(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又は金型の何れかからなる固定対象物をベース体に固定するクランプ装置において、
固定対象物に固定され且つ中心部分に挿通孔を有する環状のブッシュと、
前記環状のブッシュの上端部のうちの挿通孔の外周側近傍に環状に配置された複数の係合凹部であって、各々が前記ブッシュの上端部に近づく程挿通孔から外側へ離隔する底部を有する複数の係合凹部と、
前記ブッシュに挿通可能な筒状の保持部を有する保持体と、前記複数の係合凹部に対向させて保持部に径方向へ移動可能に保持された複数の鋼球と、保持部の軸孔に移動可能に挿入されたクランプ出力部材とを有し、複数の係合凹部に複数の鋼球を夫々係合可能にしたクランプ機構と、
前記クランプ出力部材をその軸心方向へ移動させて前記複数の鋼球を前記複数の係合凹部に夫々係合させるクランプ作動手段と、
前記クランプ出力部材をその軸心方向へ移動させて前記複数の鋼球を前記複数の係合凹部から離脱可能にするクランプ解除手段と、
を備えたことを特徴とするクランプ装置。
【請求項２】
前記クランプ作動手段は、クランプ出力部材に形成され軸心方向に対して所定角度傾斜した複数の傾斜部であって、前記複数の鋼球を径方向外側へ夫々移動させる複数の傾斜部を有することを特徴とする請求項１に記載のクランプ装置。
【請求項３】
前記クランプ解除手段は、前記傾斜部に夫々隣接させてクランプ出力部材に形成された複数の半球面状の凹部であって、前記複数の鋼球を径方向内側へ夫々退避可能にする複数の凹部を有することを特徴とする請求項２に記載のクランプ装置。
【請求項４】
前記クランプ作動手段は、クランプ出力部材に形成された環状テーパー面であって、前記複数の鋼球を径方向外側へ移動させる環状テーパー面を有することを特徴とする請求項１に記載のクランプ装置。
【請求項５】
前記クランプ解除手段は、前記環状テーパー面に隣接させてクランプ出力部材に形成された環状リセスであって、前記複数の鋼球を径方向内側へ退避可能にする環状リセスを有することを特徴とする請求項４に記載のクランプ装置。
【請求項６】
前記クランプ作動手段は、前記クランプ出力部材を軸心方向へ付勢する皿バネを有することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のクランプ装置。
【請求項７】
前記クランプ解除手段は、前記皿バネの弾性付勢力に抗して前記クランプ出力部材を軸心方向へ駆動可能な油圧シリンダを有することを特徴とする請求項６に記載のクランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クランプ装置に関し、特に、ワークパレット又は金型を繰り返し使用しても安定したクランプ状態を維持できるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ワークパレット又は金型を工作機械のテーブル等に設けられたベース体に固定するために、種々の形式のクランプ装置が用いられている。例えば、本願出願人は、次のようなクランプ装置を実用化しつつある。
【０００３】
このクランプ装置においては、クランプ本体の上半部に筒状の保持部が形成され、この保持部には複数の鋼球が径方向へ移動可能に保持されている。保持部に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が移動可能に挿入されている。このピストン部材は、例えば皿バネにより下方へ付勢されており、クランプ解除時には油圧シリンダにより上方へ駆動される。ピストン部材の上端側部分には、複数の鋼球を外側へ押圧する為の複数の傾斜部が設けられ、これら傾斜部の下側には複数の鋼球が内側へ退避可能な複数の凹部も夫々設けられている。一方、ワークパレットには環状のブッシュが固定され、このブッシュの上端側部分には、複数の鋼球が係合可能な環状テーパー面が形成されている。
【０００４】
クランプ解除状態では、ピストン部材は、皿バネの弾性付勢力に抗して油圧シリンダにより上方へ押し上げられている。この状態から、油圧シリンダの油圧を排出すると、ピストン部材は皿バネの弾性付勢力により下方へ駆動され、それに伴い、複数の鋼球が複数の傾斜部により径方向外側へ押し出される。そして、鋼球の外側部分が環状テーパー面に係合し、ブッシュにクランプ力が伝達されてワークパレットがクランプされる。
