(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース側の支持体に対して可動体を上方から接近させ、水平なＸ，Ｙ方向と鉛直なＺ方向に位置決めし且つ解除可能にクランプする連結装置において、
前記支持体の上面側に形成されたＸ方向位置決め用の１対の第１係合凸部およびＹ方向位置決め用の１対の第２係合凸部と、
前記可動体の下面側に設けられた１対の第１可動側係合凸部および１対の第２可動側係合凸部とを備え、
前記１対の第１係合凸部の一方がその片方の側面に＋Ｘ方向に向いた傾斜面を有し且つ他方がその片方の側面に−Ｘ方向に向いた傾斜面を有し、
前記１対の第１可動側係合凸部の一方がその片方の側面に−Ｘ方向に向いた傾斜面を有し且つ他方がその片方の側面に＋Ｘ方向に向いた傾斜面を有し、
前記１対の第２係合凸部の一方がその片方の側面に＋Ｙ方向に向いた傾斜面を有し且つ他方がその片方の側面に−Ｙ方向に向いた傾斜面を有し、
前記１対の第２可動側係合凸部の一方がその片方の側面に−Ｙ方向に向いた傾斜面を有し且つ他方がその片方の側面に＋Ｙ方向に向いた傾斜面を有し、
前記１対の第１可動側係合凸部の−Ｘ方向向き傾斜面と＋Ｘ方向向き傾斜面だけを、前記１対の第１係合凸部の＋Ｘ方向向き傾斜面と−Ｘ方向向き傾斜面に夫々当接させてＸ方向の位置決めを行うとともに、前記１対の第２可動側係合凸部の−Ｙ方向向き傾斜面と＋Ｙ方向向き傾斜面だけを、前記１対の第２係合凸部の＋Ｙ方向向き傾斜面と−Ｙ方向向き傾斜面に夫々当接させてＹ方向の位置決めを行うように構成した、
ことを特徴とする支持体と可動体の連結装置。
【請求項２】
前記支持体に対して可動体をＺ方向に位置決めするＺ方向位置決め機構と、前記支持体に可動体をクランプするクランプ機構とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の支持体と可動体の連結装置。
【請求項３】
前記クランプ機構は、支持体に装備された筒状部と、この筒状部に摺動自在に内嵌されたピストンロッドを含むシリンダ手段と、可動体の下端部に筒状部に外嵌可能に形成された環状の係止部材と、筒状部の周壁の複数の保持穴に径方向へ可動に保持された複数の鋼球と、ピストンロッドの外周部に形成され複数の鋼球を部分的に退避可能な複数の凹部とを有することを特徴とする請求項２に記載の支持体と可動体の連結装置。
【請求項４】
前記Ｚ方向位置決め機構は、前記筒状部の基端外周部に形成された環状の着座部と、この着座部に着座する前記係止部材とを有することを特徴とする請求項３に記載の支持体と可動体の連結装置。
【請求項５】
前記１対の第１，第２係合凸部が前記筒状部の軸心に対して点対称の位置に設けられたことを特徴とする請求項３に記載の支持体と可動体の連結装置。
【請求項６】
前記１対の第１可動側係合凸部における前記１対の傾斜面が、底面視において所定間隔離隔した平行線上に配置され、前記１対の第２可動側係合凸部における前記１対の傾斜面が、底面視において所定間隔離隔した平行線上に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の支持体と可動体の連結装置。
【請求項７】
前記１対の第１係合凸部における前記１対の傾斜面が、平面視において所定間隔離隔した平行線上に配置され、前記１対の第２係合凸部における前記１対の傾斜面が、平面視において所定間隔離隔した平行線上に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の支持体と可動体の連結装置。
【請求項８】
前記可動体が、機械加工に供するワークピースを固定する為のパレットであることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の支持体と可動体の連結装置。
【請求項９】
前記クランプ機構のシリンダ手段は、ピストンロッドをクランプ駆動するバネ部材と、ピストンロッドをクランプ解除駆動するピストン及び油圧作動室とを備えたことを特徴とする請求項２〜８の何れかに記載の支持体と可動体の連結装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、支持体にパレットなどの可動体を位置決めして固定する支持体と可動体の連結装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
