(57)【要約】【課題】ベース体と固定対象物とを合わせたジグ全体の厚みの増大を抑制しながら、固定対象物を位置決め固定する。【解決手段】シリンダ本体は、ベース体に埋設される部分と、ベース体から突出する筒状軸部と、ベース体に対して筒状軸部の反対側に設けられ、ベース体に固定可能なフランジ部とを含む。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テーパ面が形成される。固定対象物に取付けられる環状部材は、内周側部分に設けられた係合部であって、テーパ面と係合することによって固定対象物の水平方向の位置決めを行なうことが可能な係合部を含む。固定対象物がベース体の基準面に当接するように環状部材を駆動可能である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定対象物をベース体に引き付けて固定するとともに、前記固定対象物を前記ベース体に対して位置決めすることが可能な位置決め固定装置であって、
前記ベース体に固定された流体圧シリンダと、
前記固定対象物に形成された取付穴に取付け可能な環状部材とを備え、
前記流体圧シリンダは、シリンダ本体と、前記シリンダ本体に対して往復動可能なピストン部材と、前記ピストン部材の往復動に伴って前記環状部材を前記往復動の方向に駆動する駆動機構とを含み、
前記シリンダ本体は、前記ベース体に埋設される部分と、前記ベース体から突出する筒状軸部と、前記ベース体に対して前記筒状軸部の反対側に設けられ、前記ベース体に固定可能なフランジ部とを含み、前記筒状軸部の外周部には前記筒状軸部の軸心方向先端側に向かって小径となるテーパ面が形成され、
前記環状部材は、前記環状部材の内周側部分に設けられた係合部であって、前記テーパ面と係合することによって前記固定対象物の水平方向の位置決めを行なうことが可能な係合部を含み、
前記駆動機構は、前記固定対象物が前記ベース体の基準面に当接するように前記環状部材を駆動可能である、位置決め固定装置。
【請求項２】
前記ベース体は、前記シリンダ本体が埋設される部分の周囲の領域において前記固定対象物と当接する、請求項１に記載の位置決め固定装置。
【請求項３】
前記ベース体は、前記固定対象物の外縁部分の領域において前記固定対象物と当接する、請求項１または請求項２に記載の位置決め固定装置。
【請求項４】
固定対象物をベース体に引き付けて固定するとともに、前記固定対象物を前記ベース体に対して位置決めすることが可能な位置決め固定装置であって、
前記ベース体に固定された流体圧シリンダと、
前記固定対象物に形成された取付穴に取付け可能な環状部材とを備え、
前記流体圧シリンダは、シリンダ本体と、前記シリンダ本体に対して往復動可能なピストン部材と、前記ピストン部材の往復動に伴って前記環状部材を前記往復動の方向に駆動する駆動機構とを含み、
前記シリンダ本体は、前記ベース体に埋設される部分と、前記ベース体から突出する筒状軸部とを含み、前記筒状軸部の外周部には前記筒状軸部の軸心方向先端側に向かって小径となるテーパ面が形成され、
前記環状部材は、前記環状部材の内周側部分に設けられた係合部であって、前記テーパ面と係合することによって前記固定対象物の水平方向の位置決めを行なうことが可能な係合部を含み、
前記シリンダ本体の前記筒状軸部は前記ベース体に埋設される部分に隣接するとともに、前記筒状軸部は前記埋設される部分よりも小径に形成され、前記固定対象物が前記ベース体の基準面に当接可能である、位置決め固定装置。
【請求項５】
前記筒状軸部と前記ベース体に埋設される部分との間に段差部が形成され、前記段差部は前記ベース体の基準面よりも下方に形成される、請求項４に記載の位置決め固定装置。
【請求項６】
固定対象物をベース体に引き付けて固定するとともに、前記固定対象物を前記ベース体に対して位置決めすることが可能な位置決め固定装置であって、
前記ベース体に固定された流体圧シリンダと、
前記固定対象物に形成された取付穴に取付け可能な環状部材とを備え、
前記流体圧シリンダは、シリンダ本体と、前記シリンダ本体に対して往復動可能なピストン部材と、前記ピストン部材の往復動に伴って前記環状部材を前記往復動の方向に駆動する駆動機構とを含み、
前記シリンダ本体は、前記ベース体に埋設される部分と、前記ベース体から突出する筒状軸部とを含み、前記筒状軸部の外周部には前記筒状軸部の軸心方向先端側に向かって小径となるテーパ面が形成され、