クランプ状態から油圧シリンダに油圧を供給すると、油圧シリンダによりピストン部材が上方へ駆動され、それに伴い、鋼球が夫々内側へ退避して鋼球の内側部分が凹部に収容されるため、鋼球と環状テーパー面との係合が解除されて、ワークパレットの固定が解除される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記のクランプ装置においては、複数の鋼球がブッシュの環状テーパー面に係合してワークパレットをクランプするが、各鋼球と環状テーパー面との接触面積が小さく、クランプ力は環状テーパー面に局所的に作用することになる。従って、特に、クランプ力が大きい場合に、環状テーパー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環状テーパー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。
【０００６】
また、環状テーパー面に局所的に作用する力を小さくして、鋼球の接触跡が付かないようにすることは可能であるが、鋼球と環状テーパー面との接触面積を大きくするために、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必要があるため、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。
本発明の目的は、ワークパレット又は金型を繰り返し使用しても安定したクランプ状態を維持すること、小型で且つ大きなクランプ力でワークパレット又は金型をクランプすること、等が可能なクランプ装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１のクランプ装置は、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又は金型からなる固定対象物をベース体に固定するクランプ装置において、固定対象物に固定され且つ中心部分に挿通孔を有する環状のブッシュと、前記環状のブッシュの上端部のうちの挿通孔の外周側近傍に環状に配置された複数の係合凹部であって、各々が前記ブッシュの上端部に近づく程挿通孔から外側へ離隔する底部を有する複数の係合凹部と、前記ブッシュに挿通可能な筒状の保持部を有する保持体と、前記複数の係合凹部に対向させて保持部に径方向へ移動可能に保持された複数の鋼球と、保持部の軸孔に移動可能に挿入されたクランプ出力部材とを有し、複数の係合凹部に複数の鋼球を夫々係合可能にしたクランプ機構と、前記クランプ出力部材をその軸心方向へ移動させて前記複数の鋼球を前記複数の係合凹部に夫々係合させるクランプ作動手段と、前記クランプ出力部材をその軸心方向へ移動させて前記複数の鋼球を前記複数の係合凹部から離脱可能にするクランプ解除手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
固定対象物としてのワークパレットには機械加工に供するワークが取付けられ、その後、ワークパレットは工作機械に搬送されて、工作機械のテーブルに固定されたベース体もしくはテーブル自体としてのベース体にセットされる。この状態から、クランプ作動手段によりクランプ出力部材を軸心方向へ移動させ、複数の鋼球を保持部において径方向に移動させて、複数の鋼球を複数の係合凹部に夫々係合させると、ワークパレットはベース体に固定される。このとき、複数の鋼球が複数の係合凹部に夫々係合してクランプ力をブッシュに伝達するため、ブッシュと鋼球の接触部分が比較的大きくなり、ブッシュに鋼球の接触跡が付くことがないし、安定したクランプ状態を維持できる。
【０００９】
前記のクランプ状態から、クランプ解除手段によりクランプ出力部材を軸心方向で且つクランプ状態移行時とは逆方向へ移動させ、複数の鋼球を保持部においてクランプ状態移行時とは逆方向へ移動させて、複数の鋼球を複数の係合凹部から離脱させると、ワークパレットの固定が解除される。
金型をこのクランプ装置により固定する場合の作用は、ワークパレットを固定する場合と同様であるので、その説明を省略する。
【００１０】
請求項２のクランプ装置は、請求項１の発明において、前記クランプ作動手段は、クランプ出力部材に形成され軸心方向に対して所定角度傾斜した複数の傾斜部であって、前記複数の鋼球を径方向外側へ夫々移動させる複数の傾斜部を有することを特徴とするものである。クランプ状態に移行する際に、クランプ出力部材が軸心方向へ移動すると、クランプ出力部材に形成された複数の傾斜部が複数の鋼球に夫々当接し、クランプ出力部材の移動に伴って複数の傾斜部も軸心方向へ移動して複数の鋼球を夫々径方向外側へ移動させる。径方向外側へ移動した複数の鋼球は、ブッシュに形成された複数の係合凹部に夫々係合し、固定対象物はベース体に固定される。
【００１１】