機械加工するワークピースを取り付けたパレット（可動体）を工作機械側のテーブル等に水平方向と鉛直方向に位置決めして固定する連結システム又は連結装置として、種々の装置が実用に供されている。この連結システムでは、パレットの位置決め精度がワークピースの機械加工の精度に影響を及ぼすため、最近ではパレットの位置決め誤差を約４μｍ程度に小さくすることが要請されている。
【０００３】
米国特許第４，８５５，５５８号公報に記載の工作機械用電極ホルダーにおいては、電極を取り付ける電極ホルダーをチャックに精度よく位置決めするために、電極ホルダーに十文字状の４つのスロットが形成され、チャックには４つのスロットに係合する４つのレール（突起部）が装備され、４つのレールを４つのスロットに係合させることにより両者を位置決めする。スロットの開口付近の両側の壁部にリセスを形成して壁部に弾性変形可能な１対の舌片部を形成し、これら舌片部の弾性変形を介して、スロットやレールの製作上の寸法誤差を吸収する。
【０００４】
米国特許第５，６３４，７５７号公報に記載の工具やワークピースの連結装置においては、上方に位置するホルダーの下面に、十文字状に４つの突起（断面形状は倒立台形）を形成し、このホルダーに連結されるワークピースの上面に、前記４つの突起が係合する４つのリセス（断面形状は倒立台形）が形成されている。突起部の上方近傍の壁部には、偏平なスロットが形成されている。ホルダーをワークピースに接近させ、４つの突起を４つのリセスに係合させ、連結ボルトを締結していき、前記スロットを介して壁部を弾性変形させて、ホルダーの下面をワークピースの上面に当接させる。こうして、ホルダーに対してワークピースを水平方向と鉛直方向（Ｘ，Ｙ，Ｚ方向）に位置決めして締結ボルトにより連結する。前記のスロットを介して突起の付近の壁部の弾性変形を許容することにより、リセスや突起の製作上の寸法誤差を吸収する。
【０００５】
米国特許第６，１５２，４３６号公報に記載の工作機械用連結装置においては、正方形状のベース体の上面部分の正方形枠状の枠壁部の４つの辺の中央部に、十文字状に位置するように４つのカムが形成されている。パレットの下面部には４つのカムに係合する４つの係合溝が形成され、４つのカムを４つの係合溝に係合させることにより、ベース体に対してパレットを水平方向（Ｘ，Ｙ方向）へ位置決めする。また、鉛直方向（Ｚ方向）に位置決めする為に、ベース体の枠壁部の４つの隅部には、４つの着座部が形成され、これら着座部にパレットの下面を着座させることによりパレットはＺ方向に位置決めされる。
【０００６】
枠壁部のカムの下方近傍部にはスリットが形成され、このスリットを介してカムの下方近傍の弾性壁部が弾性変形可能に構成され、ベース体の中央部に装備したボール式クランプ機構により、パレットをクランプする際に弾性壁部の弾性変形を介して、カムや係合溝や着座部の製作上の寸法誤差を吸収する。
【特許文献１】
米国特許第４，８５５，５５８号公報
【特許文献２】
米国特許第５，６３４，７５７号公報
【特許文献３】
米国特許第６，１５２，４３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１〜３の装置においては、鉛直方向に弾性変形する弾性変形部を設け、それら弾性変形部を介して製作上の寸法誤差を吸収する構造が採用されている。しかし、例えばパレットに固定したワークピースを機械加工する際に、切削工具から強力な切削力が作用すると、弾性変形部が弾性変形してパレットを位置決めする精度が低下し、ワークピースの加工精度が低下する可能性がある。
【０００８】
特許文献１〜３の装置では、突起部を係合溝に係合させる構造が採用されているが、係合溝のような凹部には、切削切粉が付着しやすく、そのクリーニングに多大の労力を要する上、カムや突起と係合溝との間に切削切粉を噛み込んだ場合には、位置決め精度が極端に低下する。しかも、それぞれのカムや突起の２つの側部傾斜面が係合溝側の係合面に係合するように構成されているため、係合個所が多く切削切粉を噛み込む確率が高くなる。
【０００９】
