(57)【要約】マシニングセンタのテーブル（１）に、基準部材であるクランプパレット（２）を固定する。可動部材であるワークパレット（３）の下面にテーパ位置決め孔（１２）を開口する。上記クランプパレット（２）から環状の心柱（２１）を上向きに突設し、その心柱（２１）と上記の位置決め孔（１２）との間に中間部材（２２）を配置する。その中間部材（２２）を、直径方向へ拡縮されると共に上記の心柱（２１）に上下移動可能に支持したシャトル部材（２３）と、そのシャトル部材（２３）の外周に装着されると共に上記の位置決め孔（１２）に係合するテーパ筒（２６）とによって構成する。上記シャトル部材（２３）を弾性部材（２４）によって上向きに付勢する。
2004060606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準部材（Ｒ）に、可動部材（Ｍ）を受け止める支持面（Ｓ）と、その支持面（Ｓ）よりも先端方向へ突出された心柱（２１）とを設け、
上記の可動部材（Ｍ）の被支持面（Ｔ）に位置決め孔（１２）を開口し、
上記の心柱（２１）と上記の位置決め孔（１２）との間に、直径方向へ拡大および縮小されるシャトル部材（２３）を配置し、
上記シャトル部材（２３）を、上記の心柱（２１）と上記の位置決め孔（１２）との両者のうちの一方（２１，１２）に軸心方向へ移動可能に支持するとともに、上記シャトル部材（２３）を、前記の先端方向へ狭まるテーパ筒（２６）を介して上記の両者のうちの他方に（１２，２１）に間接的にテーパ係合可能に構成し、
上記のテーパ筒（２６）を上記シャトル部材（２３）に装着し、そのシャトル部材（２３）を進出手段（２４）によって上記のテーパ係合を緊密にする方向へ押圧可能に構成した、
ことを特徴とする位置決め装置。
【請求項２】
請求の範囲第１項の位置決め装置において、
前記シャトル部材（２３）の内周面をストレート面（２７）によって構成すると共に同上シャトル部材（２３）の外周面を前記の先端方向へ狭まるテーパ面（２８）によって構成し、上記ストレート面（２７）を前記の心柱（２１）に軸心方向へ移動可能に支持し、上記のテーパ面（２８）を前記テーパ筒（２６）を介して前記の位置決め孔（１２）にテーパ係合可能に構成した、ことを特徴とする位置決め装置。
【請求項３】
請求の範囲第１項の位置決め装置において、
前記シャトル部材（２３）の外周面をストレート面（２７）によって構成すると共に同上シャトル部材（２３）の内周面を前記の先端方向へ狭まるテーパ面（２８）によって構成し、上記ストレート面（２７）を前記の位置決め孔（１２）に軸心方向へ移動可能に支持し、上記のテーパ面（２８）を前記テーパ筒（２６）を介して前記の心柱（２１）にテーパ係合可能に構成した、ことを特徴とする位置決め装置。
【請求項４】
基準部材（Ｒ）に、可動部材（Ｍ）を受け止める支持面（Ｓ）と、その支持面（Ｓ）よりも先端方向へ突出された心柱（２１）とを設け、
上記の可動部材（Ｍ）の被支持面（Ｔ）に、テーパ孔からなる位置決め孔（１２）を開口し、
上記の心柱（２１）と上記の位置決め孔（１２）との間に中間部材（２２）を配置し、その中間部材（２２）を、上記の先端方向へ狭まるテーパ面（２８）を外周に備えたコレット式シャトル部材（２３）と、そのシャトル部材（２３）の外周に装着されると共に前記の位置決め孔（１２）にテーパ係合するテーパ筒（２６）とによって構成し、
上記のコレット式シャトル部材（２３）を上記の心柱（２１）に軸心方向へ移動可能に支持し、同上シャトル部材（２３）の外周の上記テーパ面（２８）に上記のテーパ筒（２６）の内周面をテーパ係合させ、そのテーパ係合を緊密にする方向へ上記シャトル部材（２３）を押圧する進出手段（２４）を設けた、
