JPWO2005110671A1 - 位置決め固定装置及び位置決め装置 - Google Patents

Abstract

固定対象物をベース体に対して位置決めする位置決め精度を高め、部品点数を減らして製作コストを低減し、長期にわたり繰り返し使用した場合でも高い位置決め精度と安定したクランプ状態を維持できる位置決め固定装置を提供する。位置決め固定装置（３）において、位置決め機構（１３）は、ワークパレット（１）の水平方向の位置決めのために筒状軸部（１０ｂ）の外周部に形成され、筒状軸部（１０ｂ）の軸心方向先端側に向かって小径となる環状テーパ面（４０）と、環状テーパ面（４０）に係合可能に環状係合部材（１１）の内周側部分に設けられた環状の係合部（４１）であって、環状テーパ面（４０）との係合により径方向へ弾性変形可能な係合部（４１）とを備え、係合部（４１）は、環状テーパ面（４０）と面接触可能なテーパリング部（５０）と、このテーパリング部（５０）から径方向外側へ連なる複数のリブ（５１）とを有する。

Description

本発明は、固定対象物をベース体に位置決めして固定する位置決め固定装置、及び、固定対象物をベース体に位置決めする位置決め装置に関するものである。

特開２００１−３８５６４号公報 特開平０８−１５５７７０号公報 特開２００３−３９２６４号公報 通常、マシニングセンタ等の工作機械では、ワークパレットが工作機械のテーブルに位置決め固定され、そのワークパレットに固定されたワークに機械加工が施される。精密機械部品等では、約１μｍ程度の加工精度が要求されることもあり、ワークパレットをテーブルに位置決め固定する際の誤差がワークの加工精度に影響を及ぼす。つまり、テーブルに対するワークパレットの位置決め精度が非常に重要になる。ここで、従来より、テーブルに固定されたベース体、又はテーブル自体となるベース体に対してワークパレットを位置決めして固定する種々の装置が実用に供されている。

特開２００１−３８５６４号公報（以下、特許文献１という）のデータム機能付きクランプ装置では、ベース体に筒状軸部が突出状に設けられ、この筒状軸部にテーパコレットが摺動自在に外嵌され、このテーパコレットがバネ部材で上方へ付勢されている。ワークパレットには筒状軸部に外嵌可能に環状のブッシュが設けられている。ブッシュが筒状軸部に外嵌された状態で、クランプ機構によりワークパレットがベース体に引き付けられて固定され、このとき、筒状軸部とブッシュの環状テーパ面との間にテーパコレットが密着状に嵌合して、ワークパレットがベース体に対して水平方向に位置決めされ、また、ベース体の受け面にブッシュの当接面が上側から当接して、ワークパレットがベース体に対して鉛直方向に位置決めされる。

特開平８−１５５７７０号公報（以下、特許文献２という）のパレット等の着座装置では、ベース体にテーパコーンが突出状に設けられ、ワークパレットにはテーパコーンに外嵌可能にテーパソケットが設けられ、テーパコーンの内周側に弾性変形促進用の環状凹溝が形成されている。テーパソケットがテーパコーンに外嵌された状態で、クランプ機構によりワークパレットがベース体に引き付けられて固定され、このとき、テーパソケットがテーパコーンに係合し、テーパコーンが径縮小側へ微小に弾性変形することによりテーパソケットの環状テーパ面に密着して、ワークパレットがベース体に対して水平方向に位置決めされ、また、テーパコーンの受け面にテーパソケットの当接面が上側から当接して、ワークパレットがベース体に対して鉛直方向に位置決めされる。

特開２００３−３９２６４号公報（以下、特許文献３という）のワークパレット位置決め固定装置では、ベース体に筒状軸部が突出状に設けられ、ワークパレットには筒状軸部に外嵌可能に環状のブッシュが設けられている。ブッシュには、その内周側部分に径方向に弾性変形可能なほぼ環状の係合部が形成され、係合部の外周側にこの係合部の弾性変形を許す環状逃し溝が形成され、更に、係合部には複数のスリットが形成されている。ブッシュが筒状軸部に外嵌された状態で、クランプ機構によりワークパレットがベース体に引き付けられて固定され、このとき、ブッシュの係合部が筒状軸部に係合し、その係合部が径方向外側の環状逃し溝の方へ弾性変形して筒状軸部の環状テーパ面に密着して、ワークパレットがベース体に対して水平方向に位置決めされ、また、ベース体の受け面にブッシュの当接面が上側から当接して、ワークパレットはベース体に対して鉛直方向に位置決めされる。

ここで、特許文献１、３のクランプ機構においては、筒状軸部の軸孔に出力部材が挿入され、筒状軸部の先端部分に複数の鋼球が径方向へ移動可能に保持されている。出力部材が退入駆動されることにより、出力部材の先端傾斜部により複数の鋼球が径方向外側へ押動され、それら鋼球がブッシュに形成された係合凹部に係合して、ワークパレットをベース体に引き付けて固定するクランプ力を発生させる。鋼球の数は数個（例えば、６個）であり、クランプ時、各鋼球が係合する係合凹部には非常に大きな力が作用する。

しかし、特許文献１〜３の発明では次のような課題がある。
特許文献１のデータム機能付きクランプ装置では、テーパコレットが筒状軸部とは別部品に構成されて筒状軸部に摺動自在に外嵌され、バネ部材で上方へ付勢され、止め輪にて係止されている。このようなテーパコレットを備えた構造では、部品数が多くなって製作コストが高価になるうえ、このクランプ装置を繰り返し使用することにより、筒状軸部とテーパコレットの摺動部分が摩耗し、更には、その摩耗粉が堆積して、位置決め精度が著しく低下する虞がある。また、筒状部材とテーパコレットとの間には僅かながら隙間があるため、その隙間に、機械加工による切削油や切粉が入り込むことにより、位置決め精度が低下する虞がある。

特許文献２のパレット等の着座装置では、テーパコーンを径縮小方向へ弾性変形させる構造であるが、テーパコーンは環状に連続した比較的大きな厚さの環状壁部からなる。従って、テーパコーンが径縮小方向へ弾性変形し難く、言い換えれば、径縮小寸法が僅かであるため、テーパソケットがテーパコーンに係合し、更にテーパコーンの受け面にテーパソケットの当接面を当接させるためには、テーパコーン、テーパソケットともに高い製作精度が要求され装置全体が高価になる。クランプ機構のクランプ力を著しく強化すれば、テーパコーンを径縮小方向へ大きく弾性変形させることは可能となるが、テーパコーンの環状テーパ面に大きな力が作用するため、偏摩耗し易くなり、長期間の位置決め精度の維持ができなくなる。更に、テーパコーンを径縮小方向へ大きく弾性変形させると、その弾性部分の応力が高くなり過ぎて、弾性変形部分が復帰せずに永久的に変形してしまう虞がある。