しかも、カムや突起の表面、係合溝の表面を機械加工（研磨加工）する際に、研磨加工、加工対象品又は工具の移動、研磨加工、・・を複数回にわたって繰り返しながら研磨加工することになるため、加工対象品又は工具の移動の都度、工作機械側の誤差が累積していくため、研磨加工の精度を高めるには限界がある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の支持体と可動体の連結装置は、ベース側の支持体に対して可動体を上方から接近させ、水平なＸ，Ｙ方向と鉛直なＺ方向に位置決めし且つ解除可能にクランプする連結装置において、前記支持体の上面側に形成されたＸ方向位置決め用の１対の第１係合凸部およびＹ方向位置決め用の１対の第２係合凸部と、前記可動体の下面側に設けられた１対の第１可動側係合凸部および１対の第２可動側係合凸部とを備え、前記１対の第１係合凸部の一方がその片方の側面に＋Ｘ方向に向いた傾斜面を有し且つ他方がその片方の側面に−Ｘ方向に向いた傾斜面を有し、前記１対の第１可動側係合凸部の一方がその片方の側面に−Ｘ方向に向いた傾斜面を有し且つ他方がその片方の側面に＋Ｘ方向に向いた傾斜面を有し、前記１対の第２係合凸部の一方がその片方の側面に＋Ｙ方向に向いた傾斜面を有し且つ他方がその片方の側面に−Ｙ方向に向いた傾斜面を有し、前記１対の第２可動側係合凸部の一方がその片方の側面に−Ｙ方向に向いた傾斜面を有し且つ他方がその片方の側面に＋Ｙ方向に向いた傾斜面を有し、前記１対の第１可動側係合凸部の−Ｘ方向向き傾斜面と＋Ｘ方向向き傾斜面だけを、前記１対の第１係合凸部の＋Ｘ方向向き傾斜面と−Ｘ方向向き傾斜面に夫々当接させてＸ方向の位置決めを行うとともに、前記１対の第２可動側係合凸部の−Ｙ方向向き傾斜面と＋Ｙ方向向き傾斜面だけを、前記１対の第２係合凸部の＋Ｙ方向向き傾斜面と−Ｙ方向向き傾斜面に夫々当接させてＹ方向の位置決めを行うように構成したことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
支持体の上面側に形成した、１対の第１係合凸部の一方の片方の側面に形成した＋Ｘ方向向き傾斜面と他方の片方の側面に形成した−Ｘ方向向き傾斜面に、可動体に形成された１対の第１可動側係合凸部の一方の片方の側面に形成した−Ｘ方向向き傾斜面と他方の片方の側面に形成した＋Ｘ方向向き傾斜面だけを夫々当接させてＸ方向の位置決めを行うとともに、支持体の上面側に形成した、１対の第２係合凸部の一方の片方の側面に形成した＋Ｙ方向向き傾斜面と他方の片方の側面に形成した−Ｙ方向向き傾斜面に、可動体に形成された１対の第２可動側係合凸部の一方の片方の側面に形成した−Ｙ方向向き傾斜面と他方の片方の側面に形成した＋Ｙ方向向き傾斜面だけを夫々当接させてＹ方向の位置決めを行うように構成したので、次の効果を奏する。
係合凸部や係合部などの製作誤差吸収のために弾性変形する弾性変形部を採用する必要がない。それ故、外部から可動体に外力（切削力など）が作用しても、弾性変形が発生せず、その弾性変形により支持体に可動体を位置決めする精度が低下することがない。つまり、支持体に可動体を位置決めする精度を高く維持することができる。
【００１２】
第１，第２係合凸部の片方の側面に、第１，第２可動側係合凸部を当接させるように構成したので、第１，第２係合凸部の両方の側面に当接させる場合と比較して、当接個所の数が半分になるから、当接個所に異物（切削切粉など）を噛み込む確率を極端に少なくすることができ、可動体を位置決めする精度を格段に高めることができる。
【００１３】
第１，第２係合凸部の片方の側面に、第１，第２可動側係合凸部を当接させるように構成したので、第１，第２可動側係合凸部を係合溝ではなく係合凸部で構成することが可能となる。その場合、第１，第２可動側係合凸部に異物が付着しにくくなり、溜まりにくくなる。そして、付着した異物をクリーニングする作業も容易になる。
【００１４】
本発明に、次のような構成を適宜採用してもよい。
（ａ）前記支持体に対して可動体をＺ方向に位置決めするＺ方向位置決め機構と、前記支持体に可動体をクランプするクランプ機構とを設ける。
【００１５】
（ｂ）前記クランプ機構は、支持体に装備された筒状部と、この筒状部に摺動自在に内嵌されたピストンロッドを含むシリンダ手段と、可動体の下端部に筒状部に外嵌可能に形成された環状の係止部材と、筒状部の周壁の複数の保持穴に径方向へ可動に保持された複数の鋼球と、ピストンロッドの外周部に形成され複数の鋼球を部分的に退避可能な複数の凹部とを有する。
【００１６】
（ｃ）前記Ｚ方向位置決め機構は、前記筒状部の基端外周部に形成された環状の着座部と、この着座部に着座する前記係止部材とを有する。
（ｄ）前記１対の第１，第２係合凸部が前記筒状部の軸心に対し点対称の位置に設けられた。
【００１７】