前記環状部材は、前記環状部材の内周側部分に設けられた係合部であって、前記テーパ面と係合することによって前記固定対象物の水平方向の位置決めを行なうことが可能な係合部を含み、
前記筒状軸部の前記テーパ面は前記ベース体の基準面の近傍に形成され、前記固定対象物が前記ベース体の基準面に当接可能である、位置決め固定装置。
【請求項７】
前記流体圧シリンダは、前記シリンダ本体内に形成され、前記ピストン部材を駆動するための流体が供給される流体室を含み、
前記流体室は、前記シリンダ本体の前記ベース体に埋設される部分に収まるように形成された、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の位置決め固定装置。
【請求項８】
前記駆動機構は、前記筒状軸部に形成された複数の保持穴に各々径方向に移動可能に保持された複数の鋼球を含み、
前記環状部材は、前記筒状軸部に前記環状部材が外嵌された状態で前記複数の鋼球が各々面接触または線接触可能に形成された複数の係合凹部を含み、
前記ピストン部材を固定対象物から離間する方向へ駆動し、前記複数の鋼球を前記複数の係合凹部に各々係合させることによって前記固定対象物を前記ベース体に固定し、
前記ピストン部材を前記固定対象物に接近する方向へ駆動し、前記複数の鋼球を前記複数の係合凹部から各々係合解除させることによって前記固定対象物を前記ベース体から固定解除する、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の位置決め固定装置。
【請求項９】
前記係合凹部は部分球面状または部分円筒面状に形成された、請求項８に記載の位置決め固定装置。
【請求項１０】
前記環状部材は、前記テーパ面と係合する前記係合部と前記鋼球と係合する前記係合凹部とを含む第１環状部材と、前記固定対象物の取付穴の内周面に固定された第２環状部材とを含み、
前記第１環状部材が前記第２環状部材を前記ベース体側に押圧することによって前記固定対象物を前記ベース体に固定する、請求項８または請求項９に記載の位置決め固定装置。
【請求項１１】
前記ピストン部材を前記固定対象物に接近する方向へ駆動し、前記ピストン部材の先端で前記固定対象物の取付穴の底面を押圧することによって前記固定対象物を前記ベース体から固定解除する、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の位置決め固定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、位置決め固定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ベース体の上に固定対象物（機械加工に供するワークを取り付けるワークパレット、金型等）を固定するための固定装置であって、固定対象物の位置決め機能を有するものが従来から知られている。固定と位置決めとを行なう位置決め固定装置としては、たとえば特許文献１および特許文献２に記載のものが挙げられる。
【０００３】
しかし、特許文献１および特許文献２に記載の装置では、ベース体上に固定対象物を重ねた状態でロッドないしボルトを手動で挿入する必要があり、固定対象物の交換の手間が増大する。固定対象物の交換を省力化し得る位置決め固定装置としては、たとえば特許文献３から特許文献５に記載のものが挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２２３８８８号公報
【特許文献２】特開２０１４−３９９７２号公報
【特許文献３】国際出願公開第２００５／１１０６７１号
【特許文献４】特開２００３−１９６３１号公報
【特許文献５】特開２００８−１８３６５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献３から特許文献５に記載の位置決め固定装置においては、シリンダ本体にベース体の上面（固定対象物側の主面）上に位置する上フランジを設け、この上フランジ部をベース体に固定している。よって、ベース体上に固定対象部を固定した状態で、ベース体と固定対象物とを合わせたジグ全体としては、ベース体および固定対象物の厚みに加えて、位置決め固定装置の上フランジ部の厚みが付加された厚みを有することになる。
