JP2021024048A - 固定用冶具 - Google Patents

Abstract

【課題】吸着面の表面粗さが大きいワークを適切に固定できる固定用冶具を提供する。【解決手段】ワークＷを載置台９０に固定する固定用治具１は、本体部１０と、本体部１０に設けられ、ワークＷを支持する支持部２０と、弾性を有し、支持部２０を囲むように設けられ先端が支持部２０よりも突出する上スリーブ３０と、支持部２０に設けられた吸引口２２から、支持部２０、上スリーブ３０及びワークＷに囲まれた上吸引領域Ｒ１の空気を吸引して、上スリーブ３０を弾性変形させながらワークＷを支持部２０に吸着させる吸引部４０とを備える。【選択図】図４

Description

本発明は、ワークを載置台に固定する固定用冶具に関する。

従来、ワークを工作機械のテーブルに固定するためのワーク固定装置が利用されている（下記の特許文献１を参照）。このワーク固定装置は、ワークが載置されるクランプブロックの基準面に形成された吸着口から空気を吸引して、ワークの底面（吸着面）をクランプブロックの基準面に吸引吸着させる。

特開２０１０−１６２６１０号公報

ところで、ワークが例えば鍛造品や成形品である場合には、ワークの吸着面の表面粗さが大きいケースや、吸着面がうねっている（平面度が低い）ケースがある。このようなワークでは、吸着面と基準面の隙間から空気が流入するため、吸着力が低下してしまい、適切にワークを吸着させることができないおそれがある。

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、吸着面の表面粗さが大きいワークや吸着面の平面度が低いワークを適切に固定できる固定用冶具を提供することを目的とする。

本発明の一の態様においては、ワークを載置台に固定する固定用治具であって、本体部と、前記本体部に設けられ、前記ワークを支持する支持部と、弾性を有し、前記支持部を囲むようにリング状に設けられ先端が前記支持部よりも突出するリング状弾性部と、前記支持部に設けられた吸引口から、前記支持部、前記リング状弾性部及び前記ワークに囲まれた領域の空気を吸引して、前記リング状弾性部を弾性変形させながら前記ワークを前記支持部に吸着させる吸引部と、を備える固定用治具を提供する。

また、前記リング状弾性部は、円板状の前記支持部の周面を囲んでおり、先端側が半径方向の外方に位置するようにテーパ状に形成された囲み部を有することとしてもよい。

また、前記囲み部の厚さは、先端側に向かって小さくなっていることとしてもよい。

また、前記リング状弾性部は、前記囲み部よりも半径方向の中心側に位置し、前記囲み部と連結している連結部を有し、前記連結部は、前記支持部及び前記本体部に上下に挟まれて固定されていることとしてもよい。

また、前記支持部は、前記支持部の前記吸引口が設けられた上面から互いに離れて突出している３つの凸部を有し、前記リング状弾性部の先端は、前記凸部に形成された前記ワークを支持する凸支持面よりも突出していることとしてもよい。

また、前記支持部は、中心に回動可能に設けられた球体を有し、前記リング状弾性部の先端は、前記球体に形成された前記ワークを支持する球体支持面よりも突出していることとしてもよい。

また、前記固定用冶具は、前記支持部、前記リング状弾性部及び前記球体がそれぞれ設けられた３つの前記本体部を備え、３つの前記球体に形成された前記球体支持面が、前記ワークを支持することとしてもよい。

また、前記吸引部は、前記本体部の外周もしくはチューブを介して離隔した位置に設けられ、前記領域の空気を吸引するために負圧を発生させる負圧発生部を有し、前記本体部は、内部に形成され前記吸引口と前記負圧発生部を結ぶ吸引路を有することとしてもよい。

また、前記吸引口は、第１吸引口であり、前記本体部は、前記載置台に対向する対向部を有し、前記吸引部は、前記対向部に設けられた第２吸引口から前記対向部と前記載置台の間の空気を吸引して前記本体部を前記載置台に吸着させることとしてもよい。

また、前記リング状弾性部は、第１リング状弾性部であり、前記固定用冶具は、弾性を有し、前記対向部を囲むようにリング状に設けられ先端が前記対向部よりも突出する第２リング状弾性部を更に備え、前記吸引部は、前記第２吸引口から、前記対向部、前記第２リング状弾性部及び前記載置台に囲まれた領域の空気を吸引して、前記第２リング状弾性部を弾性変形させながら前記本体部を前記載置台に吸着させることとしてもよい。

また、前記固定用冶具は、前記ワークが前記支持部に支持されていない状態では、前記第２吸引口から空気を吸引して前記本体部を前記載置台に吸着させる第１吸着状態にし、前記ワークが前記支持部に支持されると、前記第１吸引口及び前記第２吸引口から空気を吸引して前記本体部を前記載置台に吸着させると共に前記ワークを前記支持部に吸着させる第２吸着状態にする吸着切替部を更に備えることとしてもよい。