請求項３のクランプ装置は、請求項２の発明において、前記クランプ解除手段は、前記傾斜部に夫々隣接させてクランプ出力部材に形成された複数の半球面状の凹部であって、前記複数の鋼球を径方向内側へ夫々退避可能にする複数の凹部を有することを特徴とするものである。クランプ状態からクランプ解除状態に移行する際に、クランプ出力部材がクランプ状態移行時とは逆方向に軸心方向へ移動すると、クランプ出力部材の移動に伴って傾斜部も同方向へ移動するため、傾斜部により径方向外側へ押圧されていた複数の鋼球は、内側へ移動して傾斜部に隣接した複数の凹部に夫々退避する。従って、鋼球が係合凹部から離脱して固定対象物の固定が解除される。
【００１２】
請求項４のクランプ装置は、請求項１の発明において、前記クランプ作動手段は、クランプ出力部材に形成された環状テーパー面であって、前記複数の鋼球を径方向外側へ移動させる環状テーパー面を有することを特徴とするものである。クランプ状態に移行する際に、クランプ出力部材が軸心方向へ移動すると、クランプ出力部材に形成された環状テーパー面が複数の鋼球に夫々当接し、クランプ出力部材の移動に伴って環状テーパー面も軸心方向へ移動して複数の鋼球を夫々径方向外側へ移動させる。径方向外側へ移動した複数の鋼球は、ブッシュに形成された複数の係合凹部に夫々係合し、固定対象物はベース体に固定される。
【００１３】
請求項５のクランプ装置は、請求項２の発明において、前記クランプ解除手段は、前記環状テーパー面に隣接させてクランプ出力部材に形成された環状リセスであって、前記複数の鋼球を径方向内側へ退避可能にする環状リセスを有することを特徴とするものである。クランプ状態からクランプ解除状態に移行する際に、クランプ出力部材がクランプ状態移行時とは逆方向に軸心方向へ移動すると、クランプ出力部材の移動に伴って環状テーパー面も同方向へ移動するため、環状テーパー面により径方向外側へ押圧されていた複数の鋼球は内側へ移動して環状テーパー面に隣接した環状リセスに退避する。従って、鋼球が係合凹部から離脱して固定対象物の固定が解除される。
【００１４】
請求項６のクランプ装置は、請求項１〜５の何れか１項の発明において、前記クランプ作動手段は、前記クランプ出力部材を軸心方向へ付勢する皿バネを有することを特徴とするものである。従って、クランプ状態に移行する際に、皿バネによりクランプ出力部材が軸心方向へ駆動されて、複数の鋼球が径方向へ移動して複数の係合凹部に夫々係合する。
【００１５】
請求項７のクランプ装置は、請求項６の発明において、前記クランプ解除手段は、前記皿バネの弾性付勢力に抗して前記クランプ出力部材を軸心方向へ駆動可能な油圧シリンダを有することを特徴とするものである。従って、クランプ状態からクランプ解除状態に移行する際には、油圧シリンダにより、皿バネの弾性付勢力に抗してクランプ出力部材がクランプ状態移行時とは逆方向へ駆動されて、複数の鋼球が複数の係合凹部から離脱する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について説明する。本実施形態は、機械加工に供するワークを取り付ける為のワークパレットを、工作機械のテーブルに設けられたベース体に固定するクランプ装置に本発明を適用した一例である。
図１に示すように、固定対象物であるワークパレット１は、ベース体２に４組のクランプ装置３により固定される。これら４組のクランプ装置３は、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位置決めして、ワークパレット１をベース体２に固定する。
【００１７】
ワークパレット１は平面視略正方形の厚板状のものであり、ベース体２も同様に正方形の厚板状のものである。尚、ベース体２は工作機械のテーブル自体で構成される場合もある。４組のクランプ装置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隅付近に夫々配置されている。
【００１８】
次に、クランプ装置３について説明する。但し、４組のクランプ装置３は夫々同様の構造を有するため、１組のクランプ装置３について以下説明する。
図２〜図４に示すように、クランプ装置３は、ワークパレット１に固定された環状のブッシュ１０と、このブッシュ１０をベース体２側へ固定するクランプ機構１１と、クランプ機構１１をクランプ側へ作動させるクランプ作動手段１２と、クランプ機構１１をクランプ解除側へ作動させるクランプ解除手段１３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位置決め可能な位置決め機構１４と、除塵用の加圧エアを供給するエア供給機構１５などを備えている。
