクランプ 解除手段と、

を有することを特徴とする請求項 1一 5の何れかに記載の位置決め固定装置。

[7] 前記係合凹部は部分球面状又は部分円筒面状に形成されたことを特徴とする請 求項 6に記載の位置決め固定装置。

[8] 前記クランプ解除手段は、複数の鋼球を径方向内側へ退避可能に出力部材に形 成された複数の逃し凹部を有し、前記クランプ駆動手段は、複数の鋼球を径方向外 側へ押動可能に前記複数の逃し凹部に連なるように出力部材に形成された複数の 傾斜凹部を有することを特徴とする請求項 7に記載の位置決め固定装置。

機械加工に供するワークを取り付けるワークパレット又は金型である固定対象物を ベース体に対して位置決めする位置決め装置において、

前記ベース体に突出状に設けられた軸状部と、

前記軸状部に外嵌可能に固定対象物に設けられた環状係合部材と、

前記固定対象物の水平方向の位置決めのために軸状部の外周部に形成され、軸 状部の軸心方向先端側に向かって小径となる環状テーパ面と、

前記環状テーパ面に係合可能に環状係合部材の内周側部分に設けられた環状の 係合部であって、環状テーパ面との係合により径方向へ弾性変形可能な係合部とを 備え、

前記係合部は、前記環状テーパ面と面接触可能なテーパリング部と、このテーパリ ング部から径方向外側に連なる複数のリブとを有することを特徴とする位置決め装置