JP2003097519A - クランプ装置 - Google Patents

クランプ装置

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JP2003097519A
JP2003097519A JP2001288745A JP2001288745A JP2003097519A JP 2003097519 A JP2003097519 A JP 2003097519A JP 2001288745 A JP2001288745 A JP 2001288745A JP 2001288745 A JP2001288745 A JP 2001288745A JP 2003097519 A JP2003097519 A JP 2003097519A
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    • F16B21/10—Means for preventing relative axial movement of a pin, spigot, shaft or the like and a member surrounding it; Stud-and-socket releasable fastenings by separate parts
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    • B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワークパレット又は金型からなる固定対象物
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固定対象物をクラ
ンプすること、等が可能なクランプ装置を提供する。 【解決手段】 クランプ装置３において、ブッシュ１０
に複数の部分球面状の係合凹部２１を形成し、クランプ
機構１１は、筒状の保持部２３ｂを有する保持体２３
と、複数の係合凹部２１に対向させて保持部２３ｂに径
方向へ移動可能に保持された複数の鋼球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とを有し、クランプ作動手段１２によりピストン部
材２５を軸心方向へ移動させて複数の鋼球２４を複数の
係合凹部２１に夫々係合させ、クランプ解除手段１３に
よりピストン部材２５を軸心方向へ移動させて複数の鋼
球２４を係合凹部２１から離脱させるように構成した。

Description

【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、環状に配置された複数の部分
球面状の係合凹部を備え且つ固定対象物に固定された環
状のブッシュと、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複数の鋼球を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複数の鋼球を複数の係合凹
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面積が比較的大きくな
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、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、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、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、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。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２
４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１
１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２３
ａと、この大径部２３ａから上方へ延びブッシュ１０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２
３ｃ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２
３ｂ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２
３ｃ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３３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上の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２
５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２
４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２５
ａ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２
５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２
５ａ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４
６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１
４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５
０ａ，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３
０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１
５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６
２、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４
０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２
４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 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

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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、 環状に配置された複数の部分球面状の係合凹部を備え且
    つ固定対象物に固定された環状のブッシュと、 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複数
    の鋼球を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複数
    の鋼球を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。
  2. 【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、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。
  3. 【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、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。
  4. 【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、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。
  5. 【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、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。
  6. 【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の何れかに記載のクランプ装置。
  7. 【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。
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