そこで、特許文献３のワークパレット位置決め固定装置では、ブッシュの環状の係合部の外周側部分に、係合部の弾性変形を許す環状逃し溝を形成し、更に、係合部に複数のスリットを形成したので、係合部が径方向外側へ弾性変形し易くなる。しかし、筒状軸部の軸心とブッシュの軸心とが一致しない状態で（例えば、僅かにずれた状態でも）、ワークパレットをベース体に引き付けて固定する際、係合部が筒状軸部に係合した後、その係合により筒状軸部の軸心とブッシュの軸心とを一致させることができないまま、係合部が局部的に弾性変形して筒状軸部の環状テーパ面に密着し、その状態で、ワークパレットがベース体に固定される虞がある。つまり、ワークパレットの荷重が重い場合、ベース体に対してワークパレットを水平方向に高精度に確実に位置決めできないという問題がある。

また、特許文献１、３のクランプ機構では、クランプ時、複数の鋼球が係合するブッシュの係合凹部が環状テーパ面である場合、各鋼球は環状テーパ面と点接触状に係合して接触面積が小さくなるため、環状テーパ面に局所的に大きな力が作用することになる。従って、特に、クランプ力が大きな場合に、環状テーパ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て環状テーパ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。そこで、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ことは可能であるが、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。

尚、金型を可動盤や固定盤等のベース体に位置決めして固定する場合、その位置決め精度をできるだけ高めたいという要請はあるが、特許文献１〜３のような装置を適用した場合には、上記と同様の課題が生じる。

本発明の目的は、位置決め固定装置において、特に、ベース体の筒状軸部又は固定対象物の環状係合部材に径方向へ弾性変形可能な環状の係合部を設け、その係合部をテーパリング部と複数のリブとを有する構造にして、固定対象物をベース体に対して位置決めする位置決め精度を高めること、部品点数を減らして製作コストを低減すること、長期にわたり繰り返し使用した場合でも高い位置決め精度、安定したクランプ状態を維持すること、等である。

本発明の位置決め固定装置は、機械加工に供するワークを取り付けるワークパレット又は金型である固定対象物をベース体に引き付けて固定するクランプ機構と、その固定対象物をベース体に対して水平方向と鉛直方向に夫々位置決めする位置決め機構とを備えた位置決め固定装置であって、前記ベース体に突出状に設けられた筒状軸部と、この筒状軸部に外嵌可能に固定対象物に設けられた環状係合部材とを備え、前記位置決め機構は、前記固定対象物の水平方向の位置決めのために筒状軸部の外周部に形成され、筒状軸部の軸心方向先端側に向かって小径となる環状テーパ面と、前記環状テーパ面に係合可能に環状係合部材の内周側部分に設けられた環状の係合部であって、環状テーパ面との係合により径方向へ弾性変形可能な係合部とを備え、前記係合部は、前記環状テーパ面と面接触可能なテーパリング部と、このテーパリング部から径方向外側へ連なる複数のリブとを有することを特徴とする（請求項１）。

この位置決め固定装置では、ベース体に突出状に設けられた筒状軸部に、固定対象物に設けられた環状係合部材が外嵌された状態で、クランプ機構により、固定対象物がベース体に引き付けられて固定され、このとき、位置決め機構により、固定対象物がベース体に対して水平方向と鉛直方向に夫々位置決めされる。位置決め機構において、筒状軸部の外周部には、筒状軸部の軸心方向先端側に向かって小径となる環状テーパ面が形成され、環状係合部材の内周側部分には、環状テーパ面に係合可能な係合部が形成され、クランプ機構により固定対象物がベース体に引き付けられて固定されるとき、環状の係合部が径方向外側へ弾性変形して拡径し環状テーパ面に密着状に係合して、固定対象物がベース体に対して水平方向に位置決めされ、ここで、ベース体と環状係合部材に設けられた位置決め用の水平面同士が当接して、固定対象物がベース体に対して鉛直方向に位置決めされる。

前記係合部は、環状テーパ面と面接触可能なテーパリング部と、このテーパリング部から径方向外側へ連なる複数のリブとを有するので、クランプ機構により固定対象物がベース体に引き付けられて固定されるとき、テーパリング部の外周側において複数のリブの間に形成される空間により係合部の弾性変形が促進され、複数のリブが圧縮変形してテーパリング部全体が拡張することにより、係合部が筒状軸部に係合して径方向外側へ確実に弾性変形して、テーパリング部が筒状軸部の環状テーパ面に確実に密着する。特に、複数のリブにより係合部に適度な剛性が付与されるため、筒状軸部の軸心と環状係合部材の軸心とが一致しない状態で、クランプ機構により固定対象物がベース体に引き付けられて固定されるとき、係合部が筒状軸部に係合した後、先ずは、係合部が弾性変形しない状態で、前記係合により筒状軸部の軸心と環状係合部材の軸心とを一致させてから、係合部が弾性変形して環状テーパ面に密着状に係合する。

その結果、重い固定対象物でもベース体に対して位置決めする位置決め精度を大幅に高めることができる。また、係合部を環状係合部材に一体的に形成したので、部品点数を減らすことができ、更に十分な弾性変形量があるため、製作許容公差が大きくなり、製作コストを低減することができ、また、位置決め精度の低下に影響を与える摩耗も生じにくくなり、機械加工による切削油剤や切粉等の影響で機能低下することがなく、長期にわたり繰り返し使用した場合でも高い位置決め精度を維持することができる。

また、本発明の位置決め固定装置は、機械加工に供するワークを取り付けるワークパレット又は金型である固定対象物をベース体に引き付けて固定するクランプ機構と、その固定対象物をベース体に対して水平方向と鉛直方向に夫々位置決めする位置決め機構とを備えた位置決め固定装置であって、前記ベース体に突出状に設けられた筒状軸部と、この筒状軸部に外嵌可能に固定対象物に設けられた環状係合部材とを備え、前記位置決め機構は、前記固定対象物の水平方向の位置決めのために環状係合部材の内周部に形成され、筒状軸部の軸心方向先端側に向かって小径となる環状テーパ面と、前記環状テーパ面に係合可能に筒状軸部の外周側部分に設けられた環状の係合部であって、環状テーパ面との係合により径方向へ弾性変形可能な係合部とを備え、前記係合部は、前記環状テーパ面と面接触可能なテーパリング部と、このテーパリング部から径方向内側へ連なる複数のリブとを有することを特徴とする（請求項２）。