【０００６】
たとえば、ベース体上に固定対象物を固定した状態で、切削加工等の機械加工の便宜のためにジグ全体を回転させる場合がある。ジグ全体の厚みが大きいと、慣性モーメントが大きくなり、ベース体を支持する設備の負荷が増大し得る。
【０００７】
固定対象物の交換を省力化するとともに、ベース体と固定対象物とを合わせたジグ全体の厚みの増大を抑制しながら、ベース体に対して固定対象物を位置決め固定することができる位置決め固定装置が好ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示に係る位置決め固定装置は、固定対象物をベース体に引き付けて固定するとともに、固定対象物をベース体に対して位置決めすることが可能である。
【０００９】
位置決め固定装置は、ベース体に固定された流体圧シリンダと、固定対象物に形成された取付穴に取付け可能な環状部材とを備える。
【００１０】
流体圧シリンダは、シリンダ本体と、シリンダ本体に対して往復動可能なピストン部材と、ピストン部材の往復動に伴って環状部材を往復動の方向に駆動する駆動機構とを含む。
【００１１】
１つの局面において、シリンダ本体は、ベース体に埋設される部分と、ベース体から突出する筒状軸部と、ベース体に対して筒状軸部の反対側に設けられ、ベース体に固定可能なフランジ部とを含む。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テーパ面が形成される。環状部材は、環状部材の内周側部分に設けられた係合部であって、テーパ面と係合することによって固定対象物の水平方向の位置決めを行なうことが可能な係合部を含む。駆動機構は、固定対象物がベース体の基準面に当接するように環状部材を駆動可能である。
【００１２】
１つの実施態様において、ベース体は、シリンダ本体が埋設される部分の周囲の領域において固定対象物と当接し得る。
【００１３】
１つの実施態様において、ベース体は、固定対象物の外縁部分の領域において固定対象物と当接し得る。
【００１４】
１つの局面において、シリンダ本体は、ベース体に埋設される部分と、ベース体から突出する筒状軸部とを含む。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テーパ面が形成される。環状部材は、環状部材の内周側部分に設けられた係合部であって、テーパ面と係合することによって固定対象物の水平方向の位置決めを行なうことが可能な係合部を含む。シリンダ本体の筒状軸部はベース体に埋設される部分に隣接するとともに、筒状軸部は埋設される部分よりも小径に形成され、固定対象物がベース体の基準面に当接可能である。
【００１５】
１つの実施態様において、筒状軸部とベース体に埋設される部分との間に段差部が形成され、段差部はベース体の基準面よりも下方に形成され得る。
【００１６】
１つの局面において、シリンダ本体は、ベース体に埋設される部分と、ベース体から突出する筒状軸部とを含む。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テーパ面が形成される。環状部材は、環状部材の内周側部分に設けられた係合部であって、テーパ面と係合することによって固定対象物の水平方向の位置決めを行なうことが可能な係合部を含む。筒状軸部のテーパ面はベース体の基準面の近傍に形成され、固定対象物がベース体の基準面に当接可能である。
【００１７】
１つの実施態様において、流体圧シリンダは、シリンダ本体内に形成され、ピストン部材を駆動するための流体が供給される流体室を含み得る。流体室は、シリンダ本体のベース体に埋設される部分に収まるように形成され得る。
【００１８】
１つの実施態様において、駆動機構は、筒状軸部に形成された複数の保持穴に各々径方向に移動可能に保持された複数の鋼球を含み得る。環状部材は、筒状軸部に環状部材が外嵌された状態で複数の鋼球が各々面接触または線接触可能に形成された複数の係合凹部を含み得る。ピストン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各々係合させることによって固定対象物をベース体に固定し、ピストン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各々係合解除させることによって固定対象物をベース体から固定解除し得る。