【００１９】
図２〜図８に示すように、ブッシュ１０はワークパレット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２０を介在させて高さ調整した状態で、例えば４本のボルト１ｂ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１ｃも形成されている。図７、図８に示すように、ブッシュ１０の上端部のうちの挿通孔１０ａの外周側近傍には、環状に配置された例えば６つの部分球面状の係合凹部２１が形成されている。各々の係合凹部２１は、ブッシュ１０の上端部に近づく程挿通孔１０ａから離隔する底部を有している。後述するように、これら係合凹部２１にクランプ機構１１の複数の鋼球２４が夫々係合して、ブッシュ１０はベース体２側へ引き付けられて固定される。
【００２０】
図２〜図６に示すように、クランプ機構１１は、筒状の保持部２３ｂを有する保持体２３と、６つの係合凹部２１に対向させて保持部２３ｂに径方向に移動可能に保持された６つの鋼球２４と、保持部２３ｂの軸孔２８に移動可能に挿入されたピストン部材２５（クランプ出力部材）とを有し、クランプ機構１１は、６つの鋼球２４を６つの係合凹部２１に夫々係合させることが可能に構成されている。
【００２１】
保持体２３は、上下方向中段の大径部２３ａと、この大径部２３ａから上方へ延びブッシュ１０の挿通孔１０ａに挿通可能な保持部２３ｂと、大径部２３ａの下端から突出した環状部２３ｃを有する。保持体２３は、環状部２３ｃがベース体２の収容穴２ａに内嵌された状態で、大径部２３ａを貫通する６本のボルト２６でベース体２に固定されている。
【００２２】
大径部２３ａの上面には、ブッシュ１０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止面２７が形成されている。
保持部２３には、ピストン部材２５のロッド部２５ｂが貫通する軸孔２８が形成されている。保持部２３ｂの上半部には、保持部２３ｂを径方向に貫通する６つの貫通孔２９が設けられている。保持部２３ｂの下半部の外周には、上方ほど小径化する環状テーパー面３０が形成されている。環状部２３ｃとベース体２にはシリンダ穴３１も形成されている。
【００２３】
６つの鋼球２４は、保持部２３ｂの６つの貫通孔２９において、径方向に移動可能に保持されている。後述するように、クランプ状態へ移行する際には、これら６つの鋼球２４は径方向外側へ移動して係合凹部２１に係合し、クランプ解除状態に移行する際には、６つの鋼球２４は径方向内側へ移動してピストン部材２５の凹部３４に夫々退避する。
【００２４】
図３〜図６，図９に示すように、ピストン部材２５は、ピストン部２５ａとロッド部２５ｂとを一体形成したものである。ピストン部２５ａはシリンダ穴３１に摺動可能に内嵌装着されている。ロッド部２５ｂは、軸孔２８にその軸心３２方向へ移動可能に挿通され、ロッド部２５ｂと軸孔２８との間には、保持体２３内部に切削切粉等の異物が侵入するのを防止するダストシール３５が装着されている。ロッド部２５ｂの上端側部分には、下方程軸心３２側へ移行するように軸心３２に対して約３０°傾斜した６つの傾斜部３３が周方向に形成され、６つの傾斜部３３の下側には、これら傾斜部３３に夫々隣接する半球面状の６つの凹部３４も形成されている。
【００２５】
クランプ作動手段１２は、ピストン部材２５を下方へ移動させて６つの鋼球２４を６つの係合凹部２１に夫々係合させるものであり、このクランプ作動手段１２は、ピストン部材２５を下方へ付勢する複数の皿バネ４０と、ピストン部材２５に形成され６つの鋼球２４を径方向外側へ移動させる６つの傾斜部３３を備えている。
【００２６】
複数の皿バネ４０は、環状部２３ｃとピストン部２５ａの内部に圧縮状態で配設され、一部の皿バネ４０は、大径部２３ａに形成された環状のバネ収容部４１に収容され、残りの皿バネ４０は、ピストン部２５ａに形成された環状のバネ収容部４２に収容されている。これら皿バネ４０は、ピストン部材２５を下方へ強力に付勢するクランプ力を発生させる。
クランプ状態へ移行する際には、皿バネ４０によりピストン部材２５が下方へ駆動され、このピストン部材２５の下方への移動に伴って、６つの傾斜部３３が６つの鋼球２４に夫々当接して６つの鋼球２４を径方向外側へ押圧するため、図４、図６に示すように、これら鋼球２４は径方向外側へ移動して６つの係合凹部２１に夫々係合する。
【００２７】
