(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械加工に供するワークを取付ける為のワークパレットをベース体側へ引き付けて固定するクランプ機構と、ベース体に対してワークパレットを水平方向と鉛直方向に夫々位置決め可能な位置決め機構とを備えたワークパレット位置決め固定装置において、
前記位置決め機構は、ベース体に設けられワークパレットの鉛直方向位置を決める受け面と、ベース体に対するワークパレットの水平方向位置を決める環状テーパー面を有し且つベース体に一体的に設けられた筒状軸部と、前記筒状軸部に外嵌可能にワークパレットに設けられて前記受け面に当接する当接面を備えた環状のブッシュを有し、
前記ブッシュの内周側部分には、径方向に弾性変形可能なほぼ環状の係合部であって内周面に前記環状テーパー面に密着状に外嵌可能な環状テーパー面を有する係合部が一体的に形成され、
前記ブッシュのうちの前記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たことを特徴とするワークパレット位置決め固定装置。
【請求項２】
機械加工に供するワークを取付ける為のワークパレットをベース体側へ引き付けて固定するクランプ機構と、ベース体に対してワークパレットを水平方向と鉛直方向に夫々位置決め可能な位置決め機構とを備えたワークパレット位置決め固定装置において、
前記位置決め機構は、ベース体に設けられワークパレットの鉛直方向位置を決める受け面と、ベース体に対するワークパレットの水平方向位置を決める環状テーパー面を有し且つベース体に一体的に設けられた筒状軸部と、前記筒状軸部に外嵌可能にワークパレットに設けられて前記環状テーパー面に密着可能な環状テーパー面と前記受け面に当接する当接面を備えた環状のブッシュを有し、
前記筒状軸部の外周側部分には、径方向に弾性変形可能なほぼ環状の係合部であって外周面に前記ブッシュの環状テーパー面に密着状に内嵌可能な環状テーパー面を有する係合部が一体的に形成され、
前記筒状軸部のうちの前記係合部の内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たことを特徴とするワークパレット位置決め固定装置。
【請求項３】
前記係合部には、この係合部の弾性変形を促進する弾性変形促進部が形成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載のワークパレット位置決め固定装置。
【請求項４】
前記弾性変形促進部は、周方向に等間隔おきに形成された複数のスリットからなることを特徴とする請求項３に記載のワークパレット位置決め固定装置。
【請求項５】
前記弾性変形促進部は、前記係合部の外周側部分と内周側部分に交互に形成され且つ周方向に等間隔おきに形成された複数の凹溝からなることを特徴とする請求項３に記載のワークパレット位置決め固定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機械加工に供するワークを固定するワークパレットの為の位置決め固定装置に関し、特にワークパレットをベース体に対して鉛直方向と水平方向に高精度に位置決め固定可能なものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
マシニングセンタ等の工作機械では、通常ワークを固定したワークパレットをテーブル上に位置決め固定した状態でワークに機械加工を施す。この場合、テーブル上に固定したベース体、又はテーブル自体としてのベース体の上方近傍にワークパレットを搬送し、ベース体に対して位置決め固定してから、ワークパレットに固定されたワークに対して機械加工を行う。精密機械部品では、約１μｍ程度の加工精度が要求されることもあり、ワークパレットをベース体に位置決め固定する際の誤差がワークの加工精度が影響を及ぼすため、ベース体にワークパレットを位置決め固定する精度が非常に重要になってきた。
【０００３】
例えば、特開平２００１−３８５６４号公報に記載のワークパレット位置決め固定装置においては、ベース体に形成した筒状軸部に、テーパーコレットが摺動可能に外嵌され、このテーパーコレットがバネ部材で上方へ付勢され、ベース体の上端にはワークパレットを鉛直方向に位置決めする受け面が形成されている。パレット側に固定されたブッシュには、テーパーコレットに密着状に外嵌可能な環状テーパー面と、前記受け面に当接する当接面が形成されている。
【０００４】
ワークパレットをベース体に位置決め固定する際には、クランプ機構によりワークパレットがベース体側へ引き付けられて固定される。このとき、筒状軸部とブッシュとの間にテーパーコレットが密着状に嵌合し、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、ベース体側の受け面にブッシュの当接面が当接して、ワークパレットが鉛直方向にも位置決めされる。