この位置決め固定装置では、位置決め機構において、環状係合部材の内周部には、筒状軸部の軸心方向先端側に向かって小径となる環状テーパ面が形成され、筒状軸部の外周側部分には、環状テーパ面に係合可能な係合部が形成され、固定対象物がベース体に引き付けられて固定されるとき、環状の係合部が径方向内側へ弾性変形して縮径し環状テーパ面に密着状に係合する。前記係合部は、環状テーパ面と面接触可能なテーパリング部と、このテーパリング部から径方向内側へ連なる複数のリブとを有し、テーパリング部の内周側において複数のリブの間に形成される空間により、係合部（テーパリング部）の弾性変形が促進され、複数のリブが圧縮変形してテーパリング部全体が収縮することにより、係合部が縮径方向へ確実に弾性変形する。その他、請求項１の発明と同様の作用・効果を奏する。

上記発明においては、次の構成を採用することができる。
前記係合部は、前記テーパリング部の外周側又は内周側において複数のリブの間に形成された複数の穴部を有する（請求項３）。固定対象物をベース体に引き付けて固定するときに、係合部を径方向へ確実に且つ適度に弾性変形させて環状テーパ面に密着状に係合させることができ、固定対象物をベース体に対して位置決めする位置決め精度を高めることができる。また、例えば、厚肉の環状部分に複数の穴部を形成することにより、テーパリング部と複数のリブを簡単に一体的に形成することができ、製作コストを抑えることが可能になる。

前記穴部に弾性変形可能な樹脂材を充填する（請求項４）。穴部内に機械加工による切削油剤や切粉等が入り込むことを確実に防止して、係合部を径方向へ確実に且つ適度に弾性変形させ、長期にわたり繰り返し使用した場合でも高い位置決め精度を維持することができる。

前記位置決め機構は、前記固定対象物の鉛直方向の位置決めのためにベース体に設けられた受け面と、前記環状テーパ面に係合部が係合した状態でこの受け面に当接するように環状係合部材に設けられた当接面とを有する（請求項５）。固定対象物をベース体に対して鉛直方向にも確実に位置決めすることができる。

前記クランプ機構は、前記筒状軸部の軸孔に移動自在に挿入された出力部材と、前記筒状軸部の複数の保持穴に夫々径方向へ移動可能に保持された複数の鋼球と、前記筒状軸部に環状係合部材が外嵌された状態で複数の鋼球が夫々面接触又は線接触可能に環状係合部材に形成された複数の係合凹部と、前記出力部材を固定対象物から離間する方向へ駆動し、複数の鋼球を複数の係合凹部に夫々係合させて固定対象物をベース体に固定する為のクランプ駆動手段と、前記出力部材を固定対象物に接近する方向へ駆動し、複数の鋼球を複数の係合凹部から夫々係合解除させて固定対象物をベース体から固定解除する為のクランプ解除手段とを有する（請求項６）。

ベース体に設けられた筒状軸部に固定対象物に設けられた環状係合部材が外嵌された状態で、クランプ駆動手段により出力部材を固定対象物から離間する方向へ駆動することにより、この出力部材により筒状軸部に保持された複数の鋼球を径方向外側へ押動して、環状係合部材の複数の係合凹部に夫々面接触又は線接触可能に係合させて、固定対象物をベース体に引き付けて固定でき、この状態から、クランプ解除手段により出力部材を固定対象物に接近する方向へ駆動することにより、複数の鋼球を径方向内側へ退避させて、環状係合部材の複数の係合凹部から夫々係合解除させて、固定対象物をベース体から固定解除できる。クランプ時、各鋼球が係合する係合凹部には非常に大きな力が作用するが、各鋼球は係合凹部に面接触又は線接触可能に係合し、係合凹部と点接触するものと比べると係合凹部との接触面積が大きくなるため、長期にわたり繰り返し使用した場合でも、この係合凹部に鋼球の接触跡が付くことがなく、安定したクランプ状態を維持することが可能になる。

前記係合凹部は部分球面状又は部分円筒面状に形成される（請求項７）。複数の鋼球を夫々面接触又は線接触可能に複数の係合凹部に確実に係合させることができる。

前記クランプ解除手段は、複数の鋼球を径方向内側へ退避可能に出力部材に形成された複数の逃し凹部を有し、前記クランプ駆動手段は、複数の鋼球を径方向外側へ押動可能に前記複数の逃し凹部に連なるように出力部材に形成された複数の傾斜凹部を有する（請求項８）。クランプ解除手段により、固定対象物がベース体に固定された状態から、出力部材を固定対象物に接近する方向へ駆動することにより、複数の鋼球を径方向内側へ移動させて出力部材の複数の逃し凹部に確実に退避させることができ、また、クランプ駆動手段により、出力部材を固定対象物から離間する方向へ駆動することにより、複数の鋼球を出力部材の複数の傾斜凹部により径方向外側へ確実に押動して、環状係合部材の複数の係合凹部に係合させることができる。

また、本発明の位置決め装置は、機械加工に供するワークを取り付けるワークパレット又は金型である固定対象物をベース体に対して位置決めする位置決め装置において、前記ベース体に突出状に設けられた軸状部と、前記軸状部に外嵌可能に固定対象物に設けられた環状係合部材と、前記固定対象物の水平方向の位置決めのために軸状部の外周部に形成され、軸状部の軸心方向先端側に向かって小径となる環状テーパ面と、前記環状テーパ面に係合可能に環状係合部材の内周側部分に設けられた環状の係合部であって、環状テーパ面との係合により径方向へ弾性変形可能な係合部とを備え、前記係合部は、前記環状テーパ面と面接触可能なテーパリング部と、このテーパリング部から径方向外側に連なる複数のリブとを有することを特徴とする（請求項９）。

この位置決め装置によりベース体に対して位置決めする固定対象物については、この位置決め装置と一体又は別体に設けられたクランプ装置によりベース体に固定される。この位置決め装置については、請求項１の位置決め機構と基本的に同様の作用・効果を奏する。尚、請求項２の位置決め機構のように、前記固定対象物の水平方向の位置決めのために環状部材の内周部に形成され、軸状部の軸心方向先端側に向かって小径となる環状テーパ面と、前記環状テーパ面に係合可能に軸状部の外周側部分に設けられた環状の係合部であって、環状テーパ面との係合により径方向へ弾性変形可能な係合部とを備え、前記係合部は、前記環状テーパ面と面接触可能なテーパリング部と、このテーパリング部から径方向内側に連なる複数のリブとを有するものに構成してもよい。尚、この位置決め装置においては、請求項３〜５と同様に構成できる。