また、前記本体部は、内部に形成され、前記第１吸引口、前記第２吸引口及び前記吸引部の間を結ぶ吸引路を有し、前記吸着切替部は、前記吸引路内に先端側が前記第１吸引口から突出するように付勢された弁体を有し、前記弁体は、前記ワークが前記支持部に支持されていない状態では、前記吸引路の前記第１吸引口側を閉塞する閉塞位置に位置し、前記ワークが前記支持部に支持されると、前記ワークによって押されて下方に移動して閉塞状態を開放する開放位置に位置することとしてもよい。

本発明によれば、吸着面の表面粗さが大きいワークや吸着面の平面度が低いワークを適切に固定できる固定用冶具を提供できるという効果を奏する。

本発明の第１の実施形態に係る固定用冶具１の構成を説明するための模式図である。 図１に示す固定用冶具１の上面図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 固定用冶具１がワークＷを吸引吸着した状態を説明するための模式図である。 第２の実施形態に係る固定用冶具１の構成を説明するための模式図である。 固定用冶具１がワークＷを吸引吸着した状態を説明するための模式図である。 第３の実施形態に係る固定用冶具１の構成を説明するための模式図である。 第３の実施形態に係る支持体１０５の構成を説明するための模式図である。 図８に示す支持体１０５の上面図である。 図９のＢ−Ｂ断面図である。 固定用冶具１がワークＷを吸引吸着した状態を説明するための模式図である。 第４の実施形態に係る固定用冶具１の構成を説明するための模式図である。 第５の実施形態に係る固定用冶具１の構成を説明するための模式図である。 固定用冶具１がワークＷを吸引吸着した状態を説明するための模式図である。 第６の実施形態に係る固定用冶具１の構成を説明するための模式図である。

＜第１の実施形態＞
（固定用冶具の構成）
本発明の第１の実施形態に係る固定用冶具の構成について、図１〜図４を参照しながら説明する。

図１は、第１の実施形態に係る固定用冶具１の構成を説明するための模式図である。図２は、図１に示す固定用冶具１の上面図である。図３は、図２のＡ−Ａ断面図である。図４は、固定用冶具１がワークＷを吸引吸着した状態を説明するための模式図である。なお、図１及び図２では、説明の便宜上、チューブ４４の一部のみが示されている。

固定用冶具１は、図４に示すように、ワークＷを載置台９０に固定するための冶具である。ワークＷは、例えば、セラミックスや非鉄合金等の非磁性のワークである。固定用冶具１は、ワークＷの吸着面Ｗ１を吸引吸着した状態で、載置台９０に対して固定する（図４参照）。第１の実施形態の固定用冶具１は、本体部１０が磁性体であり、磁力によって載置台９０に固定される。第１の実施形態では、一つの固定用冶具１が、ワークＷを載置台９０に対して固定する。

載置台９０は、一例として加工機である磁気チャックを有する平面研削盤の台であり、ワークＷは、固定用冶具１を介して載置台９０に固定された状態で加工される。この場合、ワークＷが非磁性のワークであっても、ワークＷを載置台９０の任意の位置に固定できる。これにより、ワークＷを加工しやすい位置や向きに、ワークＷを載置台９０に固定できるので、加工しやすくなる。

なお、ワークＷの吸着面Ｗ１は、ここでは図４に示すように表面粗さが大きく、平面度が低いものとする。固定用冶具１は、詳細は後述するが、上記の吸着面Ｗ１であっても、吸着面Ｗ１に密着して吸引領域の気密性を高められる構成となっている。

固定用冶具１は、図１に示すように、支持体５と、吸引部４０とを有する。支持体５は、図４に示すように、ワークＷを支持しつつ載置台９０に吸着される。支持体５は、本体部１０と、支持部２０と、吸引路２８と、上スリーブ３０とを有する。なお、ワークＷが固定用冶具１に支持された際には、図４に示すように、ワークＷ、支持部２０及び上スリーブ３０によって囲まれた上吸引領域Ｒ１が形成される。

本体部１０は、固定用冶具１の本体を成す部分であり、ここでは円柱状に形成されている。本体部１０は、ここでは鋼等の磁性材料から成る。本体部１０は、載置台９０に設けられた磁気チャックによって、載置台９０の任意の位置に吸着されうる。

支持部２０は、図３に示すように本体部１０の上方に設けられており、ワークＷを支持可能である。支持部２０は、円板状に形成されている。支持部２０は、周方向に所定間隔で配置されたボルト等の締結部材８０によって、本体部１０に固定されている。支持部２０の上面２１ａには、第１吸引口である吸引口２２が設けられている。

吸引口２２は、上吸引領域Ｒ１の空気が吸引される開口である。吸引口２２は、図３に示すように、吸引路２８と繋がっている。上吸引領域Ｒ１の空気は、図４に示すように、吸引口２２から吸引路２８へ流れる。

支持部２０は、図１に示すように、吸引口２２が形成された上面２１ａから突出している凸部２４を有する。凸部２４は、所定間隔で３つ設けられており、それぞれ同じ形状となっている。３つの凸部２４の頂面２４ａは、それぞれ平面となっており、ワークＷを支持する凸支持面として機能する。

吸引路２８は、吸引口２２から流入した空気が流れる流路である。吸引路２８は、図３に示すように、本体部１０及び支持部２０に形成されている。吸引路２８は、第１流路２８ａと、第２流路２８ｂとを有する。