【０００５】
他方、特開平８−１５５７７０号公報に記載のワークパレット位置決め固定装置においては、ベース体に、ワークパレットを水平方向に位置決めするテーパーコーンと、ワークパレットを鉛直方向に位置決めする受け面を設けてある。また、ワークパレットに、テーパーコーンに外嵌するテーパーソケットを設け、このテーパーソケットに、前記受け面に当接する当接面を設け、テーパーコーンの内周側には弾性変形促進用の環状凹溝を形成してある。
【０００６】
ワークパレットをベース体に位置決め固定する際には、クランプ機構によりワークパレットをベース体側へ引き付けて固定する。このとき、テーパーコーンが径縮小側へ微小に弾性変形し、テーパーソケットがテーパーコーンに密着してワークパレットは水平方向に位置決めされ、ワークパレット側の当接面がベース体の受け面に当接してワークパレットは鉛直方向にも位置決めされる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
特開平２００１−３８５６４号公報に記載の位置決め固定装置においては、テーパー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、バネ部材で上方へ付勢され、止め輪にて係止されている。このような構造では、部品数が多くなって製作費が高くなるうえ、テーパーコレットの周辺に機械加工で発生した切粉等が侵入すると、テーパーコレットが上下動しにくくなったりして、位置決め性能が極端に低下するおそれがある。
【０００８】
特開平８−１５５７７０号公報に記載の位置決め固定装置においては、テーパーコーンを径縮小方向へ弾性変形させる構造であるが、テーパーコーンは環状に連続した比較的大きな厚さの環状壁部からなるため、テーパーコーンが径縮小方向へ弾性変形しにくく、水平方向と鉛直方向の２方向に位置決めする時の位置決め精度を確保可能とは思われない。尤も、クランプ機構のクランプ力を著しく強化すれば、テーパーコーンを径縮小方向へ弾性変形させることは可能となるが、クランプ機構とその周辺部の製作費が高価になる。
【０００９】
しかも、テーパーコーンは、径縮小方向へ弾性変形させる構造であって、環状に連続した構造であるため、ワークパレットの位置決めの際に、テーパーコーンが局部的に弾性変形することは期待できない。例えば、ワークパレットに複数の位置決め固定装置が設けられるような場合、何れかの位置決め固定装置において、テーパーコーンの軸心に対してテーパーソケットの環状テーパー面の軸心が微小にずれることも少なくない。このような場合、テーパーコーンの周方向の一部が局部的に弾性変形すれば、ほぼ所期の位置決め機能が得られるが、前記のように、テーパーコーンが局部的に弾性変形できない場合は、所期の位置決め機能が得られなくなるうえ、テーパーコーンの環状テーパー面が偏摩耗し易くなる。これは、前記特開平２００１−３８５６４号公報の装置においても同様である。
【００１０】
本発明の目的は、環状の係合部の弾性変形を介して水平方向と鉛直方向の２方向に位置決め可能にしたワークパレット位置決め固定装置、全周に亙って確実に弾性変形する係合部を有するワークパレット位置決め固定装置、周方向の局部においても確実に弾性変形する係合部を有するワークパレット位置決め固定装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１のワークパレット位置決め固定装置は、機械加工に供するワークを取付ける為のワークパレットをベース体側へ引き付けて固定するクランプ機構と、ベース体に対してワークパレットを水平方向と鉛直方向に夫々位置決め可能な位置決め機構とを備えたワークパレット位置決め固定装置において、前記位置決め機構は、ベース体に設けられワークパレットの鉛直方向位置を決める受け面と、ベース体に対するワークパレットの水平方向位置を決める環状テーパー面を有し且つベース体に一体的に設けられた筒状軸部と、前記筒状軸部に外嵌可能にワークパレットに設けられて前記受け面に当接する当接面を備えた環状のブッシュを有し、前記ブッシュの内周側部分には、径方向に弾性変形可能なほぼ環状の係合部であって内周面に前記環状テーパー面に密着状に外嵌可能な環状テーパー面を有する係合部が一体的に形成され、前記ブッシュのうちの前記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たことを特徴とするものである。
【００１２】