ワークパレットとベース体と位置決め固定装置の全体構成図である。 位置決め固定装置（クランプ解除状態）の縦断面図である。 図２の位置決め固定装置の部分拡大図である。 位置決め固定装置（クランプ途中状態）の縦断面図である。 図４の位置決め固定装置の部分拡大図である。 位置決め固定装置（クランプ状態）の縦断面図である。 図６の位置決め固定装置の部分拡大図である。 ピストン部材の斜視図である。 環状係合部材の斜視図である。 環状係合部材の平面図である。 環状係合部材の底面図である。 環状係合部材の縦断面図である。 クランプ機構の要部の縦断面図である。 図１３のａ−ａ線断面図である。 位置決め固定装置の縦断面図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。 図１に示すように、機械加工に供するワークを取り付けるワークパレット１（固定対象物）は、工作機械のテーブル上に固定されたベース体２に、４組の位置決め固定装置３により位置決め固定され、この状態で、工作機械によりワークパレット１に固定されたワークに機械加工が施される。ワークパレット１はほぼ正方形の厚板状のものであり、ベース体２もほぼ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組の位置決め固定装置３は、ワークパレット１とベース体２においてほぼ正方形の４隅付近に配置されている。

位置決め固定装置３について説明する。尚、４組の位置決め固定装置３は、同様の構造であるため、１組の位置決め固定装置３について説明する。
図２、図４、図６に示すように、位置決め固定装置３は、ベース体２に固定的に設けられた基準体１０と、この基準体１０の筒状軸部１０ｂに外嵌可能にワークパレット１に固定的に設けられた環状係合部材１１と、ワークパレット１をベース体２に引き付けて固定解除可能に固定するクランプ機構１２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夫々位置決めする位置決め機構１３と、除塵用の加圧エアを噴射させるエアブロー機構１４等を備えている。

ベース体２に設けられた基準体１０は、上下方向中段部分の大径部１０ａと、大径部１０ａから上方へ延びた筒状軸部１０ｂと、大径部１０ａの下端から突出した環状部１０ｃを有する。基準体１０は、環状部１０ｃがベース体２に上側から形成された収容穴２ａに内嵌され、大径部１０ａがベース体２の上面に当接した状態で、その大径部１０ａを貫通する複数のボルトでベース体２に固定され、筒状軸部１０ｂがベース体２に突出状に設けられた状態となる。基準体１０の大径部１０ａと筒状軸部１０ｂには、ピストン部材２０のロッド部２０ｂが貫通する軸孔１０ｄが形成されている。

大径部１０ａの上面には環状の受け面４２が形成され、筒状軸部１０ｂの下部の外周面には、上側に向かって小径となる環状テーパ面４０が形成されている。大径部１０ａの下側において環状部１０ｃの内側に環状のバネ収容部１０ｅが形成されている。環状部１０ｃには、環状部１０ｃと収容穴２ａの壁面との間をシールするシール部材１５と、環状部１０ｃとピストン部材２０のピストン部２０ａとの間をシールするシール部材１６が装着され、収容穴２ａにおいて環状部１０ｃとピストン部材２０のピストン部２０ａの下側部分に油室３５が形成されている。

ワークパレット１に設けられた環状係合部材１１は、ワークパレット１に下側から形成された収容穴１ａに内嵌状に収容され、高さ調整用のシムプレート１７を介在させて高さ調整した状態で、複数のボルトでワークパレット１に固定されている。この環状係合部材１１の下端部に形成された環状凸部の下面に当接面４３が形成され、環状係合部材１１の内周側部分に環状の係合部４１が形成されている。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１ｂが形成されている。

クランプ機構１２について説明する。
図２、図４、図６、図８〜図１２に示すように、クランプ機構１２は、基準体１０の大径部１０ａと筒状軸部１０ｂの軸孔１０ｄにロッド部２０ｂが移動自在に挿入された出力部材としてのピストン部材２０と、筒状軸部１０ｂの上端部分に形成され複数（例えば、６個）の保持穴２１に夫々径方向へ移動可能に保持された複数（例えば、６個）の鋼球２２と、筒状軸部１０ｂに環状係合部材１１が外嵌された状態で複数の鋼球２２が夫々線接触可能に環状係合部材１１の内周側部分の上端に形成された複数（例えば、１２個でその内の６個が複数の鋼球２２と係合する）係合凹部２３と、ピストン部材２０をワークパレット１から離間する方向（下方）へ駆動し、複数の鋼球２２を複数の係合凹部２３に夫々係合させてワークパレット１をベース体２に固定する為のクランプ駆動機構２４と、ピストン部材２０をワークパレット１に接近する方向（上方）へ駆動し、複数の鋼球２２を複数の係合凹部２３から夫々係合解除させてワークパレット１をベース体２から固定解除する為のクランプ解除機構２５とを有する。

ピストン部材２０は、ピストン部２０ａと、ピストン部２０ａから上方へ延びるロッド部２０ｂとを有し、ピストン部２０ａが基準体１０の環状部１０ｃに摺動自在に内嵌され、ロッド部２０ｂが基準体１０の大径部１０ａと筒状軸部１０ｂの軸孔１０ｄに移動自在に挿入されている。ロッド部２０ｂと基準体１０の間はシール部材１８でシールされている。ピストン部２０ａには環状のバネ収容穴２０ｃが上側から形成され、このバネ収容穴２０ｃと基準体１０のバネ収容部１０ｅとに、複数の皿バネ３０が圧縮状態で収容され、この皿バネ３０によりピストン部材２０が基準体１０に対して下方へ付勢されている。

複数の保持穴２１は、筒状軸部１０ｂに周方向に等間隔（例えば、６０度間隔）おきに形成されている。各保持穴２１は断面円形に形成され、その直径は径方向外側ほど僅かながら小さくなり、径方向外端部分では鋼球２２の直径よりも小さくなって、鋼球２２が保持穴２１から抜け落ちないようにしてあり、この保持穴２１により、鋼球２２は筒状軸部１０ｂに対してほぼ径方向へのみ移動するように規制される。複数の係合凹部２３は、環状係合部材１１に周方向に等間隔（例えば、３０度間隔）おきに形成されている。各係合凹部２３は部分円筒面状に形成され、その部分円筒面の軸心が環状係合部材１１の軸心に向かって斜め下側へ傾斜する形状になっている。