（ｅ）前記１対の第１可動側係合凸部における前記１対の傾斜面が、底面視において所定間隔離隔した平行線上に配置され、前記１対の第２可動側係合凸部における前記１対の傾斜面が、底面視において所定間隔離隔した平行線上に配置された。
【００１８】
（ｆ）前記１対の第１係合凸部における前記１対の傾斜面が、平面視において所定間隔離隔した平行線上に配置され、前記１対の第２係合凸部における前記１対の傾斜面が、平面視において所定間隔離隔した平行線上に配置された。
（ｇ）前記可動体が、機械加工に供するワークピースを固定する為のパレットである。
【００１９】
（ｈ）前記クランプ機構のシリンダ手段は、ピストンロッドをクランプ駆動す  るバネ部材と、ピストンロッドをクランプ解除駆動するピストン及び油圧作動室とを備えた。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は連結装置の支持体の斜視図である。（実施例１）
【図２】図２は支持体の平面図である。（実施例１）
【図３】図３は図２のIII −III 線断面図である。（実施例１）
【図４】図４は反転状態にしたパレットの斜視図である。（実施例１）
【図５】図５はパレットの底面図である。（実施例１）
【図６】図６はパレットのロケートリングの斜視図である。（実施例１）
【図７】図７はパレットの縦断面図である。（実施例１）
【図８】図８は支持体と固定前のパレットの縦断面図である。（実施例１）
【図９】図９は支持体と固定後のパレットの縦断面図である。（実施例１）
【図１０】図１０は係合凸部と可動側係合凸部の縦断面図である。（実施例１）
【図１１】図１１はクランプ機構の要部の拡大縦断面図である。（実施例１）
【図１２】図１２は連結装置の支持体の斜視図である。（実施例２）
【図１３】図１３は支持体の平面図である。（実施例２）
【図１４】図１４は図１３のXIV −XIV 線断面図である。（実施例２）
【図１５】図１５は反転状態にしたパレット斜視図である。（実施例２）
【図１６】図１６はパレット底面図である。（実施例２）
【図１７】図１７はパレットのロケートリングの斜視図である。（実施例２）
【図１８】図１８はパレットの縦断面図である。（実施例２）
【図１９】図１９は支持体と固定前のパレットの縦断面図である。（実施例２）
【図２０】図２０は支持体と固定後のパレットの縦断面図である。（実施例２）
【図２１】図２１は係合凸部と可動側係合凸部の縦断面図である。（実施例２）
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の支持体と可動体の連結装置は、ベース側の支持体に対して可動体を上方から接近させ、水平なＸ，Ｙ方向と鉛直なＺ方向に位置決めし且つ解除可能にクランプする装置である。この連結装置は、前記支持体の上面側に形成されたＸ方向位置決め用の１対の第１係合凸部およびＹ方向位置決め用の１対の第２係合凸部と、前記可動体の下面側に設けられ、１対の第１係合凸部の片方の側面に夫々当接する１対の第１可動側係合凸部および１対の第２係合凸部の片方の側面に夫々当接する１対の第２可動側係合凸部とを備えている。
【実施例１】
【００２３】
この実施例の支持体と可動体の連結装置１は、機械加工に供するワークピースを取り付けたパレット３（これが可動体に相当する）を工作機械側の支持体２に水平方向と鉛直方向に位置決めしてクランプする装置である。
この連結装置１について図１〜図１１に基づいて説明する。
図１に示すベース側の支持体２は、工作機械のテーブル等に固定的に装備される。図４に反転した状態で示すパレット３は、その上面にワークピースを取り付けた状態で、支持体２に着脱可能に装着される。
【００２４】
図１〜図３に示すように、支持体２は、工作機械側のテーブル４又はそれに相当する厚板部材に固定されるベース板５、円形のクランプ本体６、クランプ本体６に組み込まれたクランプ機構７、Ｚ方向位置決め機構８などを備えている。
クランプ本体６には筒状部１０が一体的に形成され、この筒状部１０の基端外周部に、パレット３の環状の係止部材３４の下端を受け止めてＺ方向に位置決めするＺ方向位置決め機構８の着座部１１が形成されている。図２に示すように、クランプ本体６の筒状部１０の軸心Ａに原点Ｏをとり、左右方向にＸ軸、図２の上下方向にＹ軸、鉛直方向にＺ軸を設定したＸＹＺ座標系を例にして説明する。
【００２５】