【００１９】
１つの実施態様において、係合凹部は部分球面状または部分円筒面状に形成され得る。
１つの実施態様において、環状部材は、テーパ面と係合する係合部と鋼球と係合する係合凹部とを含む第１環状部材と、固定対象物の取付穴の内周面に固定された第２環状部材とを含み得る。第１環状部材が第２環状部材をベース体側に押圧することによって固定対象物をベース体に固定し得る。
【００２０】
１つの実施態様において、ピストン部材を固定対象物に接近する方向へ駆動し、ピストン部材の先端で固定対象物の取付穴の底面を押圧することによって固定対象物をベース体から固定解除し得る。
【発明の効果】
【００２１】
本開示に係る位置決め固定装置によれば、固定対象物の交換を省力化するとともに、ベース体と固定対象物とを合わせたジグ全体の厚みの増大を抑制しながら、ベース体に対して固定対象物を位置決め固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】１つの実施の形態に係る位置決め固定装置が設けられたベース体の上面図である。
【図２】１つの実施の形態に係る位置決め固定装置のアンクランプ状態（第１の状態）を示す断面図である。
【図３】１つの実施の形態に係る位置決め固定装置のクランプ状態（第２の状態）を示す断面図である。
【図４】他の実施の形態に係る位置決め固定装置のクランプ状態を示す断面図である。
【図５】図４に示す位置決め固定装置のシリンダ本体における筒状軸部を示す断面図である。
【図６】さらに他の実施の形態に係る位置決め固定装置のクランプ状態を示す断面図である。
【図７】図６に示す位置決め固定装置の環状部材における第１部材を示す上面図である。
【図８】さらに他の実施の形態に係る位置決め固定装置のクランプ状態を示す断面図である。
【図９】１つの実施の形態に係る位置決め固定装置が設けられたベース体の上面図であり、ベース体における基準座面の配置の一例を示す図である。
【図１０】図９に対応する断面図（固定対象物を載置した状態）である。
【図１１】１つの実施の形態に係る位置決め固定装置が設けられたベース体の上面図であり、ベース体における基準座面の配置の他の例を示す図である。
【図１２】図１１に対応する断面図（固定対象物を載置した状態）である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に、実施の形態について説明する。なお、同一または相当する部分に同一の参照符号を付し、その説明を繰返さない場合がある。
【００２４】
なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、以下の実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本発明にとって必ずしも必須のものではない。
【００２５】
図１は、本実施の形態に係る位置決め固定装置が設けられたベース体の上面図である。図１に示すように、ベース体２上に、位置決め固定装置１０００，２０００と、固定装置３０００とが配置されている。
【００２６】
位置決め固定装置１０００は、図１中のＸ軸方向と、Ｙ軸方向と、Ｚ軸方向とにおいて、固定対象物を拘束することができる。位置決め固定装置２０００は、図１中の矢印Ａ方向と、Ｚ軸方向とにおいて、固定対象物を拘束することができる。矢印Ａは、位置決め固定装置１０００の中心と位置決め固定装置２０００の中心とを結ぶ線に直交する方向の矢印である。固定装置３０００は、図１中のＺ軸方向において、固定対象物を拘束することができる。
【００２７】
図１に示す例では、固定対象物が固定されるとき、位置決め固定装置１０００および位置決め固定装置２０００によって固定対象物のＸＹ平面方向の位置決めが行なわれる。同時に、位置決め固定装置１０００および位置決め固定装置２０００ならびに２つの固定装置３０００によって固定対象物のＺ軸方向の位置決めが行なわれる。
【００２８】
位置決め固定装置の配置は、図１に示す例に限定されず、たとえば、位置決め固定装置１０００と位置決め固定装置２０００とを１つずつ設ける場合もある。
【００２９】
位置決め固定装置１０００の構造と動作を図２、図３を用いて説明する。図２は、位置決め固定装置１０００のアンクランプ状態を示し、図３は、位置決め固定装置１０００のクランプ状態を示す断面図である。