ワークパレットをベース体に位置決め固定する場合、クランプ機構でワークパレットをベース体側へ引き付けて固定し、この時位置決め機構によりワークパレットはベース体に対して水平方向と鉛直方向とに夫々高精度に位置決めされる。クランプ時に筒状軸部にブッシュが外嵌する際、筒状軸部の環状テーパー面にブッシュの係合部の環状テーパー面が係合する。
【００１３】
クランプ機構によりワークパレットがベース体側へ引き付けられるとき、環状の係合部は径方向外側に弾性変形して拡径し、係合部の環状テーパー面が筒状軸部の環状テーパー面に密着し、ワークパレットはベース体に対して水平方向に高精度に位置決めされ、ブッシュの当接面がベース体の受け面に当接するので、ワークパレットはベース体に対して鉛直方向にも高精度に位置決めされる。
【００１４】
係合部は、筒状軸部に外嵌する構造であり、その外周側に環状逃し溝があるため、径拡大方向へ確実に弾性変形可能であり、当接面が受け面に確実に当接する。係合部が、ブッシュに一体的に形成されているため、切削切粉等の影響で機能低下することがない。環状逃し溝は、切削切粉等に比べて十分大きく形成できるため、切削切粉等が環状逃し溝に侵入しても、係合部の径方向の弾性変形が妨げられない。
【００１５】
請求項２のワークパレット位置決め固定装置は、機械加工に供するワークを取付ける為のワークパレットをベース体側へ引き付けて固定するクランプ機構と、ベース体に対してワークパレットを水平方向と鉛直方向に夫々位置決め可能な位置決め機構とを備えたワークパレット位置決め固定装置において、前記位置決め機構は、ベース体に設けられワークパレットの鉛直方向位置を決める受け面と、ベース体に対するワークパレットの水平方向位置を決める環状テーパー面を有し且つベース体に一体的に設けられた筒状軸部と、前記筒状軸部に外嵌可能にワークパレットに設けられて前記環状テーパー面に密着可能な環状テーパー面と前記受け面に当接する当接面を備えた環状のブッシュを有し、前記筒状軸部の外周側部分には、径方向に弾性変形可能なほぼ環状の係合部であって外周面に前記ブッシュの環状テーパー面に密着状に内嵌可能な環状テーパー面を有する係合部が一体的に形成され、前記筒状軸部のうちの前記係合部の内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たことを特徴とするものである。
【００１６】
このワークパレット位置決め固定装置の作用は、請求項１の装置と基本的に同様であるので、請求項１と異なる作用についてのみ説明する。係合部は、筒状軸部の外周側部分に一体的に形成されているため、切削切粉等の影響で係合部の機能が低下することもない。また、係合部はブッシュの環状テーパー面により径縮小側へ弾性変形させられる構造であるから、請求項１の係合部に比べて弾性変形しにくくなる可能性があるが、係合部の肉厚を適当に薄く設定すれば、弾性変形性を確保できる。しかも、係合部の内周側に環状逃し溝を形成してあるため、請求項１のものと同様に、係合部は径縮小方向へ確実に弾性変形可能である。
【００１７】
請求項３のワークパレット位置決め固定装置は、請求項１又は２の発明において、前記係合部には、この係合部の弾性変形を促進する弾性変形促進部が形成されたことを特徴とするものである。この弾性変形促進部により、係合部は径拡大方向へも径縮小方向へも弾性変形し易くなり、全周にわたって弾性変形しやすくなるだけでなく、周方向の局部においても弾性変形しやすくなる。
【００１８】
請求項４のワークパレット位置決め固定装置は、請求項３の発明において、前記弾性変形促進部は、周方向に等間隔置きに形成された複数のスリットからなることを特徴とするものである。これら複数のスリットにより係合部は径拡大方向へも径縮小方向へも弾性変形し易くなり、全周にわたって弾性変形しやすくなるだけでなく、周方向の局部においても弾性変形しやすくなる。
【００１９】
請求項５のワークパレット位置決め固定装置は、請求項３の発明において、前記弾性変形促進部は、前記係合部の外周側部分と内周側部分に交互に形成され且つ周方向に等間隔置きに形成された複数の凹溝からなることを特徴とするものである。これら複数の凹溝により係合部は径拡大方向へも径縮小方向へも弾性変形し易くなり、全周にわたって弾性変形しやすくなるだけでなく、周方向の局部においても弾性変形しやすくなる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。図１に示すように、機械加工に供するワークを取付ける為のワークパレット１は、工作機械のテーブル上に固定されたベース体２に、４組のワークパレット位置決め固定装置３（以下、位置決め固定装置という）により位置決め固定される。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も正方形の厚板状のものである。尚、ベース体は工作機械のテーブ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とベース体２における、正方形の４隅付近に配置されている。