支持体２のクランプ本体６の上面側には、Ｘ方向位置決め用の１対の第１係合凸部１２，１２と、Ｙ方向位置決め用の１対の第２係合凸部１３，１３とが形成され、１対の第１係合凸部１２，１２と１対の第２係合凸部１３，１３とは、クランプ本体６の上面に十文字状に配置されている。１対の第１係合凸部１２，１２は、軸心Ａに対して点対称の位置にあり、１対の第２係合凸部１３，１３は、軸心Ａに対して点対称の位置にある。
【００２６】
図１０に示すように、第１係合凸部１２，１２は、断面が略台形であり、両側の側面には鉛直に対して約８〜１５度傾斜した傾斜面１２ａ，１２ｂが形成され、１対の第１係合凸部１２，１２の各々において片方の傾斜面１２ａがパレット３をＸ方向に位置決めするために使用される。１対の傾斜面１２ａ，１２ａの一方が＋Ｘ方向に向いた傾斜面に形成され、他方が−Ｘ方向に向いた傾斜面に形成されている。
【００２７】
第２係合凸部１３，１３も第１係合凸部１２，１２と同様のものである。第２係合凸部１３，１３は断面が略台形であり、両側の側面には前記と同様に傾斜した傾斜面１３ａ，１３ｂが形成され、第２係合凸部１３，１３の各々において片方の傾斜面１３ａがパレット３をＹ方向に位置決めするために使用される。１対の傾斜面１３ａ，１３ａの一方が＋Ｙ方向に向いた傾斜面に形成され、他方が−Ｙ方向に向いた傾斜面に形成されている。
【００２８】
第１，第２係合凸部１２，１３は、支持体２に対するパレット３の相対回転を阻止する機能を有する関係上、図２に示す平面視において、各第１係合凸部１２において、傾斜面１２ａは時計回り方向の進行側の側面に形成されている。各第２係合凸部１３において、傾斜面１３ａは反時計回り方向の進行側の側面に形成されている。
【００２９】
図４〜図７に示すように、パレット３（可動体）は、正方形板状のパレット本体３０と、このパレット本体３０の下面にボルトにて固定された環状のロケートリング３１とを有する。ロケートリング３１の下面には、１対のＸ方向位置決め用の第１可動側係合凸部３２，３２および１対のＹ方向位置決め用の第２可動側係合凸部３３，３３が下方へ突出状に設けられている。ロケートリング３１の内周部には、クランプ本体６の筒状部１０に外嵌可能な環状の係止部材３４が一体的に形成されている。
【００３０】
１対の第１可動側係合凸部３２，３２は軸心Ａに対して点対称に位置し、１対の第２可動側係合凸部３３，３３は軸心Ａに対して点対称に位置する。１対の第１可動側係合凸部３２，３２は、１対の第１係合凸部１２，１２の位置決め用の傾斜面１２ａ，１２ａに上方から密着状に係合する位置決め用の傾斜面３２ａ，３２ａを有し、１対の第２可動側係合凸部３３，３３は、１対の第２係合凸部１３，１３の位置決め用の傾斜面１３ａ，１３ａに上方から密着状に係合する位置決め用の傾斜面３３ａ，３３ａを有する。
【００３１】
１対の傾斜面３２ａ，３２ａの一方は＋Ｘ方向に向い傾斜面に形成され、他方は−Ｘ方向に向いた傾斜面に形成されている。１対の傾斜面３３ａ，３３ａの一方は＋Ｙ方向に向いた傾斜面に形成され、他方は−Ｙ方向に向いた傾斜面に形成されている。
【００３２】
支持体２に対するパレット３の相対回転を阻止するため、図５の底面図において、各第１可動側係合凸部３２の傾斜面３２ａは、時計回り方向の進行側の側面に形成されている。各第２可動側係合凸部３３の傾斜面３３ａは、反時計回り方向の進行側の側面に形成されている。尚、平面視で視る場合には、各第１可動側係合凸部３２の傾斜面３２ａは、反時計回り方向の進行側の側面に形成されている。各第２可動側係合凸部３３の傾斜面３３ａは、時計回り方向の進行側の側面に形成されている。
【００３３】
図５に示すように、１対の第１可動側係合凸部３２，３２における１対の傾斜面３２ａ，３２ａが、底面視において所定間隔離隔した平行線３５，３６上に配置されている。このように傾斜面３２ａ，３２ａを配置するため、パレット３の製作段階において、１対の傾斜面３２ａ，３２ａを研磨用砥石３７により研磨加工する際に、ロケートリング３１と研磨用砥石３７を相対的に直線的に移動させ、研磨用砥石３７を平行線３５，３６に沿って移動させることにより、１対の傾斜面３２ａ，３２ａを研磨加工することができる。そのため、研磨加工の精度を著しく高めることができる。上記と同様の理由により、１対の第２可動側係合凸部３３，３３における１対の傾斜面３３ａ，３３ａが、底面視において所定間隔離隔した平行線３８，３９上に配置されている。これら傾斜面３３ａ，３３ａを研磨用砥石４０で高精度に研磨加工することができる。