クランプ駆動機構２４は、複数の鋼球２２を収容し筒状軸部１０ｂに対して複数の鋼球２２をほぼ径方向へのみ移動させるように規制する前記複数の保持穴２１、ピストン部材２０を下方へ付勢する前記複数の皿バネ３０、複数の鋼球２２を径方向外側へ押動可能にピストン部材２０のロッド部２０ｂの先端部分に形成された複数（例えば、６個）の傾斜凹部３１を有する。また、クランプ解除機構２５は、前記油室３５とピストン部材２０を有する油圧シリンダ３６、ベース体２に形成された油路３５ａを介して油室３５に油圧を供給する油圧装置（図示略）、複数の鋼球２２を径方向内側へ退避可能にピストン部材２０のロッド部２０ｂの先端部分に形成された複数（例えば、６個）の逃し凹部３７を有する。複数の傾斜凹部３１は複数の逃し凹部３７の上端側に連なるように形成され、これら傾斜凹部３１と逃し凹部３７は、周方向に等間隔（例えば、６０度間隔）おきに形成されている。

油圧装置により油室３５に油圧が供給された状態で、ピストン部材２０が上昇限界位置になり、この状態で、ロッド部２０ｂの複数の逃し凹部３７が筒状軸部１０ｂの複数の保持穴２１と対向して、複数の鋼球２２が複数の逃し凹部３７に退避可能となる。油圧装置により油室３５から油圧が抜かれると、クランプ駆動機構２４において、複数の皿バネ３０が、ピストン部材２０を下方へ駆動して、ロッド部２０ｂの複数の傾斜凹部３１により複数の鋼球２２を径方向外側へ押動させて、複数の係合凹部２３に夫々係合させ、ベース体２に対してワークパレット１を強力に引き付けて固定するクランプ力を発生させる。この状態から、クランプ解除機構２５において、油圧装置により油室３５に油圧が供給されると、その油圧がピストン部材２０を上方へ駆動して、複数の鋼球２２を複数の逃し凹部３７に退避させ、複数の係合凹部２３から夫々係合解除させてワークパレット１をベース体２から固定解除する。

位置決め機構１３について説明する。
図２〜図１２に示すように、位置決め機構１３は、ワークパレット１の水平方向の位置決めのために筒状軸部１０ｂの下部の外周部に形成され、筒状軸部１０ｂの軸心方向先端側（上側）に向かって小径となる環状テーパ面４０と、環状テーパ面４０に係合可能に環状係合部材１１の内周側部分に設けられた環状の係合部４１であって、環状テーパ面４０との係合により径方向へ弾性変形可能な係合部４１と、ワークパレット１の鉛直方向の位置決めのためにベース体２に設けられた受け面４２と、環状テーパ面４０に係合部４１が係合した状態でこの受け面４２に当接するように環状係合部材１１に設けられた当接面４３とを有する。

ここで、環状係合部材１１の中央部には、筒状軸部１０ｂを導入する為の中心孔１１ａが形成され、その中心穴１１ａの上端部分に、筒状軸部１０ｂがほぼ摺動状に貫通する小径孔部１１ｂが形成され、その小径孔部１１ｂに複数の係合凹部２３の径方向内端部が形成されている。小径孔部１１ｂから下方に、下側ほど大径となるテーパガイド孔部１１ｃが連続的に形成され、テーパガイド孔部１１ｃから下方に、下側ほど大径となるテーパ孔部１１ｄが連続的に形成され、このテーパ孔部１１ｄの内面が、係合部４１のテーパリング部５０の内面をなしている。

図２、図４、図６、図８〜図１２に示すように、係合部４１は、筒状軸部１０ｂの環状テーパ面４０と面接触可能なテーパリング部５０と、このテーパリング部５０から径方向外側へ連なる複数（例えば、１２個）のリブ５１と、テーパリング部５０の外周側において複数のリブ５１の間に形成された複数（例えば、１２個）の穴部５２とを有する。このテーパリング部５０と複数のリブ５１は環状係合部材１１に一体形成され、複数のリブ５１と複数の穴部５２は周方向に交互に且つ等間隔おきに形成されている。複数の穴部５２は環状係合部材１１に下側から形成され、これら穴部５２には弾性変形可能な樹脂材５３が充填されている。尚、図９は樹脂材５３を省略した図となっている。

図２、図４、図６に示すように、エアブロー機構１４は、ワークパレット１を搬入してベース体２に固定する際に、筒状軸部１０ｂの外面側と環状係合部材１１の内面側の切削切粉等をエアブローして飛散させるものである。このエアブロー機構１４は、外部の加圧エア供給装置に接続されるベース体２内のエア通路６１、基準体１０内のエア通路６３、ピストン部材２０のロッド部２０ｂ内のエア通路６４、６５、環状溝６６と、ブロー孔６７，６８を有する。ここで、エア通路６４の下流端部はバネ６９ａで下方付勢されたボール６９ｂにより塞がれており、エア通路６４への切削油等の侵入を防止し、エアブロー用の加圧エアが供給されると、ボール６９ｂが上昇してエア通路６４の下流端が開くようになっている。尚、エア通路６０，６２，６９は、環状係合部材１１の当接面４３がベース体２の受け面４２に当接して着座したことを、加圧エアを供給することにより確認する為の着座確認用のエアセンサ通路である。

次に、位置決め固定装置３の作用について説明する。
図２に示すように、ワークパレット１をベース体２にセットする場合、油室３５に油圧を供給してクランプ機構１２をクランプ解除状態に切り換えた状態で行う。この状態で、油室３５に供給された油圧により、ピストン部材２０が複数の皿バネ３０の付勢力に抗して押し上げられて上昇限界位置になる。このとき、ロッド部２０ｂの上端部が、筒状軸部１０ｂよりも上側へ少し突出し、ロッド部２０ｂの複数の逃し凹部３７が筒状軸部１０ｂの複数の保持穴２１に内側から対向する位置となる。即ち、複数の収容穴２１に収容された複数の鋼球２２が、径方向内側へ移動して複数の逃し凹部３７に退避可能となるため、ベース体２上に搬入したワークパレット１の環状係合部材１１を対応する基準体１０に位置合わせした後、ワークパレット１を下降させることにより、環状係合部材１１を筒状軸部１０ｂに外嵌させてセットすることができる。