【００２１】
次に、位置決め固定装置３について説明する。４組の位置決め固定装置３は、夫々同様の構造のものであるため、その１組の位置決め固定装置３について以下説明する。図２、図３に示すように、位置決め固定装置３は、ベース体２の一部としてベース体２に固定された基準体１０と、ワークパレット１をベース体２側へ引き付けて固定するクランプ機構１１と、ベース体２に対してワークパレット１を水平方向と鉛直方向に夫々位置決め可能な位置決め機構１２と、除塵用の加圧エアを供給するエアブロー機構１３等を備えている。
【００２２】
基準体１０は、上下方向中段の大径部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の収容穴２ａに内嵌された状態で大径部１０ａを貫通する複数のボルトでベース体２に固定されている。基準体１０には、クランプ機構１１のロッド部３５ｂが挿通するロッド挿通孔２０が形成されている。
【００２３】
大径部１０ａの上面には、ワークパレット１を受け止めてワークパレット１の鉛直方向位置を決める環状の受け面２１が形成され、大径部１０ａの下面には、クランプ機構１１の複数の皿バネ３０の一部分を収容する環状のバネ収容部２２が形成されている。筒状軸部１０ｂの下部の外周面には、上方ほど小径化する環状テーパー面２３が形成されている。この環状テーパー面２３は、位置決め機構１２のブッシュ６０を外嵌させて水平方向位置を決めるためのものである。基準体１０の環状部１０ｃには筒状部材２６、シール部材２７が装着されている。環状部１０ｃとベース体２には油圧シリンダ３１のシリンダ穴３４が形成され、環状部１０ｃには、シール部材２８が装着されている。
【００２４】
クランプ機構１１は、クランプ力とクランプ解除力を出力する出力部材としてのピストン部材３５と、クランプ力を発生させる複数の皿バネ３０と、上向きのクランプ解除力を発生させる油圧シリンダ３１と、ピストン部材３５をブッシュ６０に係合させるクランプ係合機構３２などを有する。ピストン部材３５は、ピストン部３５ａとロッド部３５ｂとからなる。
【００２５】
クランプ力を発生する複数の皿バネを含む皿バネ群３０は環状部１０ｃとピストン部３５ａの内部に圧縮状態に配設され、皿バネ群３０の一部は大径部１０ａのバネ収容部２２に収容され、皿バネ群３０の残りの一部は、ピストン部３５ａの環状のバネ収容部３７に収容されている。皿バネ群３０はピストン部材３５を下方へ強力に付勢することでクランプ力を発生させる。
【００２６】
油圧シリンダ３１は、ピストン部３５ａを上下動可能に収容するシリンダ穴３４と、ピストン部材３５と、ピストン部材３５を上方へ駆動する為の油室３６などを有する。ロッド部３５ｂはロッド挿通孔２０内を上下摺動可能であり、ロッド部３５ｂとロッド挿通孔２０との間はシール部材３８で封止されている。ベース体２の内部において、ピストン部３５ａの下側には油室３６が設けられ、この油室３６には外部の油圧供給装置に接続された油路４１から油圧を給排するようになっている。
【００２７】
クランプ係合機構３２について説明する。ロッド部３５ｂの上端部分には環状突出部３９が形成され、この環状突出部３９の下側部分には環状凹部４０が形成されている。筒状軸部１０ｂの上部には、筒状軸部１０ｂを径方向に貫通する複数の（例えば、６つ）の貫通孔２４が設けられ、これら貫通孔２４には夫々鋼球２５が径方向へ可動に保持されている。
【００２８】
クランプ時には、油室３６の油圧が抜かれ、ロッド部３５ｂが下向きのクランプ力により下方移動するため、複数の鋼球２５がロッド部３５ｂの環状突出部３９で外側に押動され、ブッシュ６０のテーパー係合面６５に係合し、クランプ力がロッド部３５ｂからブッシュ６０に伝達され、ワークパレット１はベース体２に強力に固定される。クランプ解除時に油圧が油室３６に供給され、その油圧力によりピストン部材３５が上方へ移動すると、ロッド部３５ｂの環状凹部４０が複数の鋼球２５を臨む位置になり、複数の鋼球２５が内側へ移動してテーパー係合面６５から外れるため、ワークパレット１の固定が解除される。
【００２９】
図２、図３に示すように、エアブロー機構１３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の外面側とブッシュ６０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１３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５０と、基準体１０内のエア通路５１と、ロッド部３５ｂ内のエア通路５２、５３と、環状溝５４と、ブロー孔５６，５７などを有する。尚、エア通路５３は放射状に例えば４本形成され、ブロー孔５６，５７も放射状に例えば４本形成され、エア通路５３の上端はプラグ部材５５で閉塞されている。