【００３０】
図２、図３に示すように、位置決め固定装置１０００は、固定対象物１をベース体２の基準座面２Ｃ（基準面）に引き付けて固定する。このとき、固定対象物１をベース体２に対して位置決めすることが可能である。
【００３１】
固定対象物１の例としては、たとえば、切削加工に供するワークを取り付けるワークパレット、または金型などが挙げられるが、本開示における固定対象物１はこれらに限定されない。ベース体２に対向する固定対象物１の主面上には、取付穴１Ａが設けられる。
【００３２】
ベース体２は、静止物に固定されていてもよいし、回転支持機構などに支持されて可動状態となっていてもよい。ベース体２には、位置決め固定装置１０００に作動油圧を供給するための油路２Ａ，２Ｂが形成される。
【００３３】
位置決め固定装置１０００は、ベース体２に固定された流体圧シリンダ１００と、固定対象物１の取付穴１Ａに取付け可能な環状部材２００とを含む。以下では、油圧シリンダである流体圧シリンダ１００について例示するが、流体圧シリンダ１００はエアシリンダであってもよい。
【００３４】
流体圧シリンダ１００は、シリンダ本体１１０と、ピストン部材１２０と、鋼球１３０とを含む。流体圧シリンダ１００は、ボルト１４０（固定部材）によってベース体２に固定される。流体圧シリンダ１００は、クランプ用の油室１５０（第１流体室）と、アンクランプ用の油室１６０（第２流体室）と、ピストン部材１２０の軸方向まわりの回転を防止する回転防止機構１７０とを含む。
【００３５】
シリンダ本体１１０は、第１部材１１１と、第２部材１１２とを含む。第１部材１１１は、油室１６０を形成するためのキャップ部１１１Ａ（第１部分）と、ボルト１４０によってベース体２に固定されるフランジ部１１１Ｂ（第２部分）とを含む。第２部材１１２は、ベース体に埋設される埋設部分１１２Ａ（シリンダ胴部）と、ベース体２から突出する筒状軸部１１２Ｂ（突出部）と、ベース体２に対して筒状軸部１１２Ｂの反対側に設けられたフランジ部１１２Ｃとを含む。
【００３６】
筒状軸部１１２Ｂは、埋設部分１１２Ａよりも小径に形成される。筒状軸部１１２Ｂは、埋設部分１１２Ａに隣接している。フランジ部１１２Ｃは、埋設部分１１２Ａよりも径方向外方に突出するように形成される。フランジ部１１２Ｃは、筒状軸部１１２Ｂとは反対側において、埋設部分１１２Ａに隣接している。フランジ部１１２Ｃは、第１部材１１１のフランジ部１１１Ｂとともにベース体２に固定される。
【００３７】
第２部材１１２は、ベース体２の油路２Ａとクランプ用の油室１５０とを接続可能な油路１１２Ｄと、ベース体２の油路２Ｂとアンクランプ用の油室１６０とを接続可能な油路１１２Ｅとをさらに含む。
【００３８】
シリンダ本体１１０の第２部材１１２において、ベース体２に埋設される埋設部分１１２Ａ（シリンダ胴部）とベース体２から突出する筒状軸部１１２Ｂとの間に段差部１１２Ｆが形成される。図２、図３の例に示されるように、位置決め固定装置１０００をベース体２上に設けた状態において、シリンダ本体１１０の段差部１１２Ｆは、ベース体２の基準座面２Ｃよりベース体２の内部に凹んだ位置、すなわち基準座面２Ｃよりも下方にある。このため、ベース体２に基準座面２Ｃが設けられる。
【００３９】
筒状軸部１１２Ｂの外周部には筒状軸部１１２Ｂの軸心方向先端側に向かって小径となるテーパ面１１２Ｇが形成される。図２、図３の例では、テーパ面１１２Ｇは、筒状軸部１１２Ｂの全周にわたって連続的に形成される。テーパ面１１２Ｇは、筒状軸部１１２Ｂの周方向に断続的に形成されてもよい。テーパ面１１２Ｇは、基準座面２Ｃの上方に突出している。テーパ面１１２Ｇは、基準座面２Ｃに隣接して配置されている。テーパ面１１２Ｇは、基準座面２Ｃの近傍に形成されている。
【００４０】
シリンダ本体１１０の第１部材１１１と第２部材１１２との接合部には、シール部材１１３が設けられる。シリンダ本体１１０の第２部材１１２の外周部には、シール部材１１４，１１５，１１６が設けられる。シール部材１１４は、油路２Ｂ，１１２Ｅとベース体２外部との間をシールする。シール部材１１５は、油路２Ａ，１１２Ｄと油路２Ｂ，１１２Ｅとの間をシールする。シール部材１１６は、油路２Ａ，１１２Ｄとベース体２外部との間をシールする。
【００４１】