第１流路２８ａは、一端側にて吸引口２２と連通している。第１流路２８ａの他端側は、第２流路２８ｂと連通している。第２流路２８ｂは、第１流路２８ａと直交している。第２流路２８ｂは、吸引部４０のエジェクタ４２の内部空間と連通している。上吸引領域Ｒ１の空気は、図４に示すように、吸引路２８を介してエジェクタ４２へ流れる。

上スリーブ３０は、図３に示すように、リング状に形成されている。上スリーブ３０は、支持部２０の外周面を囲むように配置されている。上スリーブ３０は、弾性を有する。上スリーブ３０は、ゴム等の弾性材料から成る。上スリーブ３０の断面形状は、ここではＬ字状である。上スリーブ３０は、囲み部３２と、固定部３４とを有する。

囲み部３２は、リング状に形成された部分である。囲み部３２は、支持部２０の外周面に隣接している。囲み部３２の先端３２ａは、支持部２０（具体的には凸部２４の頂面２４ａ）よりも突出している。例えば、先端３２ａは、頂面２４ａよりも０．５（ｍｍ）だけ突出している。

吸引口２２から空気が吸引される際に、弾性を有する囲み部３２の先端３２ａがワークＷに押圧されて弾性変形する（図４参照）。弾性変形した上スリーブ３０の先端３２ａは、ワークＷに密着する。

囲み部３２の厚さは、図３に示すように先端３２ａ側に向かって薄くなっている。これにより、囲み部３２の先端３２ａが弾性変形しやすくなる。なお、囲み部３２の厚さは、一定の大きさであってもよい。先端３２ａの突出量は、ワークＷに密着する際の弾性変形の度合いに応じて設定される。

囲み部３２の直径は、軸方向において一定の大きさではなく、囲み部３２は、図３に示すようにテーパ状に形成されている。具体的には、囲み部３２は、先端３２ａ側が半径方向の外方に位置するように傾斜している。ただし、上記に限定されず、囲み部３２の直径は、軸方向において一定の大きさであってもよい。

固定部３４は、囲み部３２の下部と連結している連結部である。固定部３４は、上スリーブ３０の半径方向において囲み部３２よりも中央側に位置している。具体的には、固定部３４は、本体部１０の支持部２０の間に位置している。固定部３４は、本体部１０及び支持部２０に上下に挟まれて固定されている。

吸引部４０は、支持部２０に設けられた吸引口２２から上吸引領域Ｒ１の空気を吸引して、上スリーブ３０を弾性変形させながらワークＷを支持部２０に吸着させる。これにより、上スリーブ３０がワークＷの吸着面Ｗ１に密着するので、吸着面Ｗ１の表面粗さが大きかったり平面度が低かったりしても、上吸引領域Ｒ１に空気が流入することを防止できる。この結果、上吸引領域Ｒ１への空気の流入に起因して吸引力が低下することを抑制できる。

吸引部４０は、図１に示すように、エジェクタ４２と、チューブ４４とを有する。
エジェクタ４２は、圧縮空気を利用して、吸引口２２から空気を吸引するための負圧を発生させる負圧発生部の機能を有する。例えば、エジェクタ４２は、内部を通過する圧縮空気の流速を大きくして、吸引口２２から空気を吸引する負圧を発生させる。

エジェクタ４２は、図１に示すように、本体部１０の外周面に設けられている。エジェクタ４２は、例えば管状に形成されており、軸方向の一端側に形成された流入部４２ａと、軸方向の他端側に形成された排出部４２ｂと、中央側に設けられた連通部４２ｃとを有する。

流入部４２ａは、チューブ４４から圧縮空気が流入する部分である。排出部４２ｂは、圧縮空気が排出される部分である。連通部４２ｃは、吸引路２８（具体的には、第２流路２８ｂ）と連通している部分である。吸引口２２から吸引され吸引路２８を流れる空気は、連通部４２ｃからエジェクタ４２内に流入する。すなわち、上吸引領域Ｒ１の空気は、エジェクタ４２の連通部４２ｃを通過する圧縮空気によって吸引口２２から吸引され、その後、圧縮空気と共に排出部４２ｂから排出される。

チューブ４４は、エジェクタ４２の流入部４２ａとコンプレッサとを接続している。コンプレッサによって圧縮された圧縮空気が、チューブ４４を流れて流入部４２ａからエジェクタ４２へ流入した後に、排出部４２ｂから排出される。

（ワークＷの固定時の作業例）
固定用冶具１を介してワークＷを載置台９０に固定する際の作業者の作業例について、説明する。

作業者は、まず、載置台９０の所望の位置に固定用冶具１を載せる。この際、固定用冶具１の本体部１０が磁性を有するので、本体部１０が載置台９０に設けられた磁気チャックによって吸着固定される。

次に、作業者は、固定用冶具１の支持部２０の上にワークＷを載せる。例えば、作業者は、ワークＷの加工しやすい向きとなるように、ワークＷを支持部２０（具体的には、支持部２０の凸部２４）上に載せる。