【００３０】
次に、位置決め機構１２について説明する。図２〜図５に示すように、位置決め機構１２は、基準体１０の受け面２１と、環状テーパー面２３を有する筒状軸部１０ｂと、筒状軸部１０ｂに外嵌可能にワークパレット１に固定された環状のブッシュ６０などを有する。このブッシュ６０は、平面視円形の環状のもので、ワークパレット１の下部に形成された収容穴１ａに内嵌状に収容され、高さ調整用のシムプレート６３を介在させて高さ調整した状態で、例えば４本のボルト６２でワークパレット１に固定されている。尚、ワークパレット１には、収容穴１ａの上端中央部に連なる凹穴１ｂも形成されている。
【００３１】
ブッシュ６０の下端には、受け面２１に当接して鉛直方向の位置を決める環状の当接面６１が形成され、ブッシュ６０の中央部には、筒状軸部１０ｂを導入する為の中心孔６４が形成されている。ブッシュ６０の上端側部分には、下方ほど小径化する約４５度傾斜したテーパー係合面６５が中心孔６４の外側に形成されている。ブッシュ６０の下半部の内周側部分には、径方向に弾性変形可能なほぼ環状の係合部６６が一体的に形成されており、この係合部６６の内周部には環状テーパー面２３に密着状に外嵌可能な環状テーパー面６７が形成されている。
【００３２】
図４、図５に示すように、係合部６６は円筒状の外周面を有し、係合部６６の上半部の内周側には、係合部６６の弾性変形を促進する為の環状凹溝６９が形成され、係合部６６の下半部の係合本体部６６ａの内周面に、筒状軸部１０ｂの環状テーパー面２３に密着状に外嵌可能な環状テーパー面６７が形成されている。係合部６６の下端面はブッシュ６０の下端面よりも僅かに上側に位置している。係合部６６の外周側には、係合部６６の径方向外側への弾性変形を許す環状逃し溝６８が形成されている。この環状逃し溝６８が切削切粉等で目詰まりしないように、環状逃し溝６８の径方向の幅（厚さ）は約３〜５ｍｍである。
【００３３】
図４、図５に示すように、係合部６６には、この係合部６６の弾性変形を促進する弾性変形促進部として、例えば８本のスリット７０が周方向に等間隔おきに下端開放状に形成されている。スリット７０の周方向の幅は約１〜２ｍｍとするのが望ましい。図４に示す係合部６６の場合、スリット７０は係合部６６のほぼ全高にわたって形成されている。但し、スリット７０は係合本体部６６ａの範囲にのみ形成してもよいし、係合部６６の下半部にのみ形成してもよい。
【００３４】
スリット７０の数と周方向の幅は、前記の数や幅に限定されるものではなく、適宜設定可能である。係合部６６は、ワークパレット１の水平方向位置を精度よく決める為に、少なくとも水平方向に適度の剛性を有している必要がある。係合部６６の径方向の壁厚は、ブッシュ６０の材質、スリット７０の高さ寸法と数、クランプ機構１１のクランプ力等と関連付けて適宜設定される。但し、クランプ力が十分に強く、受け面２１と当接面６１間に作用する水平方向の摩擦力が十分に大きい場合には、ワークの機械加工中に切削工具からワークパレット１に水平方向向きの切削力の大部分を支持できるため、係合部６６で大きな水平方向向きの切削力を支持する必要がない。
【００３５】
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を搬入してベース体２に固定する場合には、油室３６に油圧を供給してクランプ解除状態に保持する。このとき、油圧によるクランプ解除力が皿バネ群３０のクランプ力に抗してピストン部材３５を押し上げるため、ロッド部３５ｂの上端が凹穴１ｂの上端に当接した状態になる。このとき、鋼球２５は環状凹部４０に部分的に収容されて、鋼球２５とブッシュ６０のテーパー係合面６５との係合は解除されている。この状態では、ブッシュ６０の環状テーパー面６７は筒状軸部１０ｂの環状テーパー面２３に完全には密着していないため、係合部６６は径方向に弾性変形しておらず、当接面６１も受け面２１に当接していない。尚、ワークパレット１の搬入時には、エアブロー機構１３の加圧エアを供給し、複数のブロー孔５６，５７からエアを噴出させながら、ワークパレット１を位置決めして固定する。
【００３６】
次に、図３に示すように、ワークパレット１を位置決めして固定する為に、油室３６の油圧を抜くと、皿バネ群３０の強力な下向きのクランプ力がピストン部材３５に作用するため、ピストン部材３５が下方移動する。このとき、ロッド部３５ｂの環状突出部３９により複数の鋼球２５が外側へ押動されて、ブッシュ６０のテーパー係合面６５に係合し、クランプ力がブッシュ６０からワークパレット１に伝達され、ワークパレット１はベース体２に固定される。