ことを特徴とする位置決め装置。
【請求項５】
基準部材（Ｒ）に、可動部材（Ｍ）を受け止める支持面（Ｓ）と、その支持面（Ｓ）よりも先端方向へ突出された心柱（２１）とを設け、
上記の可動部材（Ｍ）の被支持面（Ｔ）に、ストレート孔からなる位置決め孔（１２）を開口し、
上記の心柱（２１）と上記の位置決め孔（１２）との間に中間部材（２２）を配置し、その中間部材（２２）を、上記の先端方向へ狭まるテーパ面（２８）を内周に備えたコレット式シャトル部材（２３）と、そのシャトル部材（２３）の内周に装着されると共に前記の心柱（２１）にテーパ係合するテーパ筒（２６）とによって構成し、
上記のコレット式シャトル部材（２３）を上記の位置決め孔（１２）に軸心方向へ移動可能に支持し、同上シャトル部材（２３）の内周の上記テーパ面（２８）に上記のテーパ筒（２６）の外周面をテーパ係合させ、そのテーパ係合を緊密にする方向へ上記シャトル部材（２３）を押圧する進出手段（２４）を設けた、
ことを特徴とする位置決め装置。
【請求項６】
請求の範囲第１項の位置決め装置において、
前記のテーパ筒（２６）の周壁を切れ目なしの連続体によって構成した、ことを特徴とする位置決め装置。
【請求項７】
請求の範囲第１項の位置決め装置において、
前記のテーパ筒（２６）の先端部と基端部との少なくとも一方を前記の基準部材（Ｒ）または前記の可動部材（Ｍ）に保密状に支持した、ことを特徴とする位置決め装置。
【請求項８】
請求の範囲第１項の位置決め装置において、
前記の可動部材（Ｍ）を前記の基準部材（Ｒ）に押圧するクランプ手段（３０）を設けた、ことを特徴とする位置決め装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  この発明は、マシニングセンタのテーブル等の基準部材にワークパレット等の可動部材を精密に位置決めする装置に関する。
【背景技術】  この種の位置決め装置には、従来では、特開平１１−１０４６８号公報に記載されたものがある。その従来技術は次のように構成されている。
即ち、基準部材の支持面に形成した嵌合用ストレート穴に、可動部材に固定した引き込みニップルのフランジを嵌入して、これにより、上記ストレート穴の軸心と上記の引き込みニップルの軸心とを合致させ、その後、上記の引き込みニップルを引っ張って上記の基準部材に可動部材を位置決めするようになっている。
しかしながら、上記の従来技術では次の問題があった。即ち、前記の基準部材に前記の可動部材をスムーズに装着するには、前記の嵌合用ストレート穴と前記のフランジとの間に直径方向の嵌合隙間が要求されるので、その嵌合隙間の存在によって上記の両部材の心合わせの精度が低くなるのである。
本発明の目的は、基準部材に可動部材をスムーズに装着できると共にこれら両部材の心合わせを精密に行えるようにすることにある。
【発明の開示】
上記の目的を達成するため、本発明は、例えば、図１又は図４若しくは図５に示すように、位置決め装置を次のように構成した。
基準部材Ｒに、可動部材Ｍを受け止める支持面Ｓと、その支持面Ｓよりも先端方向へ突出された心柱２１とを設ける。上記の可動部材Ｍの被支持面Ｔに位置決め孔１２を開口する。上記の心柱２１と上記の位置決め孔１２との間に、直径方向へ拡大および縮小されるシャトル部材２３を配置する。そのシャトル部材２３を、上記の心柱２１と上記の位置決め孔１２との両者のうちの一方（２１，１２）に軸心方向へ移動可能に支持すると共に、上記シャトル部材２３を、前記の先端方向へ狭まるテーパ筒２６を介して上記の両者のうちの他方に（１２，２１）に間接的にテーパ係合可能に構成する。そのテーパ筒２６を上記シャトル部材２３に装着し、そのシャトル部材２３を進出手段２４によって上記のテーパ係合を緊密にする方向へ押圧する。