図２に示すように、ワークパレット１がベース体２にセットされた状態では、筒状軸部１０ｂよりも上側へ突出しているロッド部２０ｂの上端部がワークパレット１の凹穴１ｂの上壁に当接し、このロッド部２０ｂによりワークパレット１が受け止められて支持され、このとき、環状係合部材１１の係合部４１が、筒状軸部１０ｂの環状テーパ面４０に密着せず径方向にも弾性変形しておらず、また、図３に示すように、基準体１０の受け面４２と環状係合部材１１の当接面４３との間に隙間がある状態となる。ここで、ワークパレット１をベース体２にセットしながら或いはセット後に、エアブロー機構１４により、複数のブロー孔６７，６８からエアを噴出させて切削切粉等を飛散させる。

次に、ワークパレット１をベース体２に位置決め固定するために、クランプ駆動機構２４を作動させる。この場合、油室３５の油圧を抜くと、複数の皿バネ３０によりピストン部材２０が下降駆動される。ピストン部材２０が下降駆動されると、ワークパレット１も下降し、続いて、ロッド部２０ｂの上端部が筒状軸部１０ｂの軸孔１０ｄ内に退入し、ロッド部２０ｂの複数の傾斜凹部３１により複数の鋼球２２が径方向外側へ押動されて、環状係合部材１１の複数の係合凹部２３に係合していき、先ず、図４に示すように、環状係合部材１１の係合部４１が筒状軸部１０ｂの環状テーパ面４０に係合し、このとき、図５に示すように、基準体１０の受け面４２と環状係合部材１１の当接面４３との間には僅かであるが隙間がある状態となる。

更に、ピストン部材２０が下降駆動されると、ロッド部２０ｂの複数の傾斜凹部３１により複数の鋼球２２が径方向外側へ押動され、複数の係合凹部２３に係合する複数の鋼球２２により、クランプ力が環状係合部材１１、即ちワークパレット１に伝達されて、ワークパレット１がベース体２に引き付けられる。そして、図６、図７に示すように、環状係合部材１１の係合部４１が径方向外側へ弾性変形しつつ、筒状軸部１０ｂの環状テーパ面４０に強力に係合されて密着状態となり、ワークパレット１がベース体２に対して水平方向に位置決めされ、また、環状係合部材１１の当接面４３が基準体１０の受け面４２に当接し密着状態となり、ワークパレット１がベース体２に対して鉛直方向に位置決めされる。

ここで、図２に示すように、ワークパレット１がベース体２にセットされた状態で、筒状軸部１０ｂの軸心と環状係合部材１１の軸心とが一致しない場合が多くある。この場合、ワークパレット１がベース体２に引き付けられて固定されるとき、係合部４１が筒状軸部１０ｂの環状テーパ面４０に係合した後、先ずは、係合部４１が弾性変形しない状態で、前記係合により筒状軸部１０ｂの軸心と環状係合部材１１の軸心とを一致させてから、係合部４１が弾性変形して環状テーパ面４０に密着状に係合する。尚、ワークパレット１をベース体２から固定解除する場合には、油室３５に油圧を供給する。すると、ピストン部材２０が上昇して、そのロッド部２０ｂによりワークパレット１が突き上げられ、係合部４１と筒状軸部１０ｂとの係合が確実に解除される。

以上説明した位置決め固定装置３は次の効果を奏する。
位置決め機構１３は、ワークパレット１の水平方向の位置決めのために筒状軸部１０ｂの外周部に形成され、筒状軸部１０ｂの軸心方向先端側に向かって小径となる環状テーパ面４０と、環状テーパ面４０に係合可能に環状係合部材１１の内周側部分に設けられた環状の係合部４１であって、環状テーパ面４０との係合により径方向へ弾性変形可能な係合部４１とを備えたので、ワークパレット１をベース体２に引き付けて固定するとき、環状の係合部４１を径方向外側へ弾性変形させて環状テーパ面４０に密着状に係合させ、ワークパレット１をベース体２に対して水平方向に確実に位置決めすることができる。

また、位置決め機構１３は、ワークパレット１の鉛直方向の位置決めのためにベース体２に設けられた受け面４２と、環状テーパ面４０に係合部４１が係合した状態でこの受け面４２に当接するように環状係合部材１１に設けられた当接面４３とを有するので、ワークパレット１をベース体２に対して鉛直方向にも確実に位置決めすることができる。

特に、係合部４１は、環状テーパ面４０と面接触可能なテーパリング部５０と、このテーパリング部５０から径方向外側へ連なる複数のリブ５１と、テーパリング部５０の外周側又において複数のリブ５１の間に形成された複数の穴部５２を有するので、ワークパレット１をベース体２に引き付けて固定するとき、係合部４１の弾性変形を促進でき、複数のリブ５１を圧縮変形させてテーパリング部５０全体を拡張させることにより、係合部４１を径方向へ確実に且つ適度に弾性変形させて、テーパリング部５０を筒状軸部１０ｂの環状テーパ面４０に確実に密着させることができる。

ここで、クランプ条件を同じにして、本発明と特許文献２の発明とを比較した場合、例えば、特許文献２のテーパコーンの弾性変形量が約３０μｍであるのに対して、本発明の係合部４１の弾性変形量は約８０μｍとなる。つまり、弾性変形量が多くなるため、本発明の各部品の製作許容公差を大きくとることができる。弾性変形量が少ない場合、各部品の製作許容公差を大きくした場合には、ベース体とワークパレットの、鉛直方向の位置決めの為の水平面同士は密着せずに、水平方向の位置決めの為のテーパ面同士しか密着しなかったり、これらテーパ面同士間に隙間ができてしまうことが考えられる。そのため、各部品は、コスト及び時間をかけて高精度に加工する必要が生じてしまう。本発明では、こうした課題を解消することができる。

そして、係合部４１に複数のリブ５１を設けたことにより、係合部４１に適度な剛性を付与することができるため、筒状軸部１０ｂの軸心と環状係合部材１１の軸心とが一致しない状態で、ワークパレット１をベース体２に引き付けて固定するとき、係合部４１を筒状軸部１０ｂに係合させた後、先ずは、係合部４１を弾性変形させないようにして、前記係合により筒状軸部１０ｂの軸心と環状係合部材１１の軸心とを一致させてから、係合部４１を弾性変形させて環状テーパ面４０に密着状に係合させることができる。
ここで、本発明と特許文献３の発明とを比較した場合、長期に亙って位置決め精度を維持するという前提のもと、ベース体に積載可能なワークパレットの荷重について、例えば、本発明は特許文献３の発明の３倍とすることができる。

