(57)【要約】【課題】  クランプした状態でも可動部材の各面に容易にアクセス可能なクランプ装置を提供する。【解決手段】  基準ブロック１に固着したハウジング１５に、可動部材２のプラグ部３を挿入可能なガイド孔２０を備える。このガイド孔２０には外スリーブ２１を上下方向に移動可能に配置するとともに、この外スリーブ２１を皿バネ２５によって所定の進出ストロークだけ上方へ進出させる。前記プラグ部３に外嵌可能な内スリーブ３１を上記外スリーブ２１に上側から楔係合させ、この内スリーブ３１を直径方向へ拡大及び縮小可能に構成する。その内スリーブ３１を出力部材３６によって上下方向へ移動させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準ブロック（１）の先端部に、可動部材（２）のプラグ部（３）を挿入可能なガイド孔（２０）を開口し、
このガイド孔（２０）に外係合具（２１）を配置し、
直径方向に拡大及び縮小可能に構成した内係合具（３１，７２）を前記外係合具（２１）の内側に配置し、その内係合具（３１，７２）を上記外係合具（２１）に軸心方向に楔係合させるとともに、その楔係合状態の内係合具（３１，７２）を基端方向かつ縮径方向にロック移動可能に構成し、
上記の基準ブロック（１）に出力部材（３６）を軸心方向へ移動可能に挿入し、その出力部材（３６）を、上記の内係合具（３１，７２）と上記の外係合具（２１）のいずれか一方の係合具に連結し、
上記出力部材（３６）を駆動手段（Ｄ）に連結可能に構成したことを特徴とする、クランプ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のクランプ装置であって、前記内係合具を環状の内スリーブ（３１）によって構成したことを特徴とするクランプ装置。
【請求項３】
請求項１に記載のクランプ装置であって、
前記内係合具を、周方向へ間隔をあけて配置した複数の押圧具（７２）によって構成し、
前記外係合具（２１）の内側に、前記プラグ部（３）を挿入可能な環状ソケット（７１）を配置し、
この環状ソケット（７１）の周壁に、上記各押圧具（７２）を、半径方向へ移動可能に支持するとともに復帰手段（７４）によって半径方向の外方へ移動可能に構成し、
前記出力部材（３６）を上記環状ソケット（７１）と上記外係合具（２１）の何れか一方（７１，２１）に連結したことを特徴とするクランプ装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までの何れか一項に記載のクランプ装置であって、
前記の外係合具（２１）を直径方向に拡大及び縮小可能に構成したことを特徴とするクランプ装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までの何れか一項に記載のクランプ装置であって、
前記内係合具（３１，７２）を進出手段（２５）によって先端方向へ進出させ、前記ロック移動時には、その内係合具（３１，７２）が上記の進出手段（２５）に抗して前記の基端方向へ縮径移動することを特徴とするクランプ装置。
【請求項６】
請求項１から請求項３までの何れか一項に記載のクランプ装置であって、
前記外係合具（２１）を直径方向へ拡大及び縮小可能に構成し、前記ガイド孔（２０）と前記外係合具（２１）との間に環状隙間（９２）を形成し、前記のロック移動時には、前記内係合具（３１，７２）が前記外係合具（２１）を拡径させて前記の基端方向へ縮径移動することを特徴とするクランプ装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６までの何れか一項に記載のクランプ装置であって、
前記の外係合具（２１）に前記の内係合具（３１）を先端側から楔係合させたことを特徴とするクランプ装置。
【請求項８】
請求項１から請求項６までの何れか一項に記載のクランプ装置であって、
前記の外係合具（２１）に前記の内係合具（３１）を基端側から楔係合させたことを特徴とするクランプ装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８までの何れか一項に記載のクランプ装置であって、
前記ガイド孔（２０）の内周面（２４）に、前記の外係合具（２１）の外周面をほぼ全周にわたって密着可能に構成したことを特徴とするクランプ装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９までの何れか一項に記載のクランプ装置であって、
前記の外係合具（２１）の周壁に少なくとも一つのスリット（２２）を設けて、その外係合具（２１）を自己の弾性復元力によって縮径可能に構成したことを特徴とするクランプ装置。
【請求項１１】
請求項１から請求項８までの何れか一項に記載のクランプ装置であって、
前記ガイド孔（２０）の内周と、前記の外係合具（２１）の外周または内周と、前記の内係合具（３１）の外周または内周との少なくとも何れかに、半径方向に対面する一対の突出部（６２）（６２）を設けるとともに、これら突出部（６２）（６２）の間に逃し溝（６３）（６３）を形成したことを特徴とするクランプ装置。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１までの何れか一項に記載のクランプ装置であって、
前記ガイド孔（２０）の内周面（２４）が前記基準ブロック（１）に対し半径方向に移動不能に構成されていることを特徴とするクランプ装置。
【請求項１３】
請求項１から請求項１１までの何れか一項に記載のクランプ装置であって、
前記ガイド孔（２０）の内周面（２４）が前記基準ブロック（１）に対し半径方向に移動可能に構成されていることを特徴とするクランプ装置。
【請求項１４】
請求項２に記載のクランプ装置であって、
前記の外係合具（２１）は、半径方向へ移動可能となるように、前記ガイド孔（２０）と前記出力部材（３６）の少なくとも一方に装着したことを特徴とするクランプ装置。
【請求項１５】
請求項２に記載のクランプ装置を利用したクランピングシステムであって、
前記可動部材（２）に前記プラグ部（３）を所定の間隔をあけて二つ設け、
前記基準ブロック（１）には、上記各プラグ部（３）に対応する第１ソケット手段（１１）と第２ソケット手段（１２）とを設け、
上記の各ソケット手段（１１）（１２）は、前記ガイド孔（２０）と前記外係合具（２１）と前記内スリーブ（３１）とを備え、
上記第１ソケット手段（１１）は、上記外係合具（２１）の外周面を上記ガイド孔（２０）の内周面（２４）にほぼ全周にわたって密着可能に構成し、
上記第２ソケット手段（１２）は、前記ガイド孔（２０）の内周と、前記外係合具（２１）の外周または内周と、前記内スリーブ（３１）の外周または内周との少なくとも何れかに、半径方向に対面する一対の突出部（６２）（６２）を設けるとともに、これら突出部（６２）（６２）の間に逃し溝（６３）（６３）を形成して構成した、ことを特徴とするクランピングシステム。
【請求項１６】
請求項３に記載のクランプ装置を利用したクランピングシステムであって、
前記可動部材（２）に前記プラグ部（３）（３）を所定の間隔をあけて二つ設け、
前記基準ブロック（１）には、上記各プラグ部（３）（３）に対応する第１ソケット手段（１１）と第２ソケット手段（１２）とを設け、