ピストン部材１２０は、シリンダ本体１１０に対して軸心方向に進退可能に内嵌される。ピストン部材１２０は、第２部材１１２の埋設部分１１２Ａに摺動可能に支持されるピストン部分１２０Ａと、ピストン部分１２０Ａから上方へ延びて第２部材１１２の筒状軸部１１２Ｂに摺動可能に支持されるピストン軸部１２０Ｂを含む。
【００４２】
ピストン部分１２０Ａは、油室１５０と油室１６０とを区画する。ピストン部分１２０Ａの外周部にはシール部材１２３が設けられる。シール部材１２３は、油室１５０，１６０の間をシールする。ピストン軸部１２０Ｂの外周部にはシール部材１２４，１２５が設けられる。シール部材１２４，１２５は、油室１５０とシリンダ本体１１０の外部との間をシールする。
【００４３】
ピストン軸部１２０Ｂの外周部には、鋼球１３０を保持可能な逃がし凹部１２１が形成される。ピストン軸部１２０Ｂの上端には、ピストン頂面１２２が形成される。図２に示すアンクランプ状態においては、ピストン頂面１２２が固定対象物１の取付穴１Ａの底面に当接し、固定対象物１を支持している。
【００４４】
鋼球１３０は、シリンダ本体１１０の筒状軸部１１２Ｂによって支持される。図２に示すアンクランプ状態において、鋼球１３０はピストン軸部１２０Ｂの逃がし凹部１２１に保持されている。図３に示すクランプ状態において、鋼球１３０は逃がし凹部１２１から外れ、ピストン軸部１２０Ｂの外周に形成されたテーパ面１２１Ａにより径方向外側に押圧されている。テーパ面１２１Ａは、逃がし凹部１２１に連続するように形成される。テーパ面１２１Ａは、ピストン軸部１２０Ｂの先端側に向かうにつれてピストン軸部１２０Ｂの径方向外方に向かう方向に傾斜する。鋼球１３０は、周方向に等間隔に複数（たとえば４つ）設けられる。
【００４５】
ボルト１４０は、第１部材１１１のフランジ部１１１Ｂと、第２部材１１２のフランジ部１１２Ｃとに挿通され、第１部材１１１および第２部材１１２をベース体２に固定する。これにより、シリンダ本体１１０がベース体２に固定される。
【００４６】
油室１５０は、油路１１２Ｄを介して油路２Ａと連通する。油室１５０には、ピストン部材１２０のクランプ動作のための油圧が供給される。油室１５０内には、弾性部材１５１（付勢部材）が設けられている。弾性部材１５１は、ピストン部分１２０Ａを第１部材１１１側に付勢する。弾性部材１５１による付勢力により、ピストン部材１２０がクランプ状態に安定的に保持される。油室１５０は、シリンダ本体１１０の埋設部分１１２Ａに収まるように形成される。
【００４７】
油室１６０は、油路１１２Ｅを介して油路２Ｂと連通する。油室１６０は、シリンダ本体１１０の埋設部分１１２Ａに収まるように形成される。油室１６０には、ピストン部材１２０のアンクランプ動作のための油圧が供給される。油室１５０，１６０間の圧力差と弾性部材１５１の付勢力とによって、ピストン部材１２０が軸心方向に駆動される。
【００４８】
回転防止機構１７０は、棒状部材１７１と、穴部１７２とを含む。棒状部材１７１は、シリンダ本体１１０のキャップ部１１１Ａに形成された穴に挿入ないし圧入固定されている。穴部１７２は、ピストン部材１２０の下面に形成されている。穴部１７２は、棒状部材１７１を受け入れる。棒状部材１７１と、穴部１７２とは、多角形状（たとえば、六角形状）の断面形状を有する。棒状部材１７１が穴部１７２に挿入されることにより、シリンダ本体１１０内でのピストン部材１２０の回転が防止され、鋼球１３０が正確な位置に保持される。
【００４９】
環状部材２００は、第１部材２１０と、第２部材２２０とを含む。第１部材２１０は、シリンダ本体１１０の第２部材１１２のテーパ面１１２Ｇに係合可能な係合部２１０Ａを含む。
【００５０】
係合部２１０Ａの内周にはテーパ面２１０Ｂが形成される。テーパ面２１０Ｂは、筒状軸部１１２Ｂの根元側（段差部１１２Ｆ側）に向かって第１部材２１０の内周が拡径する方向に傾斜する。図３に示すクランプ状態においては、環状部材２００のテーパ面２１０Ｂがシリンダ本体１１０のテーパ面１１２Ｇと係合する。このとき、係合部２１０Ａは弾性変形可能である。
【００５１】
第１部材２１０の鋼球１３０と対向する部分には、係合凹部２１０Ｃが形成される。係合凹部２１０Ｃは、上方側（筒状軸部１１２Ｂの先端側）に向かって第１部材２１０の内周が拡径するように形成される。係合凹部２１０Ｃは、鋼球１３０が面接触または線接触可能に形成される。係合凹部２１０Ｃは、部分球面状または部分円筒面状に形成される。