次に、作業者は、コンプレッサを動作させて圧縮空気を、吸引部４０のエジェクタ４２に供給する。エジェクタ４２内を圧縮空気が通過する際に、エジェクタ４２内に負圧が発生する。この負圧によって、上吸引領域Ｒ１の空気が吸引口２２から吸引され、当該空気がエジェクタ４２の排出部４２ｂから排出される。このような空気の流れが発生することで、上吸引領域Ｒ１も負圧となり、負圧に起因する吸引力によってワークＷが支持部２０に吸着される。

この際、凸部２４を囲む上スリーブ３０の先端３２ａが、ワークＷに押圧されて弾性変形して、ワークＷの吸着面Ｗ１に密着する。これにより、吸着面Ｗ１の表面粗さが大きかったり平面度が低かったりしても、上吸引領域Ｒ１に空気が流入することを防止できるので、上吸引領域Ｒ１の気密性を高められる。この結果、吸引力の低下を抑制できるので、ワークＷが固定用冶具１を介して載置台９０に適切に固定される。

次に、作業者は、固定用冶具１を介して載置台９０に固定されたワークＷに対して、加工を行う。ワークＷの加工が終了すると、エジェクタ４２への圧縮空気の供給を停止して、ワークＷの固定状態を解除する。

（第１の実施形態における効果）
第１の実施形態の固定用冶具１は、支持部２０を囲む上スリーブ３０と、支持部２０の吸引口２２から上吸引領域Ｒ１の空気を吸引する吸引部４０とを有する。吸引部４０は、上スリーブ３０を弾性変形させながらワークＷを支持部２０に吸着させる。
これにより、吸引部４０がワークＷを支持部２０に吸着させる際に、上吸引領域Ｒ１を囲む上スリーブ３０の先端３２ａが弾性変形してワークＷに密着する。これにより、上吸引領域Ｒ１の気密性を高めることができる。

比較例と対比しながら、より詳細に説明する。
比較例では、本実施形態とは異なり、上スリーブ３０を設けずにワークＷを支持部２０に吸着させるものとする。この比較例では、ワークＷの吸着面Ｗ１の表面粗さが大きいと、吸着面と支持部２０の間に隙間が生じてしまい、当該隙間から上吸引領域Ｒ１に空気が流入するおそれがある。そして、吸引部４０の吸引能力を超える空気が上吸引領域Ｒ１に流入すると、吸引力が低下してしまい、ワークＷを支持部２０に適切に吸着させることができない。
これに対して、本実施形態のように上スリーブ３０を設ける場合には、上スリーブ３０が弾性変形して吸着面Ｗ１に密着することで、上スリーブ３０と吸着面Ｗ１の間に隙間が発生しないため、上吸引領域Ｒ１に空気が流入しない（気密性が高い）。この結果、吸引部４０による吸引力の低下を抑制できるので、ワークＷを支持部２０に適切に吸着できる。

＜第２の実施形態＞
第２の実施形態に係る固定用冶具の構成について、図５及び図６を参照しながら説明する。以下では、主に、第１の実施形態の構成と異なる第２の実施形態の構成について説明する。

図５は、第２の実施形態に係る固定用冶具１の構成を説明するための模式図である。図６は、固定用冶具１がワークＷを吸引吸着した状態を説明するための模式図である。

第２の実施形態に係る固定用冶具１がワークＷを支持する構成は、第１の実施形態と同様である。具体的には、第２の実施形態に係る固定用冶具１も、支持部２０を囲む上スリーブ３０を有する。

一方で、第２の実施形態に係る固定用冶具１の載置台９０に対向する部分の構成は、第１の実施形態とは異なる。第１の実施形態では、本体部１０が、載置台９０の磁気チャックによって吸着される。これに対して、第２の実施形態では、載置台９０が磁気チャック機能を有さない場合であり、本体部１０が吸引部４０によって載置台９０に吸着される。

第２の実施形態に係る固定用冶具１は、図５に示すように、本体部１０の下面に形成された凹部５０を有する。凹部５０は、例えば円形状のくぼみである。凹部５０は、固定用冶具１が載置台９０に載置された際に、載置台９０に対向する対向部である。

凹部５０は、図６に示すように、本体部１０が載置台９０に載せられた際に、載置台９０の載置面９２との間で下吸引領域Ｒ２を形成する。下吸引領域Ｒ２は、吸引部４０によって空気が吸引される領域である。

凹部５０の底面には、下吸引領域Ｒ２と連通している下吸引口５２が形成されている。下吸引口５２は、本体部１０内に形成された吸引路２８と連通している。具体的には、下吸引口５２は、吸引路２８の第３流路２８ｃと連通している。第３流路２８ｃは、第２流路２８ｂと連通している。下吸引口５２から吸引された空気は、第３流路２８ｃ、第２流路２８ｂの順に流れて、エジェクタ４２から排出される。