【００３７】
このとき、筒状軸部１０ｂにブッシュ６０の係合部６６が外嵌し、係合部６６が径方向外側へ弾性変形して、環状テーパー面２３、６７同士が密着状態となり、当接面６１が受け面２１に密着状態となる。環状テーパー面２３、６７同士の密着を介して、ワークパレット１が水平方向に高精度に位置決めされ、また、当接面６１と受け面２１の密着を介してワークパレット１が鉛直方向に高精度に位置決めされる。
【００３８】
ここで、前記のように係合部６６が筒状軸部１０ｂに外嵌するとき、係合部６６に複数のスリット７０を形成してあるため、係合部６６の弾性変形が促進されるうえ、係合部６６の外周側の環状逃し溝６８により係合部６６の弾性変形が確実に許容され、弾性変形しやすくなっている。従って、ワークパレット１の下降に伴って、係合部６６は環状テーパー面２３で拡径するように径方向外側に弾性変形して、環状テーパー面２３に環状テーパー面６７が密着した状態となり、当接面６１が受け面２１に密着状態となり、この状態で、クランプ機構１１のクランプ力でベース体２に固定される。
【００３９】
しかも、係合部６６に複数のスリット７０を形成してあるので、係合部６６が局部的に弾性変形可能であり、次のような作用も得られる。即ち、ワークパレット１に４組の位置決め固定装置３が設けられているが、ワークパレット１やブッシュ６０の製作誤差により、何れかの位置決め固定装置３において、筒状軸部１０ｂの軸心に対して、ブッシュ６０の係合部６６の軸心が水平方向に僅かにずれている場合には、係合部６６が全周にわたって一様に弾性変形するのではなく、係合部６６の周方向の一部が弾性変形することで、前記の誤差を吸収しながら、ワークパレット１の位置決めがなされる。その結果、係合部６６の偏摩耗が生じににくく、耐久性も高めることができる。
【００４０】
以上の位置決め固定装置３によれば、次のような効果が得られる。係合部６６をブッシュ６０に一体形成したので、ブッシュ６０における環状テーパー面６７の形成精度を高めることができるし、係合部６６が切削切粉等により作動不良となることもなく、部品数も少なく製作費の面でも有利である。係合部６６の外周側に環状逃し溝６８を形成したので、係合部６６の径方向外側への弾性変形が確実に許容され、係合部６６が弾性変形し易くなる。
【００４１】
係合部６６に、弾性変形促進部としての複数のスリット７０を形成したので、係合部６６の弾性変形を促進することができるうえ、係合部６６は全周にわたって一様に弾性変形できるし、全周にわたって不均一にも弾性変形できるし、周方向の一部部分のみも弾性変形できるので、ワークパレット１を位置決めする性能が高くなり、偏摩耗も少なくなって耐久性も高めることができる。環状逃し溝６８は、切削切粉等が目詰まりしないような大きさに形成すれば、切削切粉等が侵入しても、係合部６６の弾性変形が損なわれることがない。
【００４２】
次に、前記実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。前記実施形態と同様の構造のものには同じ符号を付し、適宜説明を省略する。
１〕係合部には以下のような種々の構造を採用できる。例えば、図６、図７に示すように、係合部６６Ａの環状テーパー面６７Ａが筒状軸部１０ｂの環状テーパー面２１Ａの全面と密着するように係合部６６Ａをブッシュ６０Ａに形成すると共に係合部６６Ａの外周側に環状逃し溝６８Ａを形成してもよい。また、係合部６６Ａの弾性変形を促進する弾性変形促進部として、図７に示すように、係合部６６Ａの下端から上端付近まで延びる周方向に等間隔おきに複数（例えば３つ）の幅広のスリット７０Ａを形成してもよい。さらに、図８に示すように、係合部６６Ｂの外周側部分と内周側部分に夫々係合部６６Ｂの下端から上端付近まで延びる複数（例えば４つ）の凹溝７１，７２を形成し、これらの立向き溝７１，７２を周方向に等間隔おきに交互に設けてもよい。
【００４３】
また、図９に示すように、ブッシュ６０Ｃにおいて、環状テーパー面６７Ｃを有する係合部６６Ｃの外側に環状逃し溝６８Ｃを設けると共に、係合部６６Ｃの上側に環状のスリット８０を設けてもよいし、図１０に示すように、ブッシュ６０Ｄの内周側部分において、環状テーパー面６７Ｄを有する係合部６６Ｄを中心孔６４Ｄの下端部から上方へ延びるように形成し、係合部６６Ｄの外周側に環状逃し溝６８Ｄを形成してもよい。さらに、図１１に示すように、ブッシュ６０Ｅにおいて、環状テーパー面６７Ｅを有する係合部６６Ｅと、環状逃し溝６８Ｅを設け、この係合部６６Ｅを径方向に貫通する複数（例えば４つ）の開口部７０Ｅを周方向に等間隔おきに形成してもよい。さらに、図１２に示すように、ブッシュ６０Ｆにおいて、係合部６６Ｆの外周側に環状逃し溝６８Ｆを形成するとともに、環状テーパー面６７Ｆを例えば３つの異なるテーパー面８１，８２，８３により構成してもよい。