【００５２】
第２部材２２０は固定対象物１の取付穴１Ａの内周に螺合され、第１部材２１０は第２部材２２０とともに固定対象物１に固定される。
【００５３】
次に、位置決め固定装置１０００のクランプ動作について説明する。図２に示すアンクランプ状態から、油路２Ａ，１１２Ｄを介して油室１５０に油圧が供給される。これにより、ピストン部材１２０が下方側（シリンダ本体１１０の第１部材１１１側）に駆動される。ピストン部材１２０が下方側に駆動されると、図２の状態では逃がし凹部１２１に保持されていた鋼球１３０が、テーパ面１２１Ａによってピストン軸部１２０Ｂの径方向外側に押圧される。径方向外側に押圧された鋼球１３０は、図３に示すように、環状部材２００の係合凹部２１０Ｃに係合し、環状部材２００の第１部材２１０および第２部材２２０を下方に駆動する。
【００５４】
これにより、固定対象物１が下方に押し下げられる。すなわち、ピストン部材１２０を固定対象物１から離間する方向へ駆動し、複数の鋼球１３０を複数の係合凹部２１０Ｃに各々係合させることによって固定対象物１をベース体２に固定する。
【００５５】
固定対象物１は、ベース体２の基準座面２Ｃに当接するまで押し下げられる。基準座面２Ｃにより、固定対象物１の鉛直方向（Ｚ軸方向）の位置決めが実現される。
【００５６】
環状部材２００が下方に駆動されるとき、係合部２１０Ａのテーパ面２１０Ｂは筒状軸部１１２Ｂのテーパ面１１２Ｇに係合する。したがって、環状部材２００は、テーパ面１１２Ｇによってガイドされながら下降する。テーパ面１１２Ｇにより、固定対象物１の水平方向（Ｘ軸方向およびＹ軸方向）の位置決めが実現される。
【００５７】
位置決め固定装置１０００のアンクランプ動作は、以下の手順により実施可能である。図３に示すクランプ状態から、油路２Ｂ，１１２Ｅを介して油室１６０に油圧が供給される。これにより、ピストン部材１２０が上方側（ピストン軸部１２０Ｂ側）に駆動される。
【００５８】
ピストン部材１２０が上方側に駆動されると、ピストン頂面１２２が固定対象物１に当接し、固定対象物１を上方へ押圧する。これにより、鋼球１３０と係合凹部２１０Ｃとの係合が解除される。また、シリンダ本体１１０のテーパ面１１２Ｇと環状部材２００のテーパ面２１０Ｂとの係合も解除される。
【００５９】
この結果、図２に示すアンクランプ状態にまで固定対象物１が上方へ押し上げられる。すなわち、ピストン部材１２０を固定対象物１に接近する方向へ駆動し、複数の鋼球１３０を複数の係合凹部２１０Ｃから各々係合解除させることによって固定対象物１をベース体２から固定解除する。
【００６０】
位置決め固定装置１０００においては、固定対象物１がベース体２の基準座面２Ｃに当接するように環状部材２００を駆動可能であり、ベース体２の基準座面２Ｃによって固定対象物１の鉛直方向の位置決めを行なっている。したがって、図３に示すクランプ状態において、ベース体２から突出したシリンダ本体に基準座面を設ける構造と比較して、固定対象物１とベース体２とを合わせたジグ全体としての厚みを低減し、慣性モーメントの増大を抑制することが可能である。このため、ベース体２上に固定対象物１を固定した状態で、切削加工等の機械加工の便宜のためにジグ全体を回転させる場合において、ベース体２を支持する設備の負荷を低減することが可能である。
【００６１】
次に、図４、図５を用いて、位置決め固定装置２０００について説明する。位置決め固定装置２０００は、位置決め固定装置１０００と同様の流体圧シリンダ１００と環状部材２００とを含むが、以下の点で異なる。
【００６２】
図４、図５に示す位置決め固定装置２０００においては、シリンダ本体１１０の筒状軸部１１２Ｂの外周にテーパ面１１２Ｇと垂直面１１２Ｈとが形成される。テーパ面１１２Ｇは、矢印Ａ方向において対向する２つの領域にのみ形成され、その他の領域においては、垂直面１１２Ｈが形成される。垂直面１１２Ｈは、環状部材２００のテーパ面２１０Ｂとは係合しない。
【００６３】
図４、図５に例示する位置決め固定装置２０００によれば、ＸＹ平面上において矢印Ａ方向のみの拘束（位置決め）を提供することができる。
【００６４】
図６、図７を用いて、位置決め固定装置２０００の変形例について説明する。図６、図７に示す例は、環状部材２００における第１部材２１０を第１部分２１１と第２部分２１２とに分割した点で、位置決め固定装置１０００と異なる。