吸引部４０は、下吸引領域Ｒ２の空気を下吸引口５２から吸引する。吸引部４０が下吸引領域Ｒ２の空気を吸引することで、本体部１０が載置台９０に吸着される。吸引部４０は、上吸引領域Ｒ１の空気と、下吸引領域Ｒ２の空気とを、同時に吸引する。このため、ワークＷが支持部２０に吸着される際に、本体部１０が載置台９０に吸着される。この結果、ワークＷが固定用冶具１を介して載置台９０に固定される。

第２の実施形態によれば、載置台９０が磁気チャックを有しない場合（例えば、載置台９０が測定装置の石定盤である場合）であっても、吸引部４０が下吸引領域Ｒ２の空気を吸引することで、固定用冶具１を載置台９０に吸着できる。これにより、簡易な構成の固定用冶具１によって、ワークＷを載置台９０に固定できる。

＜第３の実施形態＞
第３の実施形態に係る固定用冶具の構成について、図７〜図１１を参照しながら説明する。以下では、主に、第１の実施形態及び第２の実施形態の構成と異なる第３の実施形態の構成について説明する。

図７は、第３の実施形態に係る固定用冶具１の構成を説明するための模式図である。図８は、第３の実施形態に係る支持体１０５の構成を説明するための模式図である。図９は、図８に示す支持体１０５の上面図である。図１０は、図９のＢ−Ｂ断面図である。図１１は、固定用冶具１がワークＷを吸引吸着した状態を説明するための模式図である。

第１の実施形態の固定用冶具１では、一つの支持体５がワークＷを支持していた。これに対して、第３の実施形態では、複数の支持体１０５がワークＷを支持する。具体的には、三つの支持体１０５が、ワークＷを支持する。これにより、大きなサイズのワークＷを安定して支持することができる。

第３の実施形態の固定用冶具１は、図７に示すように、三つの支持体１０５と、吸引部１４０とを有する。三つの支持体１０５の構成は同一であるので、以下では、一つの支持体１０５を例に挙げて説明する。三つの支持体１０５は、それぞれ載置台９０に吸着される。支持体１０５は、図８に示すように、本体部１１０と、支持部１２０と、上スリーブ１３０を有する。

本体部１１０及び上スリーブ１３０は、第１の実施形態の本体部１０及び上スリーブ３０と同様な構成である。一方で、支持部１２０の構成は、第１の実施形態の支持部２０の構成と異なる。第１の実施形態の支持部２０は、ワークＷを支持する３つの凸部２４（図１）を有していた。これに対して、第３の実施形態の支持部１２０は、凸部２４に代えて、ワークＷを支持する球体１２４を有する。

球体１２４は、本体部１１０の中心に設けられた凹部１１４の円錐面に接している。球体１２４は、回動可能に設けられている。球体１２４は、Ｄカットされた支持面１２４ａを有する。支持面１２４ａは、平らな面であり、ワークＷを支持する。三つの支持体１０５の球体１２４は、それぞれ支持面１２４ａがワークＷの吸着面Ｗ１に接する姿勢となるように、凹部１１４の円錐面に接触しながら自由に回動して、ワークＷを支持する。

球体１２４の下方には、球体１２４の回動を規制する規制軸１２６が設けられている。規制軸１２６は、球体１２４の凹部１２４ｂに入り込んでいる。球体１２４が回動する際に、凹部１２４ｂの内壁面が規制軸１２６に接触することで、球体１２４の回動が所定範囲内に規制される。これにより、球体１２４の過大な回動を抑制できるので、ワークＷを三つの支持体１０５の球体１２４に支持させやすくなる。

上スリーブ１３０は、球体１２４を含む支持部１２０を囲んでいる。上スリーブ１３０の先端１３２ａは、球体１２４の支持面１２４ａよりも突出している。上スリーブ１３０の先端１３２ａは、ワークＷが支持部１２０（具体的には支持面１２４ａ）に吸着される際に、ワークＷに押されて弾性変形してワークＷに密着する。

吸引部１４０は、支持部１２０、上スリーブ１３０及びワークＷに囲まれた上吸引領域Ｒ１の空気を吸引する。吸引部１４０は、図７に示すように、三つのエジェクタ１４２と、チューブ１４４とを有する。

三つのエジェクタ１４２は、それぞれ支持体１０５に一つずつ設けられている。エジェクタ１４２は、圧縮空気を利用して、吸引口１２２から空気を吸引するための負圧を発生させる。エジェクタ１４２の構成は、第１の実施形態のエジェクタ４２と同様な構成である。

チューブ１４４は、三つのエジェクタ１４２とコンプレッサとを接続している。コンプレッサによって圧縮された圧縮空気が、チューブ１４４を流れて三つのエジェクタ１４２へ流入した後に、排出される。

チューブ１４４には、バルブ１４５及び分岐部１４６が設けられている。バルブ１４５は、圧縮空気の流量を調整する弁である。分岐部１４６は、三つのエジェクタ１４２に向けて圧縮空気の流れを分岐させる。

第３の実施形態によれば、吸引部１４０がワークＷを三つの支持体１０５の支持部１２０にそれぞれ吸着させる際に、上吸引領域Ｒ１を囲む上スリーブ１３０の先端１３２ａが弾性変形してワークＷに密着する。これにより、上吸引領域Ｒ１の気密性を高めることができる。この結果、吸引部１４０による吸引力の低下を抑制できるので、ワークＷを支持部１２０に適切に吸着できる。