【００４４】
つまり、係合部としては、係合部の外周側部分に形成された環状逃し溝により径方向の弾性変形が許されて拡径及び縮径可能なものであれば種々の構造を採用でき、この係合部には、その弾性変形を促進する種々の形状の弾性変形促進部を形成することができる。
【００４５】
２〕図１３に示すように、径方向に弾性変形する係合部９０をベース体２側に設けてもよい。即ち、位置決め固定装置３Ｇの位置決め機構１２Ｇは、ベース体２に設けられワークパレット１の鉛直方向位置を決める受け面２１Ｇと、ベース体２に対するワークパレット１の水平方向位置を決める環状テーパー面２３Ｇを有する筒状軸部９１と、筒状軸部９１に外嵌可能にワークパレット１に設けられて環状テーパー面２３Ｇに密着可能な環状テーパー面６７Ｇと受け面２１Ｇに当接する当接面６１Ｇを備えた環状のブッシュ６０Ｇを有する。
【００４６】
基準体１０Ｇの筒状軸部９１の外周側部分には、径方向に弾性変形可能なほぼ環状の係合部９０であって、外周面の環状テーパー面２３Ｇにおいてブッシュ６０Ｇの環状テーパー面６７Ｇに密着状に内嵌可能な係合部９０が、筒状軸部９１の上端部から下方へ延びるように一体的に形成されている。筒状軸部９１のうちの係合部９０の内周側には、係合部９０の弾性変形を許す環状逃し溝９２が形成されている。図１４に示すように、係合部９０には、周方向に等間隔おきに８本のスリット９３が係合部９０の下端から上端付近まで形成されている。これらのスリット９３により、係合部９０の径方向の弾性変形が促進され、係合部９０はさらに容易に拡径することが可能になる。
【００４７】
次に、この位置決め固定装置３Ｇの作用について説明する。係合部９０は環状逃し溝９２により径縮小側へ弾性変形を許されており、さらに、８つのスリット９３により前記の弾性変形が促進されるので、係合部９０は径縮小側へ容易に弾性変形可能である。従って、クランプ時には、係合部９０が径縮小側へ弾性変形しながらワークパレット１が固定され、係合部９０の環状テーパー面２３Ｇがブッシュ６０Ｇの環状テーパー面６７Ｇに密着した状態が維持され、ワークパレット１の水平方向に高精度に位置決めされることになる。同時に、受け面２１Ｇにブッシュ６０Ｇの当接面６１Ｇが当接し、ワークパレット１は鉛直方向にも高精度に位置決めされる。従って、この位置決め固定装置３Ｇによれば、前記実施形態とほぼ同様の効果が得られる。
【００４８】
また、図１５に示すように、環状テーパー面２３Ｈを有する係合部９０Ｈを大径部１０Ｈの筒状軸部９１Ｈの下端部から上方へ延びるように一体的に形成し、係合部９０Ｈの内周側に環状逃し溝９２Ｈを形成してもよい。また、図１６に示すように、大径部１０Ｉにおいて、筒状軸部９１Ｉの係合部９０Ｉの内周側に環状逃し溝９２Ｉを形成すると共に、係合部９０Ｉの下側に環状のスリット９４を形成してもよい。さらに、係合部の弾性変形を促進する弾性変形促進部としては、ワークパレット１側に係合部を形成した場合と同様に種々の形状のものを採用できる。
【００４９】
３〕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１１には、油圧シリンダや窒素ガス等の流体圧により作動する流体圧シリンダでクランプ力及びクランプ解除力を発生させる構造のものも採用できる。さらに、クランプ係合機構３２には、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に固定する構造のものも採用できる。つまり、公知の種々のクランプ機構を採用することができる。
【００５０】
４〕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は４組である必要はないが、３組以上の位置決め固定装置３でワークパレット１を位置決め固定することが望ましい。また、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３に本発明を適用する必要はなく、例えば、対角に位置する２つの位置決め固定装置３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してもよい。
【００５１】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、ワークパレットをベース体に対して水平方向と鉛直方向に高精度に位置決めすることができる。係合部が径拡大方向へ弾性変形する構造であり、また、係合部の外周側に環状逃し溝を形成したので、ブッシュをベース体にクランプする際に、係合部が確実に弾性変形して、ブッシュの環状テーパー面が筒状軸部の環状テーパー面に密着し、ブッシュの当接面がベース体の受け面に密着するから、前記のように水平方向と鉛直方向に高精度に位置決めすることができる。係合部が弾性変形しやすい構造であるため、係合部の弾性変形の為にクランプ機構のクランプ力を強化する必要がない。