【００３４】
Ｚ方向位置決め機構８は、支持体２に対してパレット３をＺ方向（鉛直方向）に位置決めする為のものであり、着座部１０と、ロケートリング３１の係止部材３４とからなる。
【００３５】
次に、支持体２にパレット３を解除可能に固定するクランプ機構７について図３、図８、図９、図１１に基づいて説明する。
クランプ機構７は、クランプ本体６の筒状部１０と、支持体２に組み込んだシリンダ機構１４（シリンダ手段）と、複数の鋼球１５と、パレット３側の係止部材３４などで構成されている。クランプ本体６には、環状のシリンダ機構１４を構成する為に組み込んだ底壁１５と一体形成された内筒部材１６と、蓋部材１７も設けられている。
【００３６】
図３に示すように、シリンダ機構１４は、クランプ本体６に形成された環状のシリンダ穴１８と、このシリンダ穴１８に装着された環状のピストン部材１９およびその環状ピストンロッド２０と、ピストン部材１９の下側に形成された油室２１（油圧作動室）と、ピストン部材１９を下方へ強力にクランプする複数の積層皿バネ２２と、外部の油圧供給源に接続される油圧ポート２３及び油路２４を有する（図８、図９参照）。ピストンロッド２０は筒状部１０に摺動自在に内嵌されている。
【００３７】
筒状部１０の周壁の複数の保持穴２５には、複数の鋼球２６が径方向へ可動に保持され、ピストンロッド２０の外周部には複数の鋼球２６を部分的に退避可能な複数の凹部２７が形成され、各凹部２７から上方へ徐々に浅くなる傾斜部がピストンロッドの外周面まで連なっている。
図１１に示すように、ロケートリング３１の係止部材３４の下端には、前記着座部１１に着座可能な環状の着座面３４ａが形成され、この係止部材３４には、複数の鋼球２６によってが上方から押圧される環状の部分コーン状の係止面２８が形成されている。
【００３８】
次に、以上説明した連結装置１の作用、効果について説明する。
パレット３にワークピースを取り付けて機械加工に供する場合に、パレット３にワークピースを取り付けた状態で、支持体２のシリンダ機構１４の油室２１に油圧を供給してピストン部材１９を上昇位置に保持し、パレット３を支持体２の上方位置へ搬送し、パレット３の軸心Ａを支持体２側の軸心Ａに合わせ、Ｘ，Ｙ方向を合致させた状態に姿勢調節してから、パレット３を下降させて支持体２に接近させ、ピストンロッド２０の上端でパレット３を支持するのと並行して、支持体２の１対の第１係合凸部１２，１２の傾斜面１２ａ，１２ａに、パレット３の１対の第１可動側係合凸部３２，３２の傾斜面３２ａ，３２ａを当接させ、支持体２の１対の第２係合凸部１３，１３の傾斜面１３ａ，１３ａに、パレット３の１対の第２可動側係合凸部３３，３３の傾斜面３３ａ，３３ａを当接させる（図８参照）。
【００３９】
この状態で、パレット３はＸ方向とＹ方向に高精度に位置決めされた状態になるので、次にシリンダ機構１４の油室２１の油圧を抜くと、積層皿バネ２２の弾性力によりピストン部材１９が下降する。このピストン部材１９の下降の際、パレット３も下降し、ピストン部材１９の下降により複数の鋼球２６が筒状部１０から外側へ押し出されて環状の係止面２８を下方へ押圧するため、環状の着座面３４ａが着座部１１に密着状態となり、支持体２に対してパレット３がＺ方向へ高精度に位置決めされ、パレット３を支持体にクランプした連結状態となる（図９参照）。
【００４０】
この連結装置１においては、第１，第２係合凸部１２，１３を、係合溝に係合させる構造ではなく、第１，第２係合凸部１２，１３と第１，第２可動側係合凸部３２，３３により、Ｘ方向とＹ方向に位置決めするように構成したため、切削切粉が付着して溜まりやすい係合溝がなく、係合凸部だけ設けてあるので、切削切粉をエアブロー等によりクリーニングする作業が簡単になる。
【００４１】
しかも、１対の第１係合凸部１２の片方の側面の傾斜面１２ａに、１対の第１可動側係合凸部３２の片方の傾斜面３２ａを係合させて、Ｘ方向の位置決めを行い、１対の第２係合凸部１３の片方の側面の傾斜面１３ａに、１対の第２可動側係合凸部３３の片方の傾斜面３３ａを係合させて、Ｙ方向の位置決めを行うように構成したので、４個所における傾斜面の面接触を介して、Ｘ方向とＹ方向への位置決めを行うので、切削切粉を噛み込む個所が格段に少なくなるから、切粉を噛み込みの確率が低くなり、切粉を噛み込みに起因するドラブルを少なくすることができる。
【００４２】