上記の各ソケット手段（１１）（１２）は、前記ガイド孔（２０）と前記外係合具（２１）と前記環状ソケット（７１）と前記の複数の押圧具（７２）とを備え、
上記第１ソケット手段（１１）は、上記外係合具（２１）の外周面を上記ガイド孔（２０）の内周面（２４）にほぼ全周にわたって密着可能に構成し、上記の複数の押圧具（７２）を周方向へ間隔をあけて三つ以上配置し、
上記第２ソケット手段（１２）は、上記の複数の押圧具（７２）を半径方向に対面するように二つ配置したことを特徴とするクランピングシステム。
【請求項１７】
請求項１５のクランピングシステムにおいて、
前記可動部材（２）に、少なくとも一つの別のプラグ部（３）を設け、
前記基準ブロック（１）に、上記の別のプラグ部（３）に対応するロック専用の第３ソケット手段（１３）を設けたことを特徴とするクランピングシステム。
【請求項１８】
請求項１６のクランピングシステムにおいて、
前記可動部材（２）に、少なくとも一つの別のプラグ部（３）を設け、
前記基準ブロック（１）に、上記の別のプラグ部（３）に対応するロック専用の第３ソケット手段（１３）を設けたことを特徴とするクランピングシステム。
【請求項１９】
請求項１７に記載のクランピングシステムにおいて、
前記第３ソケット手段（１３）は、前記ガイド孔（２０）と前記外係合具（２１）と前記内スリーブ（３１）とを備え、
前記ガイド孔（２０）の内周面（２４）が前記基準ブロック（１）に対し半径方向に移動不能に構成され、
前記外係合具（２１）は、半径方向へ移動可能となるように、前記ガイド孔（２０）と前記出力部材（３６）の少なくとも一方に装着したことを特徴とするクランピングシステム。
【請求項２０】
請求項１８に記載のクランピングシステムにおいて、
前記第３ソケット手段（１３）は、前記ガイド孔（２０）と前記外係合具（２１）と前記の複数の押圧具（７２）とを備え、
前記ガイド孔（２０）の内周面（２４）が前記基準ブロック（１）に対し半径方向に移動不能に構成され、
このガイド孔（２０）に前記外係合具（２１）を半径方向へ移動可能に装着したことを特徴とするクランピングシステム。
【請求項２１】
請求項１７に記載のクランピングシステムにおいて、
前記の第３ソケット手段（１３）は、前記ガイド孔（２０）と前記外係合具（２１）と前記内スリーブ（３１）とを備え、
前記ガイド孔（２０）の内周面（２４）が前記基準ブロック（１）に対し半径方向に移動可能に構成されていることを特徴とするクランピングシステム。
【請求項２２】
請求項１８に記載のクランピングシステムにおいて、
前記第３ソケット手段（１３）は、前記ガイド孔（２０）と前記外係合具（２１）と前記の複数の押圧具（７２）とを備え、
前記ガイド孔（２０）の内周面（２４）が前記基準ブロック（１）に対し半径方向に移動可能に構成されていることを特徴とするクランピングシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、工作機械のテーブル等の基準ブロックにワークパレットやワーク等の可動ブロックを固定するためのクランプ装置に関し、さらには、そのクランプ装置を利用したクランピングシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のクランプ装置には、従来では、特許文献１に記載されたものがある。その従来技術は、ワークパレットに載置したワークの周囲に複数の旋回式クランプを配置し、各クランプのクランプ具が上記ワークを上側から押圧するように構成してある。
【特許文献１】米国特許第５８２０１１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記特許文献１の構成は、前記ワークの周囲に複数のクランプを配置したので、そのワークの側面を加工するのが困難であり、そのうえ、前記クランプ具の押圧箇所で上記ワークの上面を加工できないという問題がある。
【０００４】
本発明の目的は、ワークやワークパレット等の可動部材の各面に容易にアクセス可能な新たなクランプ装置を提供すると共に、そのクランプ装置を利用した新たなクランピングシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００５】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【０００６】
〔第１の発明〕
上記の目的を達成するため、第１の発明は、例えば図２Ａと図４・図５・図７・図９・図１０Ａ・図１３・図１４・図１５Ａ・図１７・図１８・図２０Ａ・図２１Ａ・図２４・図２６・図２８・図２９にそれぞれ示すように、次のように構成した。
基準ブロック１の先端部に、可動部材２のプラグ部３を挿入可能なガイド孔２０を開口する。このガイド孔２０に外係合具２１を配置する。直径方向に拡大及び縮小可能に構成した内係合具（３１，７２）を前記外係合具２１の内側に配置し、その内係合具（３１，７２）を上記外係合具２１に軸心方向に楔係合させるとともに、その楔係合状態の内係合具（３１，７２）を基端方向かつ縮径方向にロック移動可能に構成する。上記の基準ブロック１に出力部材３６を軸心方向へ移動可能に挿入し、その出力部材３６を、上記の内係合具（３１，７２）と上記の外係合具２１のいずれか一方の係合具に連結する。上記出力部材３６を駆動手段Ｄに連結可能に構成する。
【０００７】
なお、上記の駆動手段Ｄとしては、流体圧シリンダや電動機などのアクチュエータを利用して自動的に駆動する手段と、人力によって駆動する手段とが考えられる。
【０００８】
上記の第１の発明は、例えば図２Ａと図４（又は、図５・図７・図９・図１０Ａ・図１３・図１４・図１５Ａ・図１７・図１８・図２０Ａ・図２１Ａ・図２４・図２６・図２８・図２９）に示すように、次のように作用する。
図２Ａのリリース状態では、前記駆動手段Ｄが前記出力部材３６を先端方向（上方）へ移動させ、前記内係合具３１（７２）が前記先端方向（上方）へ拡径移動している。
前記の基準ブロック１に前記可動部材２を固定するときには、前記プラグ部３を前記内係合具３１に内嵌させ、その後、前記駆動手段Ｄによって前記出力部材３６を基端方向（下方）へ移動させて、上記内係合具３１と前記外係合具２１とを楔係合させていく。
【０００９】
すると、まず、上記外係合具２１を介して上記内係合具３１（７２）が縮径し、その内係合具３１が前記プラグ部３の外周面に接当する。引き続いて、その内係合具３１の基端方向への移動が阻止されたときに、上記外係合具２１に上記内係合具３１が強力に楔係合して縮径し、その内係合具３１が前記プラグ部３の外周面に強力に密着する。これにより、図４に示すように、前記出力部材３６が上記の強力に密着した前記内係合具３１を介して上記可動部材２の被支持面２ａを前記の基準ブロック１の支持面１ａに強力に押圧する。
【００１０】
なお、上記ロック移動の開始時に前記基準ブロック１の上記支持面１ａと前記可動部材２の上記被支持面２ａとがほぼ完全に接当して、その被支持面２ａが上記の支持面１ａに受け止められている場合には、そのロック移動時に上記内係合具３１（７２）は次のように作動する。
上記内係合具３１は、上記プラグ部３の外周面に密着した後、上記基準ブロック１によって受け止められた前記可動部材２の上記プラグ部３に対して摺動しながら、基端方向へ移動していく。そして前述したように、その内係合具３１の基端方向への移動が阻止されたときに、その内係合具３１が上記プラグ部３の外周面に強力に密着して、この内係合具３１が前記可動部材２を上記基準ブロック１へ強力に押圧する。