＜第４の実施形態＞
第４の実施形態に係る固定用冶具の構成について、図１２を参照しながら説明する。

図１２は、第４の実施形態に係る固定用冶具１の構成を説明するための模式図である。
第４の実施形態に係る固定用冶具１がワークＷを支持する構成は、第３の実施形態と同様である。具体的には、第４の実施形態に係る固定用冶具１も、支持部１２０を囲む上スリーブ１３０を有する。

一方で、第４の実施形態に係る固定用冶具１の載置台９０に対向する部分の構成は、第３の実施形態とは異なる。第３の実施形態では、本体部１１０が、載置台９０の磁気チャックによって吸着される。これに対して、第４の実施形態では、載置台９０が磁気チャックを有さず、本体部１１０が吸引部１４０によって載置台９０に吸着される。

第４の実施形態に係る固定用冶具１は、図１２に示すように、本体部１１０の下面に形成された凹部１５０を有する。凹部１５０は、例えば円形状のくぼみである。凹部１５０は、固定用冶具１が載置台９０に載置された際に、載置台９０に対向する対向部である。

凹部１５０は、図１２に示すように、本体部１１０が載置台９０に載せられた際に、載置台９０の載置面９２との間で下吸引領域Ｒ２を形成する。下吸引領域Ｒ２は、吸引部１４０によって空気が吸引される領域である。

凹部１５０の底面には、下吸引領域Ｒ２と連通している下吸引口１５２が形成されている。下吸引口１５２は、本体部１１０内に形成された吸引路１２８と連通している。具体的には、下吸引口１５２は、吸引路１２８の第３流路１２８ｃと連通している。第３流路１２８ｃは、第２流路１２８ｂと連通している。下吸引口１５２から吸引された空気は、第３流路１２８ｃ、第２流路１２８ｂの順に流れて、エジェクタ１４２から排出される。

吸引部１４０は、下吸引領域Ｒ２の空気を下吸引口１５２から吸引する。吸引部１４０が下吸引領域Ｒ２の空気を吸引することで、本体部１１０が載置台９０に吸着される。吸引部１４０は、上吸引領域Ｒ１の空気と、下吸引領域Ｒ２の空気とを、同時に吸引する。このため、ワークＷが支持部１２０に吸着される際に、本体部１１０が載置台９０に吸着される。この結果、ワークＷが固定用冶具１を介して載置台９０に固定される。

第４の実施形態によれば、載置台９０が磁気チャックを有しない場合（例えば、載置台９０が測定装置の石定盤である場合）であっても、吸引部１４０が下吸引領域Ｒ２の空気を吸引することで、固定用冶具１を載置台９０に吸着できる。これにより、簡易な構成の固定用冶具１によって、ワークＷを載置台９０に固定できる。

＜第５の実施形態＞
第５の実施形態に係る固定用冶具の構成について、図１３及び図１４を参照しながら説明する。

図１３は、第５の実施形態に係る固定用冶具１の構成を説明するための模式図である。図１４は、固定用冶具１がワークＷを吸引吸着した状態を説明するための模式図である。

第４の実施形態では、吸引部１４０は、上吸引領域Ｒ１の空気と、下吸引領域Ｒ２の空気とを同時に吸引する。これに対して、第５の実施形態では、下吸引領域Ｒ２の空気のみを吸引する第１吸引状態と、上吸引領域Ｒ１及び下吸引領域Ｒ２の空気を同時に吸引する第２吸引状態とを切り替え可能となっている。第１吸引状態では、下吸引領域Ｒ２の空気のみを吸引して、本体部１１０を載置台９０に吸着させる。第２吸引状態では、上吸引領域Ｒ１及び下吸引領域Ｒ２の空気を吸引して、ワークＷを支持部１２０に吸着させると共に本体部１１０を載置台９０に吸着させる。

第４の実施形態の固定用冶具１は、吸引部１４０による第１吸引状態と、吸引部１４０による第２吸引状態とを切り替える吸着切替部１６０を有する。吸着切替部１６０は、ワークＷが支持部１２０に支持されていない状態では第１吸引状態にし、ワークＷが支持部１２０に支持されると第２吸引状態に切り替える。吸着切替部１６０は、ここでは、吸引路１２８内に設けられている。

吸着切替部１６０は、吸引路１２８内での姿勢を変化することで、第１吸引状態と第２吸引状態とを切り替える。吸着切替部１６０は、弁体１６２と、ガイドロッド１６４と、ばね１６６とを有する。

弁体１６２は、吸引路１２８内にて先端側が吸引口１２２から突出するように付勢されている。弁体１６２は、ワークＷが支持部１２０に支持されていない状態では、吸引路１２８の第１流路１２８ａを閉塞する閉塞位置（図１３に示す位置）に位置する。一方で、弁体１６２は、ワークＷが支持部１２０に支持されると、ワークＷによって押されて下方に移動して閉塞状態を開放する開放位置（図１４に示す位置）に位置する。弁体１６２は、突出部１６３ａと、テーパ部１６３ｂと、凹部１６３ｃと、連通口１６３ｄとを有する。