その結果、ワークパレット１の荷重が大きな場合でも、ワークパレット１をベース体２に対して位置決めする位置決め精度を大幅に高めることができる。また、係合部４１を環状係合部材１１に一体的に形成したので、部品点数を減らして製作コストを低減することができ、また、位置決め精度の低下に影響を与える摩耗も生じにくくなり、機械加工による切削油剤や切粉等の影響で機能低下することがなく、長期にわたり繰り返し使用した場合でも高い位置決め精度を維持することができる。厚肉の環状部分に複数の穴部５２を形成することにより、テーパリング部５０と複数のリブ５１を簡単に一体的に形成でき、製作コストを抑えることが可能になる。

クランプ機構１２においては、ベース体２に設けられた筒状軸部１０ｂにワークパレット１に設けられた環状係合部材１１が外嵌された状態で、クランプ駆動機構２４によりピストン部材２０を下方へ駆動することにより、このピストン部材２０により筒状軸部１０ｂに保持された複数の鋼球２２をロッド部２０ｂの複数の傾斜凹部３１により径方向外側へ確実に押動して、環状係合部材１１の複数の係合凹部２３に線接触可能に係合させて、ワークパレット１をベース体２に引き付けて固定でき、この状態から、クランプ解除機構２５によりピストン部材２０を上方へ駆動することにより、複数の鋼球２２を径方向内側へ移動させロッド部２０ｂの複数の逃し凹部３７に確実に退避させて、環状係合部材１１の複数の係合凹部２３から夫々係合解除させて、ワークパレット１をベース体２から固定解除することができる。

クランプ時、各鋼球２２が係合する係合凹部２３には非常に大きな力が作用するが、各係合凹部２３を部分円筒面状に形成したので、各鋼球２２は係合凹部２３に線接触可能に係合し、係合凹部２３と点接触するものと比べると係合凹部２３との接触面積が大きくなるため、長期にわたり繰り返し使用した場合でも、この係合凹部２３に鋼球２２の接触跡が付くことがなく、安定したクランプ状態を維持することが可能になる。

次に、別の実施の形態について説明する。
この位置決め固定装置３Ａは、前記位置決め固定装置３を部分的に変更したものであり、基本的に、位置決め固定装置３と同じものには同一符号を付して説明を省略する。

図１５に示すように、位置決め固定装置３Ａは、ベース体２に固定的に設けられた基準体１０Ａと、この基準体１０Ａの筒状軸部１０ｂに外嵌可能にワークパレット１に固定的に設けられた環状係合部材１１Ａと、ワークパレット１をベース体２に引き付けて固定解除可能に固定するクランプ機構１２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夫々位置決めする位置決め機構１３Ａと、除塵用の加圧エアを噴射させるエアブロー機構１４等を備えている。

位置決め固定装置３Ａは、ワークパレット１の水平方向の位置決めのために環状係合部材１１Ａの内周部に形成され、筒状軸部１０ｂの軸心方向先端側（上側）に向かって小径となる環状テーパ面７０と、環状テーパ面７０に係合可能に筒状軸部１０ｂの外周側部分に設けられた環状の係合部７１であって、環状テーパ面７０との係合により径方向へ弾性変形可能な係合部７１と、ワークパレット１の鉛直方向の位置決めのためにベース体２に設けられた受け面４２と、環状テーパ面７０に係合部７１が係合した状態でこの受け面４２に当接するように環状係合部材１１Ａに設けられた当接面４３とを有する。

係合部７１は、環状係合部材１１Ａの環状テーパ面７０と面接触可能なテーパリング部７５と、このテーパリング部７５から径方向内側へ連なる複数のリブ７６と、テーパリング部７５の内周側において複数のリブ７６の間に形成された複数の穴部７７とを有する。このテーパリング部７５と複数のリブ７６は筒状軸部１０ｂに一体形成され、複数の穴部７７には弾性変形可能な樹脂材７８が充填されている。

この位置決め固定装置３Ａによれば、ワークパレット１をベース体２に引き付けて固定するとき、環状の係合部７１を径方向内側へ弾性変形させて環状テーパ面７０に密着状に係合させ、ワークパレット１をベース体２に対して水平方向に位置決めすることができる。そして、係合部７１はテーパリング部７５と複数のリブ７６と複数の穴部７７とを有するので、ワークパレット１をベース体２に引き付けて固定するとき、係合部７１の弾性変形を促進できるため、係合部７１を環状係合部材１１Ａに係合させ径方向内側へ確実に弾性変形させて、テーパリング部７５を環状テーパ面７０に確実に密着させることができる。その他、実施例１の位置決め固定装置３と同様の作用・効果を奏する。

前記位置決め固定装置３、３Ａについては、次のように変更してもよい。
１］筒状軸部１０ｂに環状係合部材１１，１１Ａが外嵌された状態で、複数の鋼球２２が夫々複数の係合凹部２３に面接触可能に構成する。この場合、各係合凹部２３を部分球面状に形成する。
２］皿バネ３０以外のバネ、或いは、皿バネ３０等のバネではなく油圧等の流体圧により、ピストン部材２０を下方へ駆動してクランプ力を発生させる。また、油圧ではなく皿バネ等のバネにより、ピストン部材２０を上方へ駆動してクランプ解除する。

３］ワークパレット１に環状係合部材１１，１１Ａを一体形成する。
４］樹脂材５３，７８を省略する。
５］ワークパレット１をベース体２に引き付けて固定するクランプ機構１２に、ワークパレット１に設けられたプルスタッドをベース体２側の駆動手段により引き込んでワークパレット１をベース体２に固定する構造等、公知の種々のクランプ機構を採用する。

６］ワークパレット１をベース体２に位置決め固定する位置決め固定装置３，３Ａは４組である必要はなく、１組以上で使用可能である。
７］ワークパレット１を位置決め固定する全ての位置決め固定装置に本発明を適用する必要はなく、例えば、４組設ける場合、対角に位置する２つの位置決め固定装置３，３Ａについて本発明を適用し、他の位置決め固定装置においては、ワークパレット１を鉛直方向にのみ位置決めするように構成する。

８］また、本発明の位置決め固定装置３，３Ａを１組設け、ベース体２に対してワークパレット１を鉛直方向にのみ位置決め可能な第２の装置を２組設け、ベース体２に対してワークパレット１を鉛直方向と位置決め固定装置３，３Ａを中心とする水平面内における回転方向に位置決め可能な第２の装置を１組設けて、ワーク位置決め固定システムを構成してもよい。