【００１１】
これに対して、何らかの原因により、上記ロック移動の開始時において前記基準ブロック１の上記支持面１ａと前記可動部材２の上記被支持面２ａとの間に隙間が存在する場合には、そのロック移動時に上記内係合具３１（７２）が次のように作動する。
上記内係合具３１が上記プラグ部３の外周面に密着した後、その密着状態の内係合具３１が上記プラグ部３を介して前記可動部材２を上記基準ブロック１に向けて移動させ、前記の被支持面２ａを支持面１ａに接当させる。そして前述したように、前記の内係合具３１の基端方向への移動が阻止されたときに、前記内係合具３１が上記プラグ部３の外周面に強力に密着して、その内係合具３１が上記可動部材２を上記基準ブロック１へ強力に押圧する。
【００１２】
上記の第１の発明は、上記のように構成され作用することから次の効果を奏する。
上記の可動部材は、六つの面のうちの上記被支持面を除いた五つの面に、容易にアクセス可能となった。従って、例えば、上記の可動部材がワークの場合には、一度のクランピング動作で五つの面を同時に加工できる。また、上記可動部材がワークパレットの場合は、そのワークパレットの有効利用面積を大幅に増加させることができる。
【００１３】
〔第２の発明〕
第２の発明は、前記第１の発明において、例えば図２Ａ・図５・図７・図９・図１３・図１４・図１５Ａ・図１７・図１８・図２１Ａ・図２４・図２６・図２８に示すように、前記内係合具３１を環状の内スリーブ３１によって構成したものである。
【００１４】
この場合、上記内係合具を簡素かつコンパクトに製造できる。
【００１５】
〔第３の発明〕
第３の発明は、前記第１の発明において、例えば図１０Ａ・図２０Ａ・図２９に示すように、以下のように構成することが望ましい。
即ち、前記内係合具を、周方向へ間隔をあけて配置した複数の押圧具７２によって構成する。また、前記外係合具２１の内側に、前記プラグ部３を挿入可能な環状ソケット７１を配置する。この環状ソケット７１の周壁には、上記各押圧具７２を、半径方向へ移動可能に支持するとともに復帰手段７４によって半径方向の外方へ移動可能に構成する。前記出力部材３６を上記環状ソケット７１と上記外係合具２１の何れか一方（７１，２１）に連結する。
【００１６】
この構成では、上記押圧具を半径方向の内方へ大きく突出させることが可能となるので、その押圧具の内側面と前記プラグ部の外周面との間の嵌合隙間が大きいときでも適切にクランプさせることができる。
【００１７】
〔第４の発明〕
第４の発明は、前記第１〜第３の何れかの発明において、例えば図２Ａ・図５・図１０Ａ・図１３・図１４・図１５Ａ・図１７・図２０Ａ・図２１Ａ・図２４・図２６・図２８・図２９に示すように、前記外係合具２１を直径方向に拡大及び縮小可能に構成したものである。
【００１８】
この場合、前記ロック移動時において、前記内係合具が前記外係合具に楔係合していくときに上記外係合具が拡径して、その外周面が前記ガイド孔の内周面に密着する。このため、前記の可動部材のプラグ部を、上記内係合具と外係合具と前記ガイド孔とを順に介して基準ブロックに拘束できる。これによって、位置決め機能付きのクランプ装置を提供できる。
【００１９】
〔第５の発明〕
第５の発明は、前記第１〜第４の何れかの発明において、図２Ａ・図５・図７・図９・図１０Ａ・図１３・図１４・図１５Ａ・図１７・図１８・図２０Ａに示すように、前記内係合具（３１，７２）を進出手段（２５）によって先端方向へ進出させ、前記ロック移動時には、その内係合具（３１，７２）が上記の進出手段（２５）に抗して前記の基端方向へ縮径移動するように構成したものである。
【００２０】
この場合、上記の進出手段の作用により、上記内係合具を、縮径して前記プラグ部の外周面に密着させた後に基端方向へ駆動することが可能となるので、強力なロック力を確保できる。
【００２１】
なお、上記の進出手段２５は、前記の内係合具３１（７２）を先端方向へ進出させるものであれば良く、その進出手段２５が上記の内係合具３１（７２）を直接に進出させる場合と、その進出手段２５が前記の外係合具２１等の別の部材を介して前記内係合具３１（７２）を間接的に進出させる場合とが考えられる。また、上記進出手段２５としては、バネやゴム等の弾性体、又は、流体圧シリンダ等が考えられる。
【００２２】
〔第６の発明〕
第６の発明は、前記第１〜第３の何れかの発明において、図２１Ａ・図２４・図２６・図２８・図２９に示すように、前記外係合具２１を直径方向へ拡大及び縮小可能に構成し、前記ガイド孔２０と前記外係合具２１との間に環状隙間９２を形成し、前記のロック移動時には、前記内係合具（３１，７２）が前記外係合具２１を拡径させて前記の基端方向へ縮径移動するように構成している。
【００２３】
この場合、前記第５の発明の進出手段の機能を上記外係合具が具備するので、専用の進出手段を省略でき、クランプ装置を簡素に製造できる。
【００２４】
〔第７の発明〕
第７の発明は、前記第１〜第６の何れかの発明において、図２Ａ・図５・図７・図９・図１０Ａ・図１３・図１４・図２１Ａ・図２４・図２６・図２８・図２９に示すように、前記の外係合具２１に前記の内係合具（３１，７１）を先端側から楔係合させたものである。
【００２５】
この構成により、前記ロック移動時に強力なロック力を確保できる。
【００２６】
〔第８の発明〕
第８の発明は、前記第１〜第６の何れかの発明において、例えば図１５Ａ・図１７・図１８・図２０Ａに示すように、前記の外係合具２１に前記の内係合具（３１，７１）を基端側から楔係合させたものである。
【００２７】
この構成によっても、前記ロック移動時に強力なロック力を確保できる。
【００２８】
〔第９の発明〕
第９の発明は、前記第１〜第８の何れかの発明において、例えば図２Ａ・図１０Ａ・図１３・図１４・図１５Ａ・図２０Ａ・図２１Ａ・図２６・図２８・図２９等に示すように、前記ガイド孔２０の内周面２４に、前記の外係合具２１の外周面をほぼ全周にわたって密着可能に構成したものである。
【００２９】
この場合、前記の位置決め機能の位置決め精度が更に向上する。
【００３０】
〔第１０の発明〕
第１０の発明は、前記第１〜第９の何れかの発明において、例えば図２Ａ・図５・図１０Ａ・図１３・図１４・図１５Ａ・図１７・図２０Ａ・図２１Ａ・図２４・図２６・図２８・図２９に示すように、前記外係合具２１の周壁に少なくとも一つのスリット２２を設けて、その外係合具２１を自己の弾性復元力によって縮径可能に構成したものである。
【００３１】
この場合、前記の外係合具を簡素かつコンパクトに製造できる。
【００３２】
〔第１１の発明〕
第１１の発明は、前記第１〜第８の何れかの発明において、例えば図６・図１７・図２４に示すように、前記ガイド孔２０の内周と、前記外係合具２１の外周または内周と、前記内係合具３１の外周または内周との少なくとも何れかに、半径方向に対面する一対の突出部６２・６２を設けるとともに、これら突出部６２・６２の間に逃し溝６３・６３を形成したものである。
【００３３】
この場合、前記プラグ部の軸心と前記ガイド孔の軸心との心ズレを、上記の逃し溝によって吸収できる。
【００３４】
〔第１２の発明〕