上記の発明は次の作用効果を奏する。
基準部材に可動部材を位置決めするときには、前記の心柱と前記の位置決め孔とを前記シャトル部材および前記テーパ筒を介して間接的にテーパ係合させていく。すると、まず、上記テーパ筒のガイド作用によって上記の可動部材が自動的に調心移動されて、その可動部材の位置決め孔の軸心が上記の基準部材の心柱の軸心に精密に合致する。次いで、上記テーパ筒がシャトル部材を縮径（または拡径）させて上記シャトル部材を前記の心柱（または位置決め孔）に密着させると共に、そのシャトル部材が前記の進出手段に抗して軸心方向へ移動し、上記の可動部材の被支持面が上記の基準部材の支持面によって受け止められる。このため、上記の可動部材を上記シャトル部材およびテーパ筒を介して心柱によって拘束できると共に上記の支持面によっても拘束できる。その結果、その可動部材を基準部材に精密かつ強力に位置決めできる。
上述したように、テーパ筒およびシャトル部材によって可動部材を調心ガイドできるので、その可動部材を基準部材にスムーズに装着できる。また、本発明は、前記の従来例とは異なり、連結される部材間に直径方向の嵌合隙間を無くすことができるので、上記の基準部材と可動部材とを高精度で心合わせできる。
さらに、直径方向へ拡大および縮小される上記シャトル部材をテーパ筒を介して位置決め孔（または心柱）に間接的にテーパ係合させたので、その拡縮式のシャトル部材を直接にテーパ係合させる場合と比べると、次の長所を奏する。
上記テーパ筒によってシャトル部材を覆えるので、そのシャトル部材の拡縮機構（スリットまたは溝など）およびストレート面に切り粉等の異物が噛み込むのを防止でき、位置決め精度を長期間にわたって良好に保てる。
なお、上記シャトル部材と上記テーパ筒とは異なる材料を採用することが好ましい。例えば、上記テーパ筒を硬度に優れた材料で構成することによって、上記のテーパ係合時の衝突による損傷を防止でき、位置決め装置の寿命が長くなる。また、上記シャトル部材を摺動性に優れた材料で構成することによって、そのシャトル部材が軸心方向へ円滑に移動し、位置決め精度が向上する。
また、本発明は次の位置決め装置を含む。
例えば図１又は図５に示すように、前記シャトル部材２３の内周面をストレート面２７によって構成すると共に同上シャトル部材２３の外周面を前記の先端方向へ狭まるテーパ面２８によって構成し、上記のストレート面２７を前記の心柱２１に軸心方向へ移動可能に支持し、上記のテーパ面２８を前記のテーパ筒２６を介して前記の位置決め孔１２にテーパ係合可能に構成したものである。
この追加構成の発明は、シャトル部材およびテーパ筒を基準部材に装着したので、一つの基準部材に多数の可動部材を着脱する場合に上記シャトル部材およびテーパ筒の必要数量を少なくできる。
さらに、本発明は次の位置決め装置を含む。
例えば図４に示すように、前記シャトル部材２３の外周面をストレート面２７によって構成すると共に同上シャトル部材２３の内周面を前記の先端方向へ狭まるテーパ面２８によって構成し、上記ストレート面２７を前記の位置決め孔１２に軸心方向へ移動可能に支持し、上記のテーパ面２８を前記テーパ筒２６を介して前記の心柱２１にテーパ係合可能に構成したものである。
この追加構成の発明は、シャトル部材およびテーパ筒を可動部材の内部に装着できるので、他物の衝突によって上記シャトル部材およびテーパ筒が損傷するのを防止できる。
また、前記の目的を達成するための別の発明は、例えば、図１又は図５に示すように、位置決め装置を次のように構成した。