突出部１６３ａは、弁体１６２の先端側の軸状の部分である。テーパ部１６３ｂは、円錐台形状の部分である。テーパ部１６３ｂが第１流路１２８ａの絞り部１２８ｄに接触した状態では、第１流路１２８ａを閉塞する。凹部１６３ｃは、弁体１６２の下側を凹ませた部分である。連通口１６３ｄは、凹部１６３ｃの側壁を貫通している開口である。

ガイドロッド１６４は、弁体１６２の移動を案内する部材である。ガイドロッド１６４は、弁体１６２の下方に位置している。ガイドロッド１６４は、案内部１６５ａと、連通路１６５ｂとを有する。

案内部１６５ａは、弁体１６２の凹部１６３ｃと嵌合しており、弁体１６２の移動を案内する。連通路１６５ｂは、ガイドロッド１６４を軸方向に貫通しており、空気が流れる通路である。

ばね１６６は、弁体１６２を付勢する付勢部材である。ばね１６６は、例えばコイルばねである。ばね１６６は、弁体１６２とガイドロッド１６４の間に配置されている。

ワークＷが支持部１２０に支持されていない状態では、ばね１６６によって付勢された弁体１６２は、図１３に示す閉塞位置に位置する。一方で、ワークＷが支持部１２０に支持された状態では、弁体１６２は、ワークＷに押圧されるため、ばね１６６の付勢力に抗い閉塞位置から開放位置（図１４）へ移動する。

第５の実施形態によれば、ワークＷを支持部１２０に支持させるか否かによって第１吸引状態と第２吸引状態を切り替えられるので、ワークＷを固定用冶具１を介して載置台９０に固定する際の作業者の作業性が向上する。

なお、上記では、支持部１２０の中心に球体１２４が設けられていることとしたが、これに限定されない。例えば、球体１２４に代えて、第２の実施形態のように３つの凸部２４が設けられていてもよい。

＜第６の実施形態＞
第６の実施形態に係る固定用冶具の構成について、図１５を参照しながら説明する。

図１５は、第６の実施形態に係る固定用冶具１の構成を説明するための模式図である。

第２の実施形態の固定用冶具１においては、本体部１０の上方に上スリーブ３０が設けられている。これに対して、第６の実施形態では、本体部２１０の上方に加えて下方にもスリーブが設けられている。

第６の実施形態の固定用冶具１の支持体２０５は、本体部２１０と、支持部２２０と、上スリーブ２３０と、対向部２６０と、下スリーブ２７０とを有する。本体部２１０、支持部２２０及び上スリーブ２３０の構成は、第２の実施形態の本体部１０、支持部２０及び上スリーブ３０と同様な構成であるので、詳細な説明を省略する。なお、下スリーブ２７０が第２リング状弾性部に該当する。

対向部２６０は、本体部２１０の下方に設けられており、固定用冶具１が載置台９０に載置された際に載置台９０に対向する。対向部２６０は、ここでは支持部２２０と同一形状（円板）となっている。対向部２６０は、ボルト等の締結部材によって、本体部２１０に固定されている。対向部２６０の下面２６１ａには、吸引口２６２が設けられている。また、対向部２６０には、三つの凸部２６４が設けられている。凸部２６４の頂面２６４ａが、載置台９０の載置面９２に接する。

下スリーブ２７０は、対向部２６０を囲むように配置されている。下スリーブ２７０は、ゴム等の弾性部材から成り、弾性を有する。下スリーブ２７０は、上スリーブ２３０と同一形状（すなわちリング形状）となっている。下スリーブ２７０は、囲み部２７２と、固定部２７４とを有する。

囲み部２７２は、リング状に形成された部分である。囲み部２７２は、対向部２６０の外周面に隣接している。囲み部２７２の先端２７２ａは、対向部２６０（具体的には凸部２６４の頂面２６４ａ）よりも突出している。
吸引口２６２から空気が吸引される際に、弾性を有する囲み部２７２の先端２７２ａが載置台９０に押圧されて弾性変形する。弾性変形した下スリーブ２７０の先端２７２ａは、載置台９０に密着する。

固定部２７４は、囲み部２７２の下部と繋がっている。固定部２７４は、下スリーブ２７０の半径方向において囲み部２７２よりも中央側に位置している。具体的には、固定部２７４は、本体部２１０の対向部２６０の間に位置している。固定部２７４は、本体部２１０及び対向部２６０に上下に挟まれて固定されている。

吸引部２４０は、対向部２６０に設けられた吸引口２６２から、対向部２６０、下スリーブ２７０及び載置台９０に囲まれた下吸引領域Ｒ２の空気を吸引して、下スリーブ２７０を弾性変形させながら対向部２６０を載置台９０に吸着させる。

第６の実施形態によれば、ワークＷを固定用冶具１の支持部２２０に適切に吸着させることに加えて、固定用冶具１の対向部２６０を載置台９０に適切に吸着させることが可能となる。特に、載置台９０の面の表面粗さが大きかったり、平面度が低かったりする場合には、下スリーブ２７０を設けることによる効果が一層発揮される。