第１２の発明は、第１〜第１１の何れかの発明において、例えば図２Ａ・図５・図７・図９・図１０Ａ・図１３・図１４・図１５Ａ・図１７・図１８・図２０Ａ・図２１Ａ・図２４・図２８・図２９に示すように、前記ガイド孔２０の内周面２４が前記基準ブロック１に対し半径方向に移動不能に構成されているものである。
【００３５】
この場合、前記の位置決め機能を有するクランプ装置を容易に製造できる。
【００３６】
〔第１３の発明〕
第１３の発明は、第１〜第１１の何れかの発明において、例えば図２６に示すように、前記ガイド孔２０の内周面２４が前記基準ブロック１に対し半径方向に移動可能に構成されているものである。
【００３７】
この場合、前記プラグ部の軸心と前記ガイド孔の軸心との心ズレを、上記のガイド孔の内周面の半径方向の移動によって吸収できる。
【００３８】
〔第１４の発明〕
第１４の発明は、第２の発明において、例えば図５・図７・図９・図１７・図１８・図２４・図２６に示すように、前記外係合具２１は、半径方向へ移動可能となるように、前記ガイド孔２０と前記出力部材３６の少なくとも一方に装着したものである。
【００３９】
この場合、前記プラグ部の軸心と前記ガイド孔の軸心との心ズレを、上記の外係合具及び内スリーブの半径方向の移動によって吸収できる。
【００４０】
〔第１５の発明〕
第１５の発明は、前記第２の発明のクランプ装置を利用した新たなクランピングシステムであって、例えば図１から図４に示すように、次のように構成した。
前記可動部材２に前記プラグ部３を所定の間隔をあけて二つ設ける。前記基準ブロック１には、上記各プラグ部３に対応する第１ソケット手段１１と第２ソケット手段１２とを設ける。上記の各ソケット手段１１・１２は、前記ガイド孔２０と前記外係合具２１と前記内スリーブ３１とを備える。上記第１ソケット手段１１は、上記外係合具２１の外周面を上記ガイド孔２０の内周面２４にほぼ全周にわたって密着可能に構成する。上記第２ソケット手段１２は、前記ガイド孔２０の内周と、前記外係合具２１の外周または内周と、前記内スリーブ３１の外周または内周との少なくとも何れかに、半径方向に対面する一対の突出部６２・６２を設けるとともに、これら突出部６２・６２の間に逃し溝６３・６３を形成している。
【００４１】
この構成のクランピングシステムは、上記基準ブロックに上記可動部材を簡素な構成で精度良く位置決め及び固定できる。
【００４２】
〔第１６の発明〕
第１６の発明は、前記第３の発明のクランプ装置を利用した新たなクランピングシステムであって、例えば図１と図１０Ａに示すように、次のように構成した。
前記可動部材２に前記プラグ部３・３を所定の間隔をあけて二つ設ける。前記基準ブロック１には、上記各プラグ部３・３に対応する第１ソケット手段１１と第２ソケット手段１２とを設ける。上記の各ソケット手段１１・１２は、前記ガイド孔２０と前記外係合具２１と前記環状ソケット７１と前記の複数の押圧具７２とを備える。上記第１ソケット手段１１は、上記外係合具２１の外周面を上記ガイド孔２０の内周面２４にほぼ全周にわたって密着可能に構成し、上記の複数の押圧具７２を周方向へ間隔をあけて三つ以上配置する。上記第２ソケット手段１２は、上記の複数の押圧具７２を半径方向に対面するように二つ配置する。
【００４３】
この構成のクランピングシステムも、上記基準ブロックに上記可動部材を簡素な構成で精度良く位置決め及び固定できる。
【００４４】
〔第１７の発明・第１８の発明〕
第１７の発明は第１５の発明において、第１８の発明は第１６の発明において、例えば図１に示すように、前記可動部材２に、少なくとも一つの別のプラグ部３を設け、前記基準ブロック１に、上記の別のプラグ部３に対応するロック専用の第３ソケット手段１３を設けたものである。
【００４５】
この構成では、上記の第３ソケット手段が前記可動部材を前記基準ブロックに強力に固定できる。
【００４６】
〔第１９の発明〕
第１９の発明は第１７の発明において、例えば図７や図１８等に示すように、前記第３ソケット手段１３は、前記ガイド孔２０と前記外係合具２１と前記内スリーブ３１とを備え、前記外係合具２１は、半径方向へ移動可能となるように、前記ガイド孔２０と前記出力部材３６の少なくとも一方に装着したものである。
【００４７】
この構成では、前記プラグ部の軸心と前記ガイド孔の軸心との心ズレを、上記の外係合具及び内スリーブの半径方向の移動によって吸収することと、強力なロック力を確保することとを両立できる。
【００４８】
〔第２０の発明〕
第２０の発明は第１８の発明において、前記第３ソケット手段１３は、前記ガイド孔２０と前記外係合具２１と前記の複数の押圧具７２とを備え、前記ガイド孔２０に前記外係合具２１を半径方向へ移動可能に装着したものである。
【００４９】
この場合も、前記プラグ部の軸心と前記ガイド孔の軸心との心ズレを、上記の外係合具及び押圧具の半径方向の移動によって吸収することと、強力なロック力を確保することとを両立できる。
【００５０】
〔第２１の発明〕
第２１の発明は第１７の発明において、例えば図２６に示すように、前記の第３ソケット手段１３は、前記ガイド孔２０と前記外係合具２１と前記内スリーブ３１とを備え、前記ガイド孔２０の内周面２４が前記基準ブロック１に対し半径方向に移動可能に構成されているものである。
【００５１】
この構成では、前記プラグ部の軸心と前記ガイド孔の軸心との心ズレを、上記のガイド孔の内周面の半径方向の移動によって吸収することと、強力なロック力を確保することとを両立できる。
【００５２】
〔第２２の発明〕
第２２の発明は第１８の発明において、前記の第３ソケット手段１３は、前記ガイド孔２０と前記外係合具２１と前記の複数の押圧具７２とを備え、前記ガイド孔２０の内周面２４が前記基準ブロック１に対し半径方向に移動可能に構成されているものである。
【００５３】
この構成では、前記プラグ部の軸心と前記ガイド孔の軸心との心ズレを、上記のガイド孔の内周面の半径方向の移動によって吸収することと、強力なロック力を確保することとを両立できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５４】
〔第１実施形態〕
本発明の第１実施形態を図１から図８によって説明する。まず、図１から図３で本発明の全体構成を説明する。
図１は、本発明を利用したクランピングシステムの原理を示す模式図であって、そのクランピングシステムの横断面図である。図２Ａは、上記クランピングシステムのクランプ装置のリリース状態の立面視の断面図であって、上記の図１中の２Ａ−２Ａ線矢視に相当する図である。図２Ｂは、上記クランプ装置の平面図である。図３は、上記クランプ装置に設けた位置決め機構を示し、上記の図２Ａ中の３−３線矢視の断面図である。
【００５５】
図１に示すように、工作機械のテーブルＴに基準ブロック１を載置し、その基準ブロック１の支持面１ａに、可動部材であるワークパレット２の被支持面２ａ（図１では図略）を受け止めるように構成している。図２Ａに鎖線で示すように、ワークパレット２の前記被支持面２ａからは、円柱状のプラグ部３が複数下向きに突出している。なお、図１では四つのプラグ部３を図示している。
【００５６】