基準部材Ｒに、可動部材Ｍを受け止める支持面Ｓと、その支持面Ｓよりも先端方向へ突出された心柱２１とを設ける。上記の可動部材Ｍの被支持面Ｔに、テーパ孔からなる位置決め孔１２を開口する。上記の心柱２１と上記の位置決め孔１２との間に中間部材２２を配置する。その中間部材２２を、上記の先端方向へ狭まるテーパ面２８を外周に備えたコレット式シャトル部材２３と、そのシャトル部材２３の外周に装着されると共に前記の位置決め孔１２にテーパ係合するテーパ筒２６とによって構成する。上記のコレット式シャトル部材２３を上記の心柱２１に軸心方向へ移動可能に支持し、同上シャトル部材２３の外周の上記テーパ面２８に上記のテーパ筒２６の内周面をテーパ係合させる。そのテーパ係合を緊密にする方向へ上記シャトル部材２３を押圧する進出手段２４を設ける。
上記の別の発明は、前記の発明と実質的に同一の作用効果を奏する。そのうえ、上記の中間部材を基準部材に装着したので、一つの基準部材に多数の可動部材を着脱する場合に上記の中間部材の必要数量を少なくできる。
前記の目的を達成するためのさらに別の発明は、例えば、図４に示すように、位置決め装置を次のように構成した。
基準部材Ｒに、可動部材Ｍを受け止める支持面Ｓと、その支持面Ｓよりも先端方向へ突出された心柱２１とを設ける。上記の可動部材Ｍの被支持面Ｔに、ストレート孔からなる位置決め孔１２を開口する。上記の心柱２１と上記の位置決め孔１２との間に中間部材２２を配置する。その中間部材２２を、上記の先端方向へ狭まるテーパ面２８を内周に備えたコレット式シャトル部材２３と、そのシャトル部材２３の内周に装着されると共に前記の心柱２１にテーパ係合するテーパ筒２６とによって構成する。上記のコレット式シャトル部材２３を上記の位置決め孔１２に軸心方向へ移動可能に支持し、同上シャトル部材２３の内周の上記テーパ面２８に上記のテーパ筒２６の外周面をテーパ係合させる。そのテーパ係合を緊密にする方向へ上記シャトル部材２３を押圧する進出手段２４を設ける。
上記のさらに別の発明は、前記の発明と実質的に同一の作用効果を奏する。そのうえ、上記の中間部材を可動部材の内部に装着できるので、他物の衝突によって上記の中間部材が損傷するのを防止できる。
上記の位置決め装置では、前記テーパ筒２６の周壁を切れ目なしの連続体によって構成することが好ましい。この場合、前記シャトル部材のストレート面とテーパ面および前述の拡縮機構（スリットまたは溝など）に切り粉等の異物が噛み込むのを上記テーパ筒によって確実に防止できる。
また、上記の位置決め装置では、前記テーパ筒２６の先端部と基端部との少なくとも一方を前記の基準部材Ｒまたは前記の可動部材Ｍに保密状に支持することが好ましい。この場合、前記シャトル部材のストレート面とテーパ面および前述の拡縮機構（スリットまたは溝など）に切り粉等の異物が噛み込むのをさらに確実に防止できる。
さらには、上記の位置決め装置は、前記の可動部材Ｍを前記の基準部材Ｒに押圧するクランプ手段３０を設けた構成を含む。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明の第１実施形態を示し、基準部材に可動部材を固定した状態の立面視の断面図である。
図２Ａは、上記の図１中の要部の拡大図である。図２Ｂは、上記の基準部材から上記の可動部材を取り外した状態を示し、上記の図２Ａに類似する図である。
図３Ａは、上記の基準部材に設けた中間部材の第１変形例を示し、上記の図２Ｂに類似する図である。図３Ｂは、上記の中間部材の第２変形例を示し、上記の図３Ａに類似する図である。図３Ｃは、上記の中間部材の第３変形例を示し、上記の図３Ａに類似する図である。
図４は、本発明の第２実施形態を示し、上記の図１に類似する図である。
図５は、本発明の第３実施形態を示し、上記の図１に類似する図である。
発明を実施するための形態