なお、第６の実施形態の固定用冶具１は、放電加工機に用いることができる。具体的には、放電加工機の水槽の加工液内の底に設けた載置台９０に、固定用冶具１を介してワークＷを固定する。吸引部２４０のエジェクタ２４２は、本体部２１０から外されて、水槽外に設けられる。上述した上スリーブ２３０及び下スリーブ２７０を設けることで、吸着させる際に液が流入することを抑制できる。

また、第６の実施形態は、第２の実施形態に係る固定用冶具１に下スリーブ２７０を設けたものとして説明したが、これに限定されない。例えば、下スリーブ２７０は、第３、第４及び第５の実施形態に係る固定用冶具１に設けられてもよい。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の全部又は一部は、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を併せ持つ。

１ 固定用冶具
１０ 本体部
２０ 支持部
２２ 吸引口
２４ 凸部
２８ 吸引路
３０ 上スリーブ
３２ 囲み部
３４ 固定部
４０ 吸引部
４２ エジェクタ
５０ 凹部
５２ 下吸引口
９０ 載置台
１２４ 球体
１６０ 吸着切替部
１６２ 弁体
２７０ 下スリーブ
Ｒ１ 上吸引領域
Ｒ２ 下吸引領域
Ｗ ワーク

Claims (10)

1. ワークを載置台に固定する固定用治具であって、
   本体部と、
   前記本体部に設けられ、前記ワークを支持する支持部と、
   弾性を有し、前記支持部を囲むようにリング状に設けられ先端が前記支持部よりも突出するリング状弾性部と、
   前記支持部に設けられた吸引口から、前記支持部、前記リング状弾性部及び前記ワークに囲まれた領域の空気を吸引して、前記リング状弾性部を弾性変形させながら前記ワークを前記支持部に吸着させる吸引部と、
   を備える、固定用治具。
2. 前記リング状弾性部は、円板状の前記支持部の周面を囲んでおり、先端側が半径方向の外方に位置するようにテーパ状に形成された囲み部を有する、
   請求項１に記載の固定用冶具。
3. 前記支持部は、前記支持部の前記吸引口が設けられた上面から互いに離れて突出している３つの凸部を有し、
   前記リング状弾性部の先端は、前記凸部に形成された前記ワークを支持する凸支持面よりも突出している、
   請求項１又は２に記載の固定用冶具。
4. 前記支持部は、中心に回動可能に設けられた球体を有し、
   前記リング状弾性部の先端は、前記球体に形成された前記ワークを支持する球体支持面よりも突出している、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の固定用冶具。
5. 前記支持部、前記リング状弾性部及び前記球体がそれぞれ設けられた３つの前記本体部を備え、
   ３つの前記球体に形成された前記球体支持面が、前記ワークを支持する、
   請求項４に記載の固定用冶具。
6. 前記吸引部は、前記本体部の外周もしくはチューブを介して離隔した位置に設けられ、前記領域の空気を吸引するために負圧を発生させる負圧発生部を有し、
   前記本体部は、内部に形成され前記吸引口と前記負圧発生部を結ぶ吸引路を有する、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の固定用冶具。
7. 前記吸引口は、第１吸引口であり、
   前記本体部は、前記載置台に対向する対向部を有し、
   前記吸引部は、前記対向部に設けられた第２吸引口から前記対向部と前記載置台の間の空気を吸引して前記本体部を前記載置台に吸着させる、
   請求項１から６のいずれか１項に記載の固定用冶具。
8. 前記リング状弾性部は、第１リング状弾性部であり、
   弾性を有し、前記対向部を囲むようにリング状に設けられ先端が前記対向部よりも突出する第２リング状弾性部を更に備え、
   前記吸引部は、前記第２吸引口から、前記対向部、前記第２リング状弾性部及び前記載置台に囲まれた領域の空気を吸引して、前記第２リング状弾性部を弾性変形させながら前記本体部を前記載置台に吸着させる、
   請求項７に記載の固定用冶具。
9. 前記ワークが前記支持部に支持されていない状態では、前記第２吸引口から空気を吸引して前記本体部を前記載置台に吸着させる第１吸着状態にし、前記ワークが前記支持部に支持されると、前記第１吸引口及び前記第２吸引口から空気を吸引して前記本体部を前記載置台に吸着させると共に前記ワークを前記支持部に吸着させる第２吸着状態にする吸着切替部を更に備える、
   請求項７又は８に記載の固定用冶具。
10. 前記本体部は、内部に形成され、前記第１吸引口、前記第２吸引口及び前記吸引部の間を結ぶ吸引路を有し、
    前記吸着切替部は、前記吸引路内に先端側が前記第１吸引口から突出するように付勢された弁体を有し、
    前記弁体は、
    前記ワークが前記支持部に支持されていない状態では、前記吸引路の前記第１吸引口側を閉塞する閉塞位置に位置し、
    前記ワークが前記支持部に支持されると、前記ワークによって押されて下方に移動して閉塞状態を開放する開放位置に位置する、
    請求項９に記載の固定用冶具。
    

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