前記基準ブロック１はベースプレート４を備えており、このベースプレート４は前記テーブルＴに固定してある。このベースプレート４には、上記プラグ部３に対応させて、位置決め機能とロック機能とを備えた第１ソケット手段１１及び第２ソケット手段１２と、ロック機能のみを備えた二つの第３ソケット手段１３・１３とが設けられる。計四つのソケット手段１１・１２・１３・１３はそれぞれがクランプ装置に相当しており、図１に示すように、平面視で長方形の頂点をなすように配置される。上記の第１ソケット手段１１と第２ソケット手段１２とが対角線上に配置されるとともに、上記の二つの第３ソケット手段１３・１３も対角線上に配置されている。
【００５７】
このうち第１ソケット手段１１は、図１に示すように、後述の内スリーブ３１を楔作用によって軸心に向かう方向へ縮径させて、その内スリーブ３１の内周面をほぼ全周にわたって前記プラグ部３に密着させ、前記の基準ブロック１に上記内スリーブ３１を介して前記ワークパレット２を水平方向へ位置決めする。具体的には、前記プラグ部３の軸心が後述のガイド孔２０の軸心Ａ（図１参照）に一致するように位置決めされる。引き続いて、その密着した内スリーブ３１を下方へ駆動して、前記の基準ブロック１に前記ワークパレット２を固定するように構成している。
【００５８】
第２ソケット手段１２は、同上の図１に示すように、上記ガイド孔２０・２０の軸心Ａ・Ｂ同士を結ぶ直線Ｌにほぼ直交する二方向へ上記の内スリーブ３１に縮径力を加えて、その内スリーブ３１の周方向の二箇所を前記プラグ部３に密着させ、これにより、前記ワークパレット２が上述の軸心Ａの回りに旋回するのを阻止する。引き続いて、その密着した内スリーブ３１を下方へ駆動して、前記基準ブロック１に前記ワークパレット２を固定する。
【００５９】
第３ソケット手段１３は、後述のガイド孔２０に対して上記の内スリーブ３１を半径方向へ移動可能に構成してあり、このため、上述の水平方向の位置決め機能を備えない構成となっている。
【００６０】
上記の第１ソケット手段１１と第２ソケット手段１２とは、後述する相違点を除いて同一の構造であって、基本的には以下の構造が共通している。即ち図２Ａに示すように、前記ベースプレート４の装着穴４ａにハウジング１５が精密に嵌入され、そのハウジング１５のフランジ１６が四本の締付ボルト１７（図２Ｂ参照）によって上記の装着穴４ａの周壁に固定される。なお、図２Ｂの参照符号１８はジャッキ用ボルトである。上記装着穴４ａから上記ハウジング１５を抜き取るときは、このジャッキ用ボルト１８を下向きに螺進させ、そのボルト１８の下端を上記ベースプレート４に押圧すればよい。
【００６１】
図２Ａ・図２Ｂに示すように、上記ハウジング１５には、円穴状のガイド孔２０が備えられる。本実施形態において、このガイド孔２０の内周面２４は、前記ハウジング１５に対し半径方向にも軸心方向にも移動不能である。このガイド孔２０の軸心は、前記の装着穴４ａの軸心とほぼ同一になっている。上記フランジ１６の上面には、三つの平坦な支持面１ａが配置されている。この支持面１ａは、前記ガイド孔２０の周囲に、周方向で等間隔に配置されている。
【００６２】
また図２Ａに示すように、上記ガイド孔２０の内周面２４に、コレット形の外スリーブ（外係合具）２１を上下方向へ所定範囲内で移動可能に嵌合している。上記の外スリーブ２１の周壁には、上下方向へ延びる一つのスリット２２を形成してあり（図３を併せて参照）、これにより、その外スリーブ２１が直径方向へ拡大及び縮小するよう弾性変形可能に構成されている。
【００６３】
前記外スリーブ２１の直径は、弾性変形を呈していない通常の状態（図２Ａに示すリリース状態）において、前記ガイド孔２０の内周面２４の径よりも僅かだけ小さくなるよう設定されている。この構成で、前記外スリーブ２１に拡径方向の力が作用した場合は、その外周面のほぼ全周（前記スリット２２を除く部分）が、前記ガイド孔２０の内周面２４に密着可能になっている。また、その拡径方向の力を解除した場合には、当該外スリーブ２１は、自己の弾性復元力によって縮径可能である。
【００６４】
図２Ａに示すように、ハウジング１５にはネジ筒４５が螺入され、このネジ筒４５の上面には、一枚の皿バネ２５からなる進出手段が配置される。上記外スリーブ２１は、この皿バネ２５によって上方へ付勢されるとともに、その外スリーブ２１の上端は、前記ハウジング１５によって受け止められている。なお、前記皿バネ（進出手段）２５は、前記ネジ筒４５の上面に形成した環状突起８５によって、所定量以上の圧縮が規制されている。
【００６５】
前記外スリーブ２１の内側には、前記プラグ部３を挿入可能な前述の内スリーブ（内係合具）３１が配置される。この前記内スリーブ３１のテーパ外面は、上記の外スリーブ２１のテーパ内面に、上側からテーパ係合（楔係合）させてある。上記テーパ外面及びテーパ内面は下向きに狭まるように形成されている。
【００６６】
上記の内スリーブ３１は、上記の外スリーブ２１と同様に、コレット形に形成されている。即ち、上記の内スリーブ３１の周壁には上下方向へ延びる一つのスリット３２を形成してあり（図３を参照）、これにより、その内スリーブ３１が直径方向へ拡大及び縮小するよう弾性変形可能に構成されている。
【００６７】
前記内スリーブ３１は、弾性変形を呈していない通常の状態（図２Ａに示すリリース状態）において、拡径された状態となっている。そして、この前記内スリーブ３１を縮径方向に弾性変形させた後、その縮径方向の力を解除した場合には、当該内スリーブ３１は、自己の弾性復元力によって拡径可能となっている。
【００６８】
なお、図２Ａ・図３に示すように、前記外スリーブ２１には回り止めピン３３が固定される。この回り止めピン３３の外端は、外スリーブ２１の外周面から突出して、ハウジング１５のガイド孔２０の内壁に形成した止め溝４３に挿入されている。また、前記回り止めピン３３の内端は内スリーブ３１の前記スリット３２に挿入されている。ここで、前記内スリーブ３１のスリット３２や前記外スリーブ２１のスリット２２には、ゴム等からなるシーリング部材（図略）を装着することが好ましい。
【００６９】
図２Ａに示すように、前記ハウジング１５内には出力部材３６が上下移動自在に挿入される。この出力部材３６は、前記ハウジング１５の下部のシリンダ孔３７の内周面に保密状に挿入した環状のピストン３８と、そのピストン３８の筒孔を覆うように保密状に螺着された蓋体３９を含んでいる。
【００７０】
前記内スリーブ３１から下方に延出させた筒状の延設部４２が、前記ピストン３８に挿入されている。その延設部４２の下端部の外周面には止め輪４４を嵌着してある。この止め輪４４は、前記ピストン３８と前記蓋体３９との間に形成されてある環状の出力溝４１に挿入されている。
【００７１】
上記ハウジング１５内には、駆動手段Ｄであるロック手段５１及びリリース手段５２が設けられる。このうちロック手段５１は、上記ピストン３８と、そのピストン３８の上側に形成したロック室５３とによって構成される。前記ロック室５３は、ロック用の圧油給排口５４に連通されている。また、上記リリース手段５２は、上記ピストン３８と、そのピストン３８の下側に形成したリリース室５６とによって構成される。このリリース室５６には、リリース用の圧油給排口５７が連通される。
【００７２】
なお、三つ設けられている前記支持面１ａの一つ（図２Ｂ参照）には着座確認手段としての検出ノズル孔５９が開口され、この検出ノズル孔５９にエア供給口５８（図２Ｂ）から検出用の圧縮空気を供給可能に構成している。この構成で、前記の被支持面２ａが上記の支持面１ａに接当すると、上記の検出ノズル孔５９が閉鎖され、上記の検出ノズル孔５９（上記エア供給口５８）の圧力が上昇する。この圧力上昇を図示しない圧力センサ等で検出することによって、前記ワークパレット２が前記ハウジング１５に着座したことを確認することができる。