図１と図２Ａ及び図２Ｂは、本発明の第１実施形態を示している。図１は、基準部材に可動部材を固定した状態の立面視の断面図である。図２Ａは、上記の図１中の要部の拡大図である。図２Ｂは、上記の基準部材から上記の可動部材を取り外した状態を示し、上記の図２Ａに類似する図である。
マシニングセンタのテーブル１の上面に、基準部材Ｒであるクランプパレット２が固定される。そのクランプパレット２には、可動部材Ｍであるワークパレット３が、クランプ機能付きの位置決め装置４によって固定される。
なお、ここでは、複数セットの位置決め装置４のうちの１セットだけを示してある。また、図示してないが、上記ワークパレット３の上面には複数のワークピースがワーククランプによって着脱可能になっている。
上記ワークパレット３の下面には水平断面視で円形のソケット穴１１が下向きに開口される。そのソケット穴１１は、下側から順に形成したテーパ位置決め孔１２とテーパ係止孔１３とを備える。上記の位置決め孔１２は上向きに狭まるように形成され、上記テーパ係止孔１３は下向きに狭まるように形成されている。上記ソケット穴１１の外周壁の下部が下向きに突設され、その環状突設部の下面によって被支持面Ｔが構成されている。
前記クランプパレット２に複数のボルト（図示せず）によってカバーブロック１６が固定される。そのカバーブロック１６と上記クランプパレット２との間にピストン１７が保密状に挿入され、そのピストン１７の下側に油圧室１８が形成され、上記のピストン１７と上記のカバーブロック１６との間にクランプバネ１９が装着される。そのクランプバネ１９は、ここでは、上下方向に積層させた複数枚の皿バネによって構成しているが、圧縮コイルバネであってもよい。
上記のカバーブロック１６の中央部から環状の心柱２１が上向きに突設され、その心柱２１が前記ソケット穴１１へ挿入されるようになっている。上記の心柱２１の外側で上記カバーブロック１６が上向きに突設され、その環状突設部の上面によって支持面Ｓが構成されている。
上記の心柱２１の下部と前記の位置決め孔１２との間に中間部材２２が配置される。その中間部材２２は、環状のシャトル部材２３と、そのシャトル部材２３の外周に装着されると共に上記の位置決め孔１２にテーパ係合するテーパ筒２６とによって構成される。
上記のテーパ筒２６は、ここでは、ベアリング鋼またはダイス鋼などの特殊合金鋼を硬化処理して構成される。また、そのテーパ筒２６の周壁が、切れ目なしの連続体によって構成されている。
上記の環状のシャトル部材２３は、コレットからなり、その内周面をストレート面２７によって構成すると共に、外周面を上向きに狭まるテーパ面２８によって構成してある。そのコレット式のシャトル部材２３の環状壁にスリットを設けたり又は内周面に溝を設けたりすることにより（いずれも図示せず）、上記テーパ面２８及びストレート面２７が直径方向へ拡大および縮小可能になっている。
上記ストレート面２７が上記の心柱２１の外周面に軸心方向へ移動自在に支持される。
上記テーパ面２８に前記のテーパ筒２６の内周面をテーパ係合させ、そのテーパ係合を緊密にする方向へシャトル部材２３を付勢する弾性部材（進出手段）２４が上記シャトル部材２３の下側に装着される。そして、上記テーパ筒２６の上方移動を止め輪２５によって阻止してある。上記の弾性部材２４は、複数枚の皿バネからなり、前記の支持面Ｓに形成した装着溝２９に挿入されている。その装着溝２９に上記テーパ筒２６の下部が摺動可能に嵌入される。
また、前記ワークパレット３を前記クランプパレット２に押圧するクランプ手段３０が設けられる。