パレット３に設けた第１可動側係合凸部３２，３２の傾斜面３２ａ，３２ａが底面視にて所定間隔あけて離隔した平行線３５，３６上に位置するように配置するため、前述のように、傾斜面３２ａ，３２ａを高精度に研磨加工することができるから、Ｘ方向の位置決め精度を高めることができる。このことは、第２可動側係合凸部３３，３３の傾斜面３３ａ，３３ａについても同様である。
【００４３】
第１，第２係合凸部１２，１３にも、第１，第２可動側係合凸部３２，３３にも、誤差吸収の為に、弾性変形させる弾性壁部が設けられていないので、ワークピースの切削加工中に、ワークピースから作用する切削力により弾性壁部が弾性変形して、切削加工の精度低下が生じることがなく、ワークピースを高精度に機械加工することができる。
【実施例２】
【００４４】
この実施例の支持体と可動体の連結装置１Ａは、実施例１の連結装置１と同様に、機械加工に供するワークピースを取り付けたパレット３Ａ（これが可動体に相当する）を工作機械側の支持体２Ａに水平方向と鉛直方向に位置決めしてクランプする装置である。
この連結装置１Ａについて図１２〜図２１に基づいて説明する。但し、この連結装置１Ａは、支持体２Ａ側の係合凸部と、パレット３Ａ側の可動側係合凸部の構造が変更されただけであり、それ以外の構造については、実施例１の連結装置１と同様であるので、連結装置１の構成要素と同じ構成要素には、同じ参照符号を付して説明を省略する。
【００４５】
支持体２Ａについて図１２〜図１４に基づいて簡単に説明する。
支持体２Ａは、工作機械のテーブル４等に固定されるベース板５Ａ、クランプ本体６Ａ、クランプ本体６Ａに組み込まれたクランプ機構７、Ｚ方向位置決め機構８などを備えている。クランプ本体６Ａには、筒状部１０と、Ｚ方向位置決め機構８の着座部１１が形成されている。図１３に示すように、実施例１と同様に設定したＸＹＺ座標系を例にして説明する。
【００４６】
支持体２Ａのクランプ本体６Ａの上面側には、Ｘ方向位置決め用の１対の第１係合凸部４２，４２と、Ｙ方向位置決め用の１対の第２係合凸部４３，４３とが形成され、１対の第１係合凸部４２，４２と１対の第２係合凸部４３，４３とは、クランプ本体６の上面にほぼ十文字状に配置されている。１対の第１係合凸部４２，４２は、軸心Ａに対して点対称の位置にあり、１対の第２係合凸部４３，４３は、軸心Ａに対して点対称の位置にある。
【００４７】
図示省略したが第１係合凸部４２，４２は、断面が不等辺台形であり、第１係合凸部４２，４２の各々の片側の側面には鉛直に対して約８〜１５度傾斜した傾斜面４２ａが形成され、１対の第１係合凸部４２，４２の各々において片方の傾斜面４２ａがパレット３をＸ方向に位置決めするために使用される。１対の傾斜面４２ａ，４２ａの一方は＋Ｘ方向に向いた傾斜面に形成され、他方は−Ｘ方向に向いた傾斜面に形成されている。
【００４８】
第２係合凸部４３，４３も第１係合凸部４２，４２と同様のものである。第２係合凸部４３，４３は断面が不等辺台形であり、第２係合凸部４３，４３の各々の片側の側面には前記と同様に傾斜した傾斜面４３ａが形成され、第２係合凸部４３，４３の各々において片方の傾斜面４３ａがパレット３をＹ方向に位置決めするために使用される。１対の傾斜面４３ａ，４３ａの一方は＋Ｙ方向に向いた傾斜面に形成され、他方は−Ｙ方向に向いた傾斜面に形成されている。
【００４９】
支持体２Ａに対するパレット３Ａの相対回転を阻止する為、図１３の平面図において、各第１係合凸部４２の傾斜面４２ａは、反時計回り方向の進行側の側面に形成され、各第２係合凸部４３の傾斜面４３ａは、時計回り方向の進行側の側面に形成されている。
【００５０】
図１３に示すように、１対の第１係合凸部４２，４２における１対の傾斜面４２ａ，４２ａが、平面視において所定間隔離隔した平行線４４，４５上に配置されている。このように傾斜面４２ａ，４２ａを配置するため、支持体２Ａの製作段階において、１対の傾斜面４２ａ，４２ａを研磨用砥石４６により研磨加工する際に、支持体２Ａと研磨用砥石４６を相対的に直線的に移動させ、研磨用砥石４６を平行線４４，４５に沿って移動させることにより、１対の傾斜面４２ａ，４２ａを研磨加工することができる。そのため、研磨加工の精度を著しく高めることができる。
【００５１】
上記と同様の理由により、１対の第２係合凸部４３，４３における１対の傾斜面４３ａ，４３ａが、平面視において所定間隔離隔した平行線４７，４８上に配置されている。これら傾斜面４３ａ，４３ａを研磨用砥石４９で高精度に研磨加工することができる。尚、支持体２Ａには、実施例１の支持体２と同様に、クランプ機構７、Ｚ方向位置決め機構８などが設けられているが、その説明は省略する。