【００７３】
また、図２Ｂに示すように前記ハウジング１５にはクリーニング手段としてのブローポート６０が設けられており、このブローポート６０に、圧縮空気等の圧力流体を供給可能に構成している。このブローポート６０に供給された圧縮空気は、前記ハウジング１５内に形成された図示しない経路を通って、前記の支持面１ａと被支持面２ａとの接当部や、前記のプラグ部３と内スリーブ３１との嵌合部や、上記の内スリーブ３１と前記の外スリーブ２１との係合面などを、クリーニングすることができる。
【００７４】
上記の第１ソケット手段１１の位置決め機構１１ａは、図３に示すように、前記の外スリーブ２１の外周面のほぼ全体を前記のガイド孔２０の内周面（内壁）２４に密着可能に構成している。このため、後述のロック動作時には、上記の外スリーブ２１が前記の内スリーブ３１の周壁のほぼ全周を半径方向の内方へ縮径させるようになっている（図１を参照）。
【００７５】
次に、前記の第２ソケット手段１２の位置決め機構１２ａが前記の第１ソケット手段１１の位置決め機構１１ａと異なる点を、図５・図６を参照して以下に説明する。
図５は第２ソケット手段としてのクランプ装置を示し、上記の図２Ａに類似する図である。図６は、前記図５のクランプ装置の位置決め機構を示し、上記の図３に類似する図である。
【００７６】
即ち、図６に示すように、前記の外スリーブ２１の外周面に、半径方向に対面する一対の突出部６２・６２を設けるとともに、これら突出部６２・６２の形成部位以外の部位には、逃し溝６３・６３を形成してある。これにより、上記の突出部６２・６２が、前記内スリーブ３１の内周壁の対面する二箇所に縮径力を発生させるようになっている（図１を参照）。
【００７７】
なお、図５に示すように、内スリーブ３１下方の前記延設部４２と、前記ピストン３８の筒孔内周面との間に半径隙間６４が形成されており、この半径隙間６４と前記逃し溝６３・６３によって、前記縮径力の発生方向と垂直な方向の内スリーブ３１の移動が許容されている。
【００７８】
ここで、前記突出部６２は、外スリーブ２１の外周面に突出させることに代えて、前記ガイド孔２０の内周面２４から内方に突出させても良い。更には、上記突出部６２を、前記外スリーブ２１の内周面から内方へ突出させたり、前記内スリーブ３１の外周面から外方へ突出させたり、前記内スリーブ３１の内周面から内方に突出させても良い。
【００７９】
次に、前記の第３ソケット手段１３の位置決め機構１３ａが前記の第１ソケット手段１１の位置決め機構１１ａと異なる点を、図７・図８を参照して以下に説明する。
図７は第３ソケット手段としてのクランプ装置を示し、前記の図２Ａに類似する図である。図８は、前記図７のクランプ装置の位置決め機構を示し、前記の図３に類似する図である。
【００８０】
図８に示すように、前記の外スリーブ２１の周壁は、スリットなしで周方向へ連続させている。その外スリーブ２１を、前記のガイド孔２０の内周面２４に、半径隙間６５を空けて半径方向へ移動可能に内嵌してある。また図７に示すように、前述の図５・図６の第２ソケット手段１２と同様に、内スリーブ３１下方の前記延設部４２と前記ピストン３８の筒孔内周面との間に半径隙間６４が形成されている。
この半径隙間６４と上記半径隙間６５によって、上記のガイド孔２０に対して上記の内スリーブ３１及び外スリーブ２１が半径方向へ移動することが許容されるので、前記プラグ部３の軸心と前記ガイド孔２０の軸心との心ズレを吸収できる。
なお、上述した第２ソケット手段１２と第３ソケット手段１３においては、上記の心ズレ吸収時の外スリーブ２１の半径方向の移動をスムーズにするため、その外スリーブ２１が前記の皿バネ２５によって上昇された状態で上記の外スリーブ２１の上側に接当隙間を設けておくことが好ましい。
【００８１】
上記の第１ソケット手段１１と第２ソケット手段１２と第３ソケット手段１３とは、ほぼ同様に、次のように作動する。
図２Ａに示すリリース状態では、前記ロック室５３の圧油を排出するとともに、前記リリース室５６に圧油を供給している。これにより、前記ピストン３８が前記止め輪４４及び前記延設部４２を介して前記内スリーブ３１を上昇させ、その内スリーブ３１が拡径状態とされている。前記の外スリーブ２１は、前記皿バネ２５によって進出ストロークだけ上昇し、上記内スリーブ３１に軽くテーパ係合するか、又は上記内スリーブ３１に僅かな隙間をあけて対面している。
【００８２】
前記基準ブロック１に前記ワークパレット２を位置決めするときには、先ず、上記リリース状態で上記ワークパレット２を下降させて、前記プラグ部３を上記内スリーブ３１に嵌合させて、図１及び図２Ａに示す状態とする。
【００８３】
次いで、前記リリース室５６の圧油を排出するとともに前記ロック室５３へ圧油を供給する。すると、前記ピストン３８が、前記出力溝４１と前記止め輪４４と前記延設部４２を介して前記内スリーブ３１を下降させ、その内スリーブ３１の前記テーパ外面が前記外スリーブ２１の前記テーパ内面に楔係合していく。
【００８４】
すると、前記皿バネ２５の付勢力によってほぼ上昇位置に保持された外スリーブ２１を介して上記の内スリーブ３１が縮径して、その内スリーブ３１が前記プラグ部３の外周面に接当する。次いで、前記内スリーブ３１が、前記外スリーブ２１を介して上記皿バネ２５を下方へ圧縮しながら縮径して、前記プラグ部３の外周面に密着する。また、外スリーブ２１は拡径して前記ガイド孔２０の内周面２４に密着する。このため、前記内スリーブ３１は、前記外スリーブ２１と前記ガイド孔２０の内周面２４を介して前記ワークパレット２を水平方向に位置決めする形となる。これと同時に、前記内スリーブ３１が、上記皿バネ２５の付勢力に抗して上記外スリーブ２１を下方へ後退させていく。この後退する上記外スリーブ２１が前記進出ストロークに相当する寸法だけ下降すると、前記皿バネ２５が前述の環状突起８５に接触し、当該外スリーブ２１は上記皿バネ２５を介して前記ハウジング１５に受け止められる。すると、この受け止められる外スリーブ２１に前記内スリーブ３１が強力に楔係合して縮径し、その内スリーブ３１が前記プラグ部３の外周面に強力に密着する（図４の状態）。これにより、前記の出力部材３６が上記の強力に密着した内スリーブ３１を介して前記ワークパレット２の被支持面２ａを前記基準ブロック１の支持面１ａに強力に押圧する。
【００８５】
なお、上記ロック移動の開始時に上記支持面１ａと上記被支持面２ａとがほぼ完全に接当して、その被支持面２ａが上記の支持面１ａに受け止められている場合には、そのロック移動時に上記内スリーブ３１は次のように作動する。
上記内スリーブ３１は、上記プラグ部３の外周面に密着した後、そのプラグ部３に対して摺動しながら下降していく。そして前述したように、前記の外スリーブ２１が前記皿バネ２５を圧縮して前記進出ストロークだけ下降したときに、上記の内スリーブ３１が上記プラグ部３の外周面に強力に密着して、その内スリーブ３１がワークパレット２を上記基準ブロック１へ強力に押圧する。
【００８６】