即ち、前記の心柱２１の筒孔２１ａにロッド３１が軸心方向へ移動自在に挿入され、そのロッド３１の下部が前記ピストン１７に固定される。上記の心柱２１の途中高さ部に周方向へ所定間隔をあけて複数の貫通孔３３が形成され、各貫通孔３３に係合ボール３４が半径方向の外方の係合位置Ｘ（図１参照）と半径方向の内方の係合解除位置（図示せず）とに移動可能に支持される。
上記ロッド３１の外周面の上部には、上記の各ボール３４に対応させて、押圧面３６と退避溝３７とを上下に連ねて形成してある。
さらに、上記の位置決め装置４の嵌合面同士をクリーニングする手段が設けられる。即ち、前記クランプパレット２に圧縮空気（クリーニング流体）の供給口４１が設けられると共に前記ロッド３１の上端部分に複数の噴出口４２が斜め上向きに設けられる。上記の供給口４１と上記の噴出口４２とが、前記カバーブロック１６内の横流路４３と上記ロッド３１内の縦流路４４によって連通される。その縦流路４４は上下のＯリング４５・４６によってシールされている。前記の油圧室１８が圧油の給排路４８へ連通され、前記クランプバネ１９の収容空間が呼吸路４９を介して外気へ連通されている。
上記の位置決め装置４は次のように作動する。
上記の図１の固定状態では、上記の油圧室１８の圧油を上記の給排路４８から排出してある。このため、前記クランプバネ１９がピストン１７を介してロッド３１を強力に下降させ、そのロッド３１の各押圧面３６が前記の各ボール３４を半径方向の外方の係合位置Ｘへ押圧し、その半径方向の押圧力が前記の係止孔１３を介して下向きの力へ変換され、その下向き力が上記ワークパレット３を強力に下降させる。
これにより、図２Ａに示すように、前記の位置決め孔１２が前記のテーパ筒２６を介して前記シャトル部材２３のテーパ面２８に強力にテーパ係合し、そのシャトル部材２３が縮径して前記の心柱２１に密着すると共に、そのシャトル部材２３が前記の弾性部材２４に抗して下降し、前記の被支持面Ｔが前記の支持面Ｓによって受け止められる。これにより、上記ワークパレット３は、上記シャトル部材２３および前記テーパ筒２６を介して前記の心柱２１によって水平方向へ拘束されると共に上記の支持面Ｓによって上下方向へ拘束される。その結果、上記ワークパレット３を上記クランプパレット２に精密かつ強力に位置決め固定できる。
なお、上述したように、上記テーパ筒２６が前記シャトル部材２３の前記テーパ面２８にテーパ係合すると、そのテーパ筒２６が上記シャトル部材２３に対して僅かに下降し、これにより、そのシャトル部材２３を縮径させるのである。
上記の固定状態を解除するときには、上記の図１の状態で前記の油圧室１８へ圧油を供給すればよい。すると、その油圧室１８の油圧力によって前記ピストン１７が前記のロッド３１を上昇させ、前記の各ボール３４が前記の退避溝３７に対面して係合解除位置（図示せず）へ切換わることが許容されると共に上記ロッド３１が前記ソケット穴１１の頂壁１１ａに接当してワークパレット３を押し上げる。これにより、図２Ｂに示すように、上記ワークパレット３を上記クランプパレット２から容易に取り外すことができる。
その図２Ｂでは、上記シャトル部材２３が僅かに拡径した状態で上記テーパ筒２６に係合し、そのテーパ筒２６の上端が前記の弾性部材２４によって前記の止め輪２５に接当し、その止め輪２５と上記シャトル部材２３との間には接当隙間Ｅが形成されている。
上記テーパ筒２６によって前記シャトル部材２３を覆えるので、そのシャトル部材２３のストレート面２７とテーパ面２８および拡縮機構（前述したスリットまたは溝など）に切り粉等の異物が噛み込むのを防止でき、位置決め精度を長期間にわたって良好に保てる。
図３Ａから図３Ｃは、上記の中間部材２２の第１変形例から第３変形例を示し、それぞれ、前記の図２Ｂに類似する図である。これらの変形例においては、上記の第１実施形態と同じ構成の部材には原則として同一の符号を付けてあり、その第１実施形態とは異なる構成についてだけ説明する。