クランプ解除手段１３は、ピストン部材２５を上方へ移動させて６つの鋼球を６つの係合凹部２１から夫々離脱可能にするものであり、このクランプ解除手段１３は、皿バネ４０の弾性付勢力に抗してピストン部材２５を上方へ駆動可能な油圧シリンダ４５と、６つの鋼球２４を径方向内側へ夫々退避可能にする６つの凹部３４を備えている。
【００２８】
油圧シリンダ４５は、シリンダ穴３１と、ピストン部２５ａと、ピストン部材２５を上方へ駆動するクランプ解除力を発生させる油室４６などを有する。前述のように、ピストン部２５ａはシリンダ穴３１に摺動可能に内嵌装着され、シリンダ穴３１とピストン部２５ａの間はシール部材４７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２５ａの下側には油室４６が設けられ、この油室４６には、ベース体２に形成され外部の油圧供給装置に接続された油路４８から油圧を給排可能である。
【００２９】
クランプ状態からクランプ解除状態へ移行する際には、油室４６に油圧が供給されて、油室４６で発生したクランプ解除力により、皿バネ４０の弾性付勢力に抗してピストン部材２５が上方へ駆動される。このピストン部材２５の上方への移動に伴って、６つの傾斜部３３も上方へ移動するが、６つの傾斜部３３が上方へ移動するにつれて６つの鋼球２４が内側へ移動するため、図３、図５に示すように、これら鋼球２４は６つの凹部３４に夫々退避し、鋼球２４は係合凹部２１から離脱する。
【００３０】
図５、図６に示すように、位置決め機構１４は、ワークパレット１の鉛直方向位置を決める為の受止面２７と、ワークパレット１の水平方向位置を決める為の環状テーパー面３０と、ブッシュ１０に装着されたテーパーコレット５０などを備えている。
ブッシュ１０の下端には、受止面２７に当接する当接面５１が形成され、クランプ状態において、受止面２７に当接面５１が当接することで、ワークパレット１の鉛直方向位置が高精度に位置決めされる。
【００３１】
ブッシュ１０の内周側部分には、径拡大方向に弾性変形可能なテーパーコレット５０が上下摺動可能に装着されている。テーパーコレット５０の外周面は円筒面に形成されており、テーパーコレット５０の内周面は環状テーパー面３０に密着係合可能な下方程大径のテーパー面に形成されている。図１０、図１１に示すように、テーパーコレット５０の周方向４等分位置には、テーパーコレット５０の弾性変形を促進するスリット５０ａ，５０ｂが形成されている。
ブッシュ１０の内周側部分において、テーパーコレット５０の上側には環状溝５２が形成され、この環状溝５２には、テーパーコレット５０を下方に弾性付勢する皿バネ５３が設けられている。テーパーコレット５０の下側には、テーパーコレット５０を抜け止めする止め輪５４が装着されている。
【００３２】
テーパーコレット５０が環状テーパー面３０に外嵌した状態で、６つの鋼球２４が６つの係合凹部２１に夫々係合して、ブッシュ１０がベース体２側へ引きつけられると、テーパーコレット５０は皿バネ５３により下方へ付勢されているため、テーパーコレット５０が環状テーパー面３０に密着係合してワークパレット１は水平方向に高精度に位置決めされる。このとき、同時に受止面２７にブッシュの当接面５１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。
【００３３】
図３、図５に示すように、エア供給機構１５は、外部の加圧エア供給装置（図示略）に接続されるベース体２内のエア通路６０と、保持体２３内のエア通路６１と、ロッド部２５ｂ内のエア通路６２，６３と、環状溝６４，６５と、ブロー孔６６，６７などを有する。ブロー孔６６，６７は夫々放射状に例えば４本形成されている。エア通路６３の上端はプラグ部材６８で閉塞されている。このエア供給機構１５においては、加圧エア供給装置から供給された加圧エアは、エア通路６２、環状溝６４を介してブロー孔６６から噴出して受止面２７と当接面５１の付近をエアブローすると共に、エア通路６２，６３、環状溝６５を介してブロー孔６７から噴出して環状テーパー面３０とテーパーコレット５０の付近をエアブローする。
【００３４】
次に、クランプ装置３の作用について説明する。
図３、図５に示すように、ワークパレット１をベース体２に搬送してセットする前に、油室４６に油圧を供給してクランプ解除状態に保持しておく。このとき、油圧シリンダ４５で発生したクランプ解除力が皿バネ４０のクランプ力に抗してピストン部材２５を押し上げており、ロッド部２５ｂの上端が凹穴１ｃの上端に当接している。ここで、６つの鋼球２４は径方向内側へ移動して６つの凹部３４に夫々退避した状態である。
【００３５】