これに対して、何らかの原因により、上記ロック移動の開始時において前記支持面１ａと前記被支持面２ａとの間に隙間が存在する場合には、そのロック移動時に上記内スリーブ３１が次のように作動する。
上記の内スリーブ３１が上記プラグ部３の外周面に密着した後、その密着状態の内スリーブ３１が上記プラグ部３を介して前記ワークパレット２を下向きに引っ張り、前記の被支持面２ａを前記の支持面１ａに接当させる。そして前述したように、前記の外スリーブ２１が前記皿バネ２５を圧縮して前記進出ストロークだけ下降したときに、上記の内スリーブ３１が上記プラグ部３の外周面に強力に密着して、その内スリーブ３１が上記ワークパレット２を上記基準ブロック１へ強力に押圧する。
【００８７】
なお、上記の第１ソケット手段１１と第２ソケット手段１２の作動と同時に、ロック機能のみを備えた前記二つの第３ソケット手段１３・１３が上記内スリーブ３１を介して前記ワークパレット２を前記の基準ブロック１に強力に固定する。
【００８８】
逆に、前記ロック状態（図４）から前記リリース状態（図２Ａ）へ切り換えるときには、前述したように、前記ロック室５３の圧油を排出するとともに、前記リリース室５６へ圧油を供給すればよい。これにより、前記ピストン３８が前記出力溝４１や前記止め輪４４や前記延設部４２を介して前記内スリーブ３１を上昇させる結果、縮径状態にあった前記内スリーブ３１が自己の弾性復元力によって拡径するので、前記ロック状態が解除される。
【００８９】
上記第１実施形態は、例えば次のように変更可能である。
【００９０】
（１）上記の内スリーブ３１の内周面（前記プラグ部３の外周面に密着する面）は、上下方向にストレートに形成することに代えて、鋸刃状又は凹凸状に形成しても良い。
【００９１】
（２）前記の拡縮形の外スリーブ２１・内スリーブ３１は、各周壁に一つのスリット２２・３２を設けたものに代えて、各周壁の上面と下面に交互に開口する複数の貫通溝を周方向へ複数設けたものであっても良い。また、上記の外スリーブ２１・内スリーブ３１を、周方向へ並べた複数の分割体によって構成することも可能である。
【００９２】
（３）上記の外スリーブ２１の内面は、例示したテーパ面に代えて、周方向へ所定の間隔をあけて配置した複数の傾斜形楔面であってもよい。この場合、その外スリーブ２１の内面に周方向へ所定の間隔をあけて複数の傾斜溝を配置して、その傾斜溝の奥側の面によって上記の楔面を構成してもよい。また、前記の内スリーブ３１の外面も、例示したテーパ面に代えて、周方向へ所定の間隔をあけて配置した複数の傾斜形楔面であってもよい。
【００９３】
（４）前記の外スリーブ２１と内スリーブ３１とは、直接に係合させることに代えて、別の部材を介して間接的に係合させてもよい。
【００９４】
（５）また、前記の第３ソケット手段１３は、前述した図７・図８の心ズレ吸収構造に代えて、図９の変形例に示す構造を採用しても良い。
【００９５】
この図９は上記の図７に類似する図であって、前記皿バネ２５と前記外スリーブ２１との間に、リング状のプレート４０を配置してある。この構成で、前記のロック移動の初期には前記プレート４０は前記ハウジング１５の筒孔壁に接触して受け止められており、前記の皿バネ２５から上記の外スリーブ２１への付勢力は、全く作用しない状態となっている。そして、そのロック移動の中期になって前記プレート４０が前記外スリーブ２１によって下降すると、前記皿バネ２５の弾発力が外スリーブ２１に作用するようになっている。
【００９６】
これにより、前述したプラグ部３の軸心とガイド孔２０の軸心との心ズレの吸収時に、上記の外スリーブ２１に作用する半径方向の摩擦力が小さくなり、上記の内スリーブ３１及び前記の外スリーブ２１を半径方向へ円滑に移動させることができる。なお、前記プレート４０を利用する前記図９の構成を、前記第２ソケット手段１２にも全く同様に適用可能であるのは勿論である。
【００９７】
次に、図１０Ａから図２９を参照して、本発明についての複数の実施形態及び変形例を説明する。これらの別の実施形態においては、上記の第１実施形態の構成部材と同じ部材又は類似する部材には、原則として同一の符号を付している。
【００９８】
〔第２実施形態〕
図１０Ａ及び図１０Ｂと図１１は、本発明の第２実施形態の第１ソケット手段１１を示している。図１０Ａは、前記の図２Ａに類似する図である。図１０Ｂは、上記の第１ソケット手段１１の平面図であって、前記の図２Ｂに類似する図である。図１１は、上記の図１０Ａ中の主要部の横断面視の拡大図である。
【００９９】
この第２実施形態の第１ソケット手段１１は、上記の第１実施形態とは次の点が異なっている。
即ち、前記第１実施形態（図２Ａ）で説明した直径方向へ拡大及び縮小可能な前記内スリーブ３１に代えて、図１０Ａに示すように、前記プラグ部３を挿入可能な環状ソケット７１を前記の外スリーブ２１の内周に配置している。この環状ソケット７１の周壁は、スリットなしで周方向へ連続している。前記環状ソケット７１には、周方向へ間隔をあけて三つの押圧具（内係合具）７２を、半径方向へ移動可能に支持させている。各押圧具７２の外面は、上記の外スリーブ２１の内面に、上側から楔係合させている。
【０１００】
前記の押圧具７２のそれぞれは、復帰手段７４（図１１参照）によって、半径方向の外方へ移動可能に構成されている。また図１０Ａに示すように、前記環状ソケット７１の下端部には止め輪４４が嵌着され、この止め輪４４が、上記出力部材３６の上記出力溝４１に連結している。なお、前記環状ソケット７１には止め孔４６が形成されており、前記外スリーブ２１に固定した前記回り止めピン３３をこの止め孔４６に挿入させることで、前記環状ソケット７１を回り止めしてある。
【０１０１】
図１１に復帰手段７４の詳細が示され、この復帰手段７４は、前記環状ソケット７１と前記押圧具７２の貫通孔７２ａとの間に装着した、ロッド状のバネからなる。そのバネ製の復帰手段７４が上記押圧具７２を外方へ（即ち前記外スリーブ２１の内周面へ）付勢している。
【０１０２】
前記復帰手段７４は図１２の変形例のように構成することも可能である。図１２は上記図１１に類似する図である。
図１２に示す変形例では、前記外スリーブ２１の内周面に周方向へ間隔をあけて傾斜溝７５を設け、この傾斜溝７５を平面視でＴ字状に形成し、その傾斜溝７５の両側壁と前記押圧具７２の内端部との嵌合構造によって前記復帰手段７４を構成してある。前記傾斜溝７５の奥側の面に楔面７６を形成してある。なお、上記傾斜溝７５は、平面視でＴ字状に代えてＶ字状などに形成しても良い。
【０１０３】
前記第２実施形態の作動が前記第１実施形態と異なる点は、ロック作動時に、前記環状ソケット７１に支持した前記各押圧具７２が半径方向の内方へ突出して、各押圧具７２の内面が前記プラグ部３の内周面に強力に密着することにある。
【０１０４】
上記第２実施形態は、例えば次のように変更可能である。
【０１０５】
（１）前記押圧具７２は、前記外スリーブ２１の内面に直接に係合させることに代えて、別の部材を介して間接的に係合させても良い。また、上記押圧具７２は、例示した三つを設けることに代えて、二つ設けても良く、四つ以上設けても良い。
【０１０６】
（２）また、前記押圧具７２の内面は、上下方向にストレートに形成することに代えて、鋸歯状又は凹凸状に形成しても良い。
【０１０７】