図３Ａの第１変形例では、前記テーパ筒２６の上端と前記の心柱２１との間にＯリング製の封止具５５を装着し、その封止具５５を前記の止め輪２５によって受け止めてある。これにより、上記テーパ筒２６の内側空間に切り粉などの異物が侵入するのを防止できる。
なお、この第１変形例では、前記の接当隙間Ｅを省略して前記のシャトル部材２３の上端を上記の封止具５５に接当させてもよい。
図３Ｂの第２変形例では、上記テーパ筒２６の上部に装着した上Ｏリング５７によって上記テーパ筒２６の上端と前記の心柱２１との間を封止し、前記の装着溝２９に装着した下Ｏリング５８によって上記テーパ筒２６の下端と前記のクランプパレット２との間を封止してある。これより、上記テーパ筒２６の内側空間に切り粉などの異物が侵入するのを確実に防止できる。
図３Ｃの第３変形例では、上記テーパ筒２６の内周のテーパ角度と外周のテーパ角度とを異なる角度に設定してある。
図４は、本発明の第２実施形態を示し、前記の図１に類似する図である。この第２実施形態においては、上記の第１実施形態と同じ構成の部材には原則として同一の符号を付けてあり、その第１実施形態とは異なる構成についてだけ説明する。
前記ワークパレット３に形成した前記ソケット穴１１の位置決め孔１２はストレートに形成されている。
上記の位置決め孔１２と前記の心柱２１との間に前記の中間部材２２が配置される。その中間部材２２は、上向きに狭まるテーパ面２８を内周に備えたコレット式シャトル部材２３と、そのシャトル部材２３の内周に装着されると共に上記の心柱２１にテーパ係合するテーパ筒２６とによって構成される。上記シャトル部材２３の外周のストレート面２７が上記の位置決め孔１２に軸心方向へ移動可能に支持される。また、同上シャトル部材２３の内周の前記テーパ面２８に上記のテーパ筒２６の外周面がテーパ係合される。そして、そのテーパ係合を緊密にする方向へシャトル部材２３を付勢する弾性部材２４が上記シャトル部材２３の上側に装着される。
そして、図４のクランプ状態では、ワークパレット３は、拡径して位置決め孔１２に密着したシャトル部材２３と前記テーパ筒２６とを介して前記の心柱２１によって水平方向に拘束されると共に前記の支持面Ｓによって上下方向に拘束されている。
上記の各実施形態における前記クランプ手段３０は、次のように変更可能である。
そのクランプ手段３０は、例示のテーパ係止孔１３に係合する係合ボール３４を備えた構造に限定されず、例えば、ストレート係止孔に摩擦力や塑性変形力によって係合するコレットを備えた構造であってもよい。
上記クランプ手段３０は、前記の心柱２１に内蔵することに代えて、その心柱２１とは離れた位置で前記クランプパレット２に設けてもよい。また、そのクランプ手段３０は、バネ力によってクランプ駆動することに代えて、油圧力や空圧力などの流体圧力によってクランプ駆動してもよい。
図５は、本発明の第３実施形態のクランプ装置を示し、前記の第１実施形態の図１に類似する図である。この第３実施形態においても、その第１実施形態と同じ構成の部材には原則として同一の参照符号を付けてあり、その第１実施形態と異なる構造について説明する。
前記ワークパレット３の円形孔６０にスリーブ６１が圧入固定され、そのスリーブ６１の内周面に前記テーパ位置決め孔１２が形成される。また、前記の心柱２１は、その筒孔６２に挿入した取付けボルト６３によって前記クランプパレット２に押圧固定される。
また、前記クランプ手段３０は、前記クランプパレット２の上面に開口させたメネジ６５と、前記ワークパレット３の段付き貫通孔６６に挿入される締付けボルト６７とを備える。
上記の第３実施形態のクランプ装置は次のように使用される。