次に、前記の状態からワークパレット１をベース体２にセットした後、図４、図６に示すように、油室４６の油圧を排出すると、皿バネ４０によるクランプ力がピストン部材２５に作用してピストン部材２５を押し下げる。このとき、ピストン部材２５に形成された６つの傾斜部３３も下降して６つの鋼球２４を夫々径方向外側へ押し出すため、６つの鋼球２４は外側へ移動して６つの係合凹部２１と夫々係合する。
【００３６】
このとき、鋼球２４を介してブッシュ１０にクランプ力が伝達されて、ブッシュ１０はベース体２側へ引きつけられる。同時に、保持部２３ｂの環状テーパー面３０にテーパーコレット５０が密着係合してワークパレット１は水平方向に位置決めされ、受止面２７にブッシュ１０の当接面５１が当接してワークパレット１は鉛直方向に位置決めされる。従って、ワークパレット１は、水平方向と鉛直方向に夫々高精度に位置決めされた状態でベース体２に固定される。
【００３７】
次に、このクランプ状態から油室４６に油圧を供給すると、油室４６で発生したクランプ解除力により皿バネ４０の弾性付勢力に抗してピストン部材２５は上方へ駆動される。このとき、傾斜部３３も上昇して６つの鋼球２４が径方向内側へ移動するため、６つの鋼球２４は６つの係合凹部２１から夫々離脱し、夫々凹部３４に退避して、ワークパレット１の固定が解除される。
【００３８】
以上説明したクランプ装置３によれば次のような効果が得られる。
１）クランプ状態では、６つの鋼球２４を６つの係合凹部２１に夫々係合させてワークパレット１をクランプするので、ブッシュ１０と鋼球２４の接触面積が比較的大きくなってブッシュ１０に鋼球２４の接触跡が付くことがないし、ワークパレット１を繰り返し使用しても鋼球２４とブッシュ１０の係合位置が変わらないため、常にクランプ力がブッシュ１０に均等に作用して安定したクランプ状態を維持できる。また、大きなクランプ力が必要な場合でも、鋼球２４とブッシュ１０との接触面積が比較的大きいことから、接触面積を増やすために鋼球２４のサイズを大きくしたり鋼球の数を増やしたりする必要がなく、クランプ装置３を小型化することが可能になる。
【００３９】
２）保持部２３ｂの環状テーパー面３０にテーパーコレット５０を密着係合させると共に、受止面２７にブッシュ１０の当接面５１を当接させることができるので、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高精度に位置決めすることができる。さらに、テーパーコレット５０には、弾性変形を促進するスリット５０ａ，５０ｂが形成されているので、クランプ状態でテーパーコレット５０を環状テーパー面３０に確実に密着させることができ、ワークパレット１を水平方向により精度よく位置決めすることができる。
【００４０】
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。尚、前記実施形態と同様のものについては同じ符号を付し、適宜その説明を省略する。
１〕図１２に示すように、クランプ作動手段１２Ａは、ピストン部材２５Ａに形成された環状テーパー面３３Ａであって、複数の鋼球２４を径方向外側へ移動させる環状テーパー面３３Ａを有する。一方、クランプ解除手段１３Ａは、環状テーパー面３３Ａの下側に隣接させてピストン部材２５Ａに形成された環状リセス３４Ａであって、複数の鋼球２５を径方向内側へ退避可能にする環状リセス３４Ａを有する。このクランプ装置の作用・効果は前記実施形態とほぼ同様であるため、その説明を省略する。
【００４１】
２〕位置決め機構１４は省略することができる。例えば、ワークパレット１とベース体２との間に、クランプ装置３とは別の種々の構造の位置決め機構を設けて、ワークパレット１をベース体２に対して位置決めするように構成できる。
３〕鋼球２４の数は６つに限定されるものではなく、クランプ装置３のサイズ、クランプ力の大きさ等に応じて、種々の選択が可能である。
４〕固定対象物として金型を固定するクランプ装置に本発明を適用することもできる。この場合の作用・効果は前記実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００４２】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、複数の鋼球を複数の係合凹部に夫々係合させてワークパレット又は金型からなる固定対象物をクランプすることができるので、ブッシュと鋼球の接触面積が比較的大きくなってブッシュに鋼球の接触跡が付くことがないし、固定対象物を繰り返し使用しても鋼球とブッシュの係合位置が変わらず、常にクランプ力がブッシュに均等に作用して安定したクランプ状態を維持できる。また、大きなクランプ力が必要な場合でも、鋼球とブッシュの接触面積が比較的大きいことから、接触面積を増やすために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必要がなく、クランプ装置を小型化することが可能になる。