【００５２】
図１５〜図１８に示すように、パレット３Ａ（可動体）は、パレット本体３０Ａと、このパレット本体３０Ａの下面に固定された環状のロケートリング３１Ａとを有する。ロケートリング３１Ａの下面には、１対のＸ方向位置決め用の第１可動側係合凸部５２，５２および１対のＹ方向位置決め用の第２可動側係合凸部５３，５３が下方へ突出状に設けられている。ロケートリング３１Ａの内周部には、クランプ本体６Ａの筒状部１０に外嵌可能な環状の係止部材３４が一体的に形成されている。
【００５３】
１対の第１可動側係合凸部５２，５２は軸心Ａに対して点対称に位置し、１対の第２可動側係合凸部５３，５３は軸心Ａに対して点対称に位置する。１対の第１可動側係合凸部５２，５２は、１対の第１係合凸部４２，４２の位置決め用の傾斜面４２ａ，４２ａに上方から密着状に係合する位置決め用の傾斜面５２ａ，５２ａを有し、１対の第２可動側係合凸部５３，５３は、１対の第２係合凸部４３，４３の位置決め用の傾斜面４３ａ，４３ａに上方から密着状に係合する位置決め用の傾斜面５３ａ，５３ａを有する。
【００５４】
１対の傾斜面５２ａ，５２ａの一方は＋Ｘ方向に向いた傾斜面に形成され、他方は−Ｘ方向に向いた傾斜面に形成され、１対の傾斜面５３ａ，５３ａの一方は＋Ｙ方向に向いた傾斜面に形成され、他方は−Ｙ方向に向いた傾斜面に形成され、支持体２Ａに対するパレット３Ａの相対回転を阻止するため、図１６の底面図において、各第１可動側係合凸部５２の傾斜面５２ａは反時計回り方向の進行側の側面に形成され、各第２可動側係合凸部５３の傾斜面５３ａは時計回り方向の進行側の側面に形成されている。
【００５５】
この連結装置１Ａにおいては、支持体２Ａにパレット３ＡをＸ，Ｙ，Ｚ方向に位置決めする際の作用に関して、１対の第１可動側係合凸部５２，５２の傾斜面５２ａを、１対の第１係合部４３，４３の傾斜面４３ａに面接触させてＸ方向に位置決めし、１対の第２可動側係合凸部５３，５３の傾斜面５３ａを、１対の第２係合部４３，４３の傾斜面４３ａに面接触させてＹ方向に位置決めし、クランプ機構７によりパレット３Ａを支持体２Ａの方へ引き付けて、係止部材３４の着座面３４ａをクランプ本体６Ａの着座部１１に密着させてＺ方向に位置決めして固定される。その他の作用、効果については、前記の連結装置１の作用、効果と同様であるので、説明を省略する。
【００５６】
次に、前記実施例１，２を部分的に変更する例について説明する。
（１）Ｚ方向位置決め機構７は、前記実施例のものに限定されるものではなく、例えば、クランプ本体６，６ａの上面に周方向適当間隔おきに突起状に形成した複数の着座部に、パレット３，３Ａのロケートリング３１，３１Ａの下面を着座させる構造にしてもよい。
【００５７】
（２）パレットの係止部材の係止面のうち、鋼球  に対応する部位に凹部を形成し、その凹部に鋼球が押圧する構造にしてもよい。
（３）本発明の支持体と可動体の連結装置は、パレットを位置決めして固定する装置以外の装置にも適用可能である。その他、本発明の趣旨逸脱しない範囲で、当業者ならば種々の変更を付加した形態で、本発明を実施可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、機械加工に供するワークピースを固定するパレットを工作機械側のテーブル等に位置決めして固定する装置、その他の装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００２１】
１，１Ａ 支持体と可動体の連結装置
２，２Ａ 支持体
３，３Ａ パレット（可動体）
１２，４２ 第１係合凸部
１２ａ，４２ａ 傾斜面
１３，４３ 第２係合凸部
３２，５２ 第１可動側係合凸部
３２ａ，５２ａ 傾斜面  
３３，５３ 第２可動側係合凸部
３３ａ，５３ａ 傾斜面
７ クランプ機構
８ Ｚ方向位置決め機構
１０ 筒状部
１１ 着座部
１４ シリンダ機構
１９ ピストン部材
２０ ピストンロッド
２１ 油室
２２ 積層皿バネ
２６ 鋼球
２７ 凹部
３４ 係止部材
３４ａ 着座面
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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