上記ワークパレット３を自重で下降させていくと、まず、同上の図５に示すように、前記の位置決め孔１２が前記テーパ筒２６を介して前記シャトル部材２３のテーパ面２８にテーパ係合して調心移動し、その位置決め孔１２が前記の心柱２１の軸心と精密に合致する。この場合、上記シャトル部材２３は前記の弾性部材（皿バネ）２４の付勢力によって上昇位置に保持されており、上記ワークパレット３の前記の被支持面Ｔと前記クランプパレット２の前記の支持面Ｓとの間にはクランピング隙間Ｇが形成されている。
次いで、前記の締付けボルト６７の脚ネジ６７ａを前記メネジ６５に螺合させていき、その締付けボルト６７の頭部６７ｂによって前記の貫通孔６６の肩部６９を下向きに押圧する。これにより、上記の締付けボルト６７が上記ワークパレット３を上記クランプパレット２へ向けて引っ張り、前記の位置決め孔１２が前記テーパ筒２６及び前記シャトル部材２３を前記の弾性部材２４に抗して下降させ、前記の被支持面Ｔを前記の支持面Ｓに接当させる。その結果、上記ワークパレット３は、上記の位置決め孔１２及び前記テーパ筒２６によって縮径された上記シャトル部材２３を介して前記の心柱２１によって水平方向に拘束されると共に、前記の支持面Ｓによって上下方向へも拘束される。
上記の各実施形態は次のように変更可能である。
前記のテーパ筒２６の周壁は、切れ目なしの連続体によって構成することが好ましいが、これに代えて、スリットまたは溝などの切れ目を設けても差し支えない。この場合、上記スリットまたは溝には、ゴム等の弾性シール部材を装着することが好ましい。
前記シャトル部材２３は、例示した環状体に限定されるものではなく、複数の分割体を環状に並べたものであってもよい。
前記の進出手段２４は、例示した皿バネに代えて、圧縮コイルバネ等の他の種類のバネやゴム等の弾性部材であってもよい。
また、その進出手段２４は、空圧または油圧等の流体圧シリンダの押圧力を利用したものであってもよい。この流体圧シリンダ式の進出手段では、リリース時には進出用流体圧ピストンによって前記シャトル部材２３が先端方向へ進出し、クランピング時には上記シャトル部材２３が上記ピストンの押圧力に抗して後退することになる。
前記の心柱２１は、前記クランプパレット２に固定したものであればよい。従って、上記の心柱２１を前記カバーブロック１６と一体に形成する場合と、その心柱２１をボルト等によって上記カバーブロック１６に強固に連結する場合が考えられる。
また、上記カバーブロック１６は、上記クランプパレット２と別体に構成することに代えて、そのクランプパレット２と一体に構成してもよい。
前記ワークパレット３等の可動部材Ｍの重量が十分に大きい場合には、その自重によって上記の可動部材Ｍを基準部材Ｒに位置決め固定できる。この場合、前述のクランプ手段３０を省略してもよい。
上記の基準部材Ｒは、例示したクランプパレット２に代えてマシニングセンタや各種機械のテーブルであってもよい。また、前記の可動部材Ｍは、例示したワークパレット３に代えてワークピースであってもよい。上記の基準部材Ｒと可動部材Ｍとは、上下逆に配置したものであってもよく、例示した上下方向へ連結することに代えて、水平方向または斜め方向へ連結するものであってもよい。
また、本発明は、ワークパレットやワークピースの位置決めの用途に限定されるものではなく、金型やアタッチメント等の位置決めにも利用できることは勿論である。その位置決め装置は、複数セットに限定されるものではなく、１セットでも利用可能である。
【図１】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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