【００４３】
請求項２の発明によれば、クランプ状態に移行する際に、クランプ出力部材を軸心方向へ移動させて、クランプ出力部材に形成された複数の傾斜部を複数の鋼球に夫々当接させ、複数の傾斜部により複数の鋼球を夫々径方向外側へ移動させて、複数の鋼球を複数の係合凹部に夫々係合させることができる。その他、請求項１と同様の効果が得られる。
【００４４】
請求項３の発明によれば、クランプ状態からクランプ解除状態に移行する際に、クランプ出力部材の移動に伴い傾斜部も同方向へ移動させることで、複数の鋼球を内側へ移動させて傾斜部に隣接した複数の凹部に夫々退避させ、複数の鋼球を複数の係合凹部から夫々離脱させて固定対象物の固定が解除することができる。その他、請求項２と同様の効果が得られる。
【００４５】
請求項４の発明によれば、クランプ状態に移行する際に、クランプ出力部材を軸心方向へ移動させて、クランプ出力部材に形成された環状テーパ面を複数の鋼球に夫々当接させ、この環状テーパ面により複数の鋼球を夫々径方向外側へ移動させて、複数の鋼球を複数の係合凹部に夫々係合させることができる。その他、請求項１と同様の効果が得られる。
【００４６】
請求項５の発明によれば、クランプ状態からクランプ解除状態に移行する際に、クランプ出力部材の移動に伴い環状テーパー面も同方向へ移動させることで、複数の鋼球を内側へ移動させて環状テーパ面に隣接した環状リセスに夫々退避させ、複数の鋼球を複数の係合凹部から夫々離脱させて固定対象物の固定を解除することができる。その他、請求項２と同様の効果が得られる。
【００４７】
請求項６の発明によれば、クランプ作動手段は、クランプ出力部材を軸心方向へ付勢する皿バネを有するので、クランプ状態に移行する際に、皿バネによりクランプ出力部材を軸心方向へ駆動して、複数の鋼球を複数の係合凹部に夫々係合させることができる。その他、請求項１〜５の何れかと同様の効果が得られる。
【００４８】
請求項７の発明によれば、クランプ解除手段は、皿バネの弾性付勢力に抗してクランプ出力部材を軸心方向へ駆動可能な油圧シリンダを有するので、クランプ状態からクランプ解除状態に移行する際に、油圧シリンダにより皿バネの弾性付勢力に抗してクランプ出力部材を軸心方向へ駆動して、複数の鋼球を複数の係合凹部から夫々離脱させることができる。その他、請求項６と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るワークパレット、ベース体及びクランプ装置の全体構成斜視図である。
【図２】クランプ装置の平面図である。
【図３】クランプ装置（クランプ解除状態）の縦断面図である。
【図４】クランプ装置（クランプ状態）の縦断面図である。
【図５】図３の要部拡大図である。
【図６】図４の要部拡大図である。
【図７】ブッシュの平面図である。
【図８】ブッシュの縦断面図である。
【図９】ピストン部材の斜視図である。
【図１０】テーパーコレットの斜視図である。
【図１１】テーパーコレットの縦断面図である。
【図１２】変更形態のピストン部材の斜視図である。
【符号の説明】
１      ワークパレット
２      ベース体
３      クランプ装置
１０    ブッシュ
１０ａ 挿通孔
１１    クランプ機構
１２，１２Ａ    クランプ作動手段
１３，１３Ａ    クランプ解除手段
２１    係合凹部
２３    保持体
２３ｂ  保持部
２４    鋼球
２５    ピストン部材
２８    軸孔
３３    傾斜部
３４    凹部
３３Ａ  環状テーパー面
３４Ａ  環状リセス
４０    皿バネ
４５    油圧シリンダ
【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６】
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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５】
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【図７】
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【図８】
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