【００６５】
第１部分２１１と、第２部分２１２とは、分離した２つの部材として形成される。矢印Ａ方向において対向する２つの領域においては、第１部分２１１の外周面２１１Ａと第２部分２１２の内周面２１２Ａとが当接し、その他の領域においては、第１部分２１１の外周面２１１Ｂと第２部分２１２の内周面２１２Ｂとの間に隙間が形成されている。第１部分２１１の外周面２１１Ｂと第２部分２１２の内周面２１２Ｂとは接触しない。
【００６６】
図６、図７に例示する位置決め固定装置２０００によっても、ＸＹ平面上において矢印Ａ方向のみの拘束（位置決め）を提供することができる。
【００６７】
矢印Ａの方向を図１のように設定することで、固定対象物１のθ方向の回転（図１参照）を抑制することができる。
【００６８】
図８は、位置決め固定装置１０００の変形例を示す図である。図８に示すように、テーパ面１１２Ｇは、筒状軸部１１２Ｂの外周にシリンダ本体１１０とは別部材として設けられた外挿部材１１２Ｂ１により形成されてもよい。
【００６９】
次に、図９〜図１２を用いて、ベース体２における基準座面２Ｃの配置の例について説明する。
【００７０】
図９、図１０に示す例では、位置決め固定装置１０００，２０００および固定装置３０００のシリンダ本体が埋設される部分の周囲の領域に基準座面２Ｃが形成される。基準座面２Ｃは、位置決め固定装置１０００，２０００および固定装置３０００のシリンダ本体が埋設される部分を取り囲むように形成される。図９、図１０に示す例では、ＸＹ平面方向の位置決めを行なうテーパ面１１２Ｇ（シリンダ本体１１０）と、Ｚ軸方向の位置決めを行なう基準座面２Ｃとが比較的近い位置に形成される。
【００７１】
図１１、図１２に示す例では、固定対象物１の外縁部分の領域に基準座面２Ｃが形成される。
【００７２】
ベース体２における基準座面２Ｃが形成されない部分は、固定対象物１と接触しないように逃げ面２Ｄとされている。
【００７３】
図９、図１０に示す基準座面２Ｃの配置と、図１１、図１２に示す基準座面２Ｃの配置とが組み合わされてもよい。また、基準座面２Ｃの周囲にシール部を設けることで、切削加工時等に生じる切粉が基準座面２Ｃ上に入り込むことを抑制できる。
【００７４】
図９〜図１２の例では、ベース体２側に基準座面２Ｃと逃げ面２Ｄとが設けられているが、ベース体２は平坦に形成し、固定対象物１側にベース体２に当接する当接面とベース体２に当接しない非当接面とを設けるような加工が施されてもよい。
【００７５】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７６】
１  固定対象物、１Ａ  取付穴、２  ベース体、２Ａ  油路（クランプ用）、２Ｂ  油路（アンクランプ用）、２Ｃ  基準座面（基準面）、２Ｄ  逃げ面、１００  油圧シリンダ（流体圧シリンダ）、１１０  シリンダ本体、１１１  第１部材、１１１Ａ  キャップ部（第１部分）、１１１Ｂ  フランジ部（第２部分）、１１２  第２部材、１１２Ａ  埋設部分（シリンダ胴部）、１１２Ｂ  筒状軸部（突出部）、１１２Ｃ  フランジ部、１１２Ｄ  油路（クランプ用）、１１２Ｅ  油路（アンクランプ用）、１１２Ｆ  段差部、１１２Ｇ  テーパ面（ガイド面）、１１２Ｈ  垂直面（逃げ面）、１１３，１１４，１１５，１１６  シール部材、１２０  ピストン部材、１２０Ａ  ピストン部分、１２０Ｂ  ピストン軸部、１２１  逃がし凹部、１２１Ａ  テーパ面、１２２  ピストン頂面、１２３，１２４，１２５  シール部材、１３０  鋼球、１４０  ボルト、１５０  油室（第１流体室）、１５１  弾性部材、１６０  油室（第２流体室）、１７０  回転防止機構、１７１  棒状部材、１７２  穴部、２００  環状部材、２１０  第１部材、２１０Ａ  係合部、２１０Ｂ  テーパ面（係合面）、２１０Ｃ  係合凹部、２２０  第２部材、２１１  第１部分、２１１Ａ，２１１Ｂ  外周面、２１２  第２部分、２１２Ａ，２１２Ｂ  内周面、１０００，２０００  位置決め固定装置、３０００  固定装置。
【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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