この場合、これら４組の対角位置に位置決め固定装置３，３Ａと第２の装置を配置し、残り対角位置に２組の第１の装置を配置する。第２の装置は、基本的に位置決め固定装置３，３Ａ又は次の９］で説明する位置決め装置と同様の構造であるが、その筒状軸部のうち、位置決め固定装置３，３Ａとの対角線方向の両側部分をカットして構成したものである。即ち、第２の装置において、筒状軸部に環状係合部材が外嵌された状態で、筒状軸部と環状係合部材が前記対角線方向へ相対的に移動可能となる。こうして、位置決め固定装置３，３Ａの雄側（基準体（筒状軸部））とメス側（環状係合部材）の、ベース体２、ワークパレット１への取り付け誤差を前記対角線方向に逃して許容すると共に、ベース体２に対してワークパレット１を水平方向及び鉛直方向に確実に位置決めして固定することが可能になる。

９］クランプ機構１２を省略して、位置決め装置として適用する。この場合、位置決め装置は、ベース体２に突出状に設けられた軸状部、軸状部に外嵌可能に固定対象物に設けられた環状係合部材、ワークパレット１の水平方向の位置決めのために軸状部の外周部に形成され、軸状部の軸心方向先端側に向かって小径となる環状テーパ面と、環状テーパ面に係合可能に環状係合部材の内周側部分に設けられた環状の係合部であって、環状テーパ面との係合により径方向へ弾性変形可能な係合部とを備え、前記係合部は、環状テーパ面と面接触可能なテーパリング部と、このテーパリング部から径方向外側に連なる複数のリブとを有する構成にすることができる。

１０］位置決め固定装置３，３Ａについては、金型を可動盤や固定盤等のベース体に位置決めして固定する場合、その他、種々の固定対象物を対応するベース体に位置決めして固定する場合に適用可能である。前記位置決め装置についても同様である。

Claims (9)

1. 機械加工に供するワークを取り付けるワークパレット又は金型である固定対象物をベース体に引き付けて固定するクランプ機構と、その固定対象物をベース体に対して水平方向と鉛直方向に夫々位置決めする位置決め機構とを備えた位置決め固定装置であって、
   前記ベース体に突出状に設けられた筒状軸部と、この筒状軸部に外嵌可能に固定対象物に設けられた環状係合部材とを備え、
   前記位置決め機構は、
   前記固定対象物の水平方向の位置決めのために筒状軸部の外周部に形成され、筒状軸部の軸心方向先端側に向かって小径となる環状テーパ面と、
   前記環状テーパ面に係合可能に環状係合部材の内周側部分に設けられた環状の係合部であって、環状テーパ面との係合により径方向へ弾性変形可能な係合部とを備え、
   前記係合部は、前記環状テーパ面と面接触可能なテーパリング部と、このテーパリング部から径方向外側へ連なる複数のリブとを有することを特徴とする位置決め固定装置。
2. 機械加工に供するワークを取り付けるワークパレット又は金型である固定対象物をベース体に引き付けて固定するクランプ機構と、その固定対象物をベース体に対して水平方向と鉛直方向に夫々位置決めする位置決め機構とを備えた位置決め固定装置であって、
   前記ベース体に突出状に設けられた筒状軸部と、この筒状軸部に外嵌可能に固定対象物に設けられた環状係合部材とを備え、
   前記位置決め機構は、
   前記固定対象物の水平方向の位置決めのために環状係合部材の内周部に形成され、筒状軸部の軸心方向先端側に向かって小径となる環状テーパ面と、
   前記環状テーパ面に係合可能に筒状軸部の外周側部分に設けられた環状の係合部であって、環状テーパ面との係合により径方向へ弾性変形可能な係合部とを備え、
   前記係合部は、前記環状テーパ面と面接触可能なテーパリング部と、このテーパリング部から径方向内側へ連なる複数のリブとを有することを特徴とする位置決め固定装置。
3. 前記係合部は、前記テーパリング部の外周側又は内周側において複数のリブの間に形成された複数の穴部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の位置決め固定装置。
4. 前記穴部に弾性変形可能な樹脂材を充填したことを特徴とする請求項３に記載の位置決め固定装置。
5. 前記位置決め機構は、前記固定対象物の鉛直方向の位置決めのためにベース体に設けられた受け面と、前記環状テーパ面に係合部が係合した状態でこの受け面に当接するように環状係合部材に設けられた当接面とを有することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の位置決め固定装置。
6. 前記クランプ機構は、
   前記筒状軸部の軸孔に移動自在に挿入された出力部材と、
   前記筒状軸部の複数の保持穴に夫々径方向へ移動可能に保持された複数の鋼球と、
   前記筒状軸部に環状係合部材が外嵌された状態で複数の鋼球が夫々面接触又は線接触可能に環状係合部材に形成された複数の係合凹部と、
   前記出力部材を固定対象物から離間する方向へ駆動し、複数の鋼球を複数の係合凹部に夫々係合させて固定対象物をベース体に固定する為のクランプ駆動手段と、
   前記出力部材を固定対象物に接近する方向へ駆動し、複数の鋼球を複数の係合凹部から夫々係合解除させて固定対象物をベース体から固定解除する為のクランプ解除手段と、
   を有することを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の位置決め固定装置。
7. 前記係合凹部は部分球面状又は部分円筒面状に形成されたことを特徴とする請求項６に記載の位置決め固定装置。
8. 前記クランプ解除手段は、複数の鋼球を径方向内側へ退避可能に出力部材に形成された複数の逃し凹部を有し、前記クランプ駆動手段は、複数の鋼球を径方向外側へ押動可能に前記複数の逃し凹部に連なるように出力部材に形成された複数の傾斜凹部を有することを特徴とする請求項７に記載の位置決め固定装置。
9. 機械加工に供するワークを取り付けるワークパレット又は金型である固定対象物をベース体に対して位置決めする位置決め装置において、
   前記ベース体に突出状に設けられた軸状部と、
   前記軸状部に外嵌可能に固定対象物に設けられた環状係合部材と、
   前記固定対象物の水平方向の位置決めのために軸状部の外周部に形成され、軸状部の軸心方向先端側に向かって小径となる環状テーパ面と、
   前記環状テーパ面に係合可能に環状係合部材の内周側部分に設けられた環状の係合部であって、環状テーパ面との係合により径方向へ弾性変形可能な係合部とを備え、
   前記係合部は、前記環状テーパ面と面接触可能なテーパリング部と、このテーパリング部から径方向外側に連なる複数のリブとを有することを特徴とする位置決め装置。

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