【００５２】
係合部がブッシュに一体形成されているため、係合部はブッシュに対して移動する必要がなく、切削切粉等で係合部の位置決め機能が低下することもない。係合部の外周側に環状逃し溝を形成したため、係合部の径拡大方向への弾性変形を促進することができるし、この環状逃し溝の径方向の幅を切削切粉等よりも十分大きく形成できるため切削切粉等による悪影響を受けることもない。
【００５３】
請求項２の発明によれば、基本的に請求項１と同様の効果を奏するので、異なる点についてのみ説明する。係合部が筒状軸部の外周側部分に形成され、係合部の環状テーパー面にブッシュ側の環状テーパー面が外嵌し、クランプ機構によりブッシュをベース体側へ引きつけていくと、係合部の弾性変形を介して、前記両方の環状テーパー面を密着させると共に、ブッシュ側の当接面をベース体の受け面に密着させることで、ワークパレットを水平方向と鉛直方向とに位置決めして固定することができる。
【００５４】
係合部は径縮小方向へ弾性変形する構造であるが、係合部の内周側に係合部の弾性変形を許す環状逃し溝を形成するため、係合部が径縮小方向へ弾性変形し易くなっている。そのため、係合部の弾性変形の為にクランプ機構のクランプ力を強化する必要もない。係合部を筒状軸部に一体形成してあるため、切削切粉等で係合部に悪影響が生じることもない。
【００５５】
請求項３の発明によれば、係合部に、係合部の弾性変形を促進する弾性変形促進部を形成したので、この弾性変形促進部により、係合部は径拡大方向へも径縮小方向へも弾性変形し易くなり、全周にわたって弾性変形しやすくなるだけでなく、周方向の局部においても弾性変形しやすくなる。その結果、係合部の偏摩耗も発生しにくくなり、耐久性に優れる。
【００５６】
請求項４の発明によれば、弾性変形促進部は、周方向に等間隔置きに形成された複数のスリットからなるので、これら複数のスリットにより、係合部は径拡大方向へも径縮小方向へも弾性変形し易くなり、全周にわたって弾性変形しやすくなるだけでなく、周方向の局部においても弾性変形しやすくなる。その結果、係合部の偏摩耗も発生しにくくなり、耐久性に優れる。
【００５７】
請求項５の発明によれば、弾性変形促進部は、係合部の外周側部分と内周側部分に交互に形成され且つ周方向に等間隔置きに形成された複数の凹溝からなるので、これら複数の凹溝により、係合部は径拡大方向へも径縮小方向へも弾性変形し易くなり、全周にわたって弾性変形しやすくなるだけでなく、周方向の局部においても弾性変形しやすくなる。その結果、係合部の偏摩耗も発生しにくくなり、耐久性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施形態のワークパレット及び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）の断面図である。
【図３】位置決め固定装置（クランプ状態）の断面図である。
【図４】ブッシュの断面図である。
【図５】図４のV-V 線断面図である。
【図６】変更形態の図４相当図である。
【図７】変更形態の図５相当図である。
【図８】変更形態の図５相当図である。
【図９】変更形態の図４相当図である。
【図１０】変更形態の図４相当図である。
【図１１】変更形態の図４相当図である。
【図１２】変更形態の図４相当図である。
【図１３】変更形態の位置決め固定装置の断面図である。
【図１４】変更形態の係合部の横断面図である。
【図１５】変更形態の位置決め固定装置の断面図である。
【図１６】変更形態の位置決め固定装置の断面図である。
【符号の説明】
１ ワークパレット
２ ベース体
３，３Ｇ 位置決め固定装置
１０ｂ，９１，９１Ｈ，９１Ｉ 筒状軸部
１１ クランプ機構
１２，１２Ｇ 位置決め機構
２１，２１Ｇ 受け面
２３，２３Ｇ，２３Ｈ 環状テーパー面
６０，６０Ａ，６０Ｃ〜６０Ｇ ブッシュ
６１，６１Ｇ 当接面
６６，６６Ａ〜６６Ｆ 係合部
６７，６７Ａ，６７Ｃ〜６７Ｆ，６７Ｇ 環状テーパー面
６８，６８Ａ，６８Ｃ〜６８Ｆ 環状逃し溝
７０，７０Ａ スリット
７１，７２ 凹溝
９０，９０Ｈ，９０Ｉ 係合部
９２，９２Ｈ，９２Ｉ 環状逃し溝
９３ スリット
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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