（３）前記環状ソケット７１と前記押圧具７２との嵌合隙間によってクリーニング流体の吐出口を構成し、その吐出口を、基準ブロック１に形成した前記のブローポート６０に連通させることが望ましい。この場合、上記の嵌合隙間を自動的に清掃できるので、上記押圧具７２が高精度かつ円滑に移動できる。
【０１０８】
（４）前記進出手段は、例示した一枚の皿バネ２５に代えて、上下方向に積層させた複数枚の皿バネであってもよく、また、圧縮コイルバネ又はゴムであっても良い。
【０１０９】
（５）また、上記の進出手段は、前記外スリーブ２１を所定の力で上方へ押圧可能な機能を備えたものであればよく、上記皿バネ２５等の弾性体を利用することに代えて（又は、それに加えて）、例えば図１３の変形例に示すように、圧油や圧縮空気等の圧力流体を利用したシリンダ構造を採用可能である。
【０１１０】
その図１３は、前記図１０に類似する図である。この変形例では、前記の出力部材３６の筒部の外周に、進出手段２５としての環状の進出ピストン７８を保密状に嵌合している。この進出ピストン７８の受圧面積を、前記ピストン３８の受圧面積よりも小さくしている。
【０１１１】
この進出ピストン７８の上面からは環状押動部７９が突出状に一体形成されている。そして、前記ロック室５３へ供給した圧油の圧力が上記進出ピストン７８と前記環状押動部７９を介して、前記外スリーブ２１を上向きに押圧可能になっている。
【０１１２】
なお、前記進出ピストン７８に前記環状押動部７９を一体形成することに代えて、前記進出ピストン７８と前記外スリーブ２１との間にピン等の別の部材を配置し、この進出ピストン７８が前記ピン等を介して前記外スリーブ２１を間接的に押動する構成であっても良い。
【０１１３】
〔第３実施形態〕
図１４は、本発明の第３実施形態の第１ソケット手段１１を示し、前記の図２Ａに類似する図である。
【０１１４】
この第３実施形態では、長尺状に形成された前記プラグ部３を、当該プラグ部３の先端側と基端側の二箇所で位置決めする構成である。
以下、具体的に説明する。即ち図１４に示すように、前記出力部材３６の下方位置において、前記シリンダ孔３７には閉じ蓋８１が螺入されている。この閉じ蓋８１の上面には、長尺状の前記プラグ部３の先端部を挿入可能な軸穴８２を形成している。前記閉じ蓋８１と前記出力部材３６との間には、前記リリース室５６が形成されている。このリリース室５６は、前記閉じ蓋８１を上下に貫通する連絡孔８３を介して前記の圧油給排口５７へ連通している。
【０１１５】
前記内スリーブ３１の前記延設部４２の内側には、第二スリーブ８４が嵌合されている。この第二スリーブ８４はコレット形に形成しており、その周壁には、上下方向へ延びる一つのスリット８８を形成してある。この結果、前記第二スリーブ８４は直径方向へ拡大及び縮小可能に構成されている。
【０１１６】
第二スリーブ８４は前記延設部４２より下方へ突出するように設けられており、この突出部分の内周面は前記プラグ部３の先端側外周面に密着可能に構成される一方、当該突出部分の外周面にはテーパ外面が形成されている。一方、前記閉じ蓋８１の前記軸穴８２の内周面にはテーパ内面が形成されており、このテーパ内面に、前記第二スリーブ８４のテーパ外面が上側から楔係合するように構成されている。
【０１１７】
前記第二スリーブ８４は、前記延設部４２の内側に配置されるコイルバネ状の付勢バネ８６によって下方へ付勢されている。ただし、第二スリーブ８４の所定量以上の下方への移動は、前記延設部４２の内側に嵌着される第二止め輪８７によって阻止されている。
【０１１８】
以上の構成で、前記リリース室５６から圧油を排出し前記ロック室５３に圧油を供給すると、前記プラグ部３の基端側は前記内スリーブ３１によって、前記第１実施形態と全く同様に水平方向に位置決めされる。またそれと同時に、密着する前記内スリーブ３１によって下方へ引っ張られる前記プラグ部３の先端側外周面に前記第二スリーブ８４の内周面が密着して当該第二スリーブ８４が前記プラグ部３との摩擦によって下方に引き込まれる。このときに前記第二スリーブ８４のテーパ外面と前記軸穴８２のテーパ内面との楔係合に基づく調心作用によって、前記プラグ部３の先端側が水平方向に位置決めされる。こうして、長尺の前記プラグ部３の先端及び基端の二箇所の位置決めが可能となっている。
【０１１９】
〔第４実施形態〕
図１５Ａ・図１５Ｂ・図１６は、本発明の第４実施形態の第１ソケット手段１１を示している。図１５Ａは、前記の図２Ａに類似する図である。図１５Ｂは、上記の第１ソケット手段１１の平面図であって、前記の図２Ｂに類似する図である。図１６は、上記の図１５Ａ中の主要部の横断面視の拡大図である。
【０１２０】
この第４実施形態では図１５Ａに示すように、前記ハウジング１５の前記ガイド孔２０の内周面２４に前記外スリーブ２１を支持し、この外スリーブ２１の内側に前記内スリーブ３１を下側から楔係合させている。即ち、前記外スリーブ２１のテーパ内面、及び、前記内スリーブ３１のテーパ外面は、いずれも上向きに狭まるように形成されている。
【０１２１】
前記出力部材３６の下方位置において前記シリンダ孔３７には閉じ蓋８１が嵌着されている。この閉じ蓋８１には、後述する付勢バネ２５を収納可能な軸穴８２を形成している。前記閉じ蓋８１と前記出力部材３６との間には、前記リリース室５６が構成されている。このリリース室５６は、前記閉じ蓋８１を上下に貫通する連絡孔８３を介して前記の圧油給排口５７へ連通している。
【０１２２】
前記内スリーブ３１の下側にはバネ受体８９が配置され、このバネ受体８９と前記軸穴８２の底面との間には、コイルバネ状の付勢バネ２５が弾設されている。この結果、前記内スリーブ３１は上方へ向けて付勢されている。
【０１２３】
前記出力部材３６としてのピストン３８の上面からは、環状の引張筒部９３が一体状に突出形成されている。この引張筒部９３の先端内周面には縮径部が形成され、この縮径部に、前記外スリーブ２１の下端が止め輪４４によって連結されている。
【０１２４】
なお、図１７は前記第４実施形態における第２ソケット手段１２の位置決め機構１２ａを示し、前記の図６に類似する図である。
この図１７に示すように、第２ソケット手段においては、前記第１実施形態と同様に、半径方向に対面する一対の突出部６２・６２を前記の外スリーブ２１の外周面に設け、これら突出部６２・６２の形成部位以外の部位には、逃し溝６３・６３を形成している。これにより、上記の突出部６２・６２が、前記内スリーブ３１の内周壁の対面する二箇所に縮径力を発生させるようになっている。
【０１２５】
図１８及び図１９は、前記第４実施形態における第３ソケット手段１３を示している。図１８は図１５Ａに類似する図である。図１９は図１６に類似する図である。
第３ソケット手段１３においては前記第１実施形態と同様に、前記外スリーブ２１の周壁は、スリットなしで周方向へ連続させている（図１９）。その外スリーブ２１を、前記のガイド孔２０の内周面２４に、半径隙間６５を空けて半径方向へ移動可能に内嵌してある。この半径隙間６５によって、上記のガイド孔２０に対して上記の内スリーブ３１及び外スリーブ２１が半径方向へ移動することが許容されるので、前記プラグ部３の軸心と前記ガイド孔２０の軸心との心ズレを吸収できる。
【０１２６】
〔第５実施形態〕
図２０Ａと図２０Ｂは、第５実施形態の第１ソケット手段１１を示している。図２０Ａは前記図１０Ａに類似する図であり、図２０Ｂは前記図１０Ｂに類似する図である。
【０１２７】
この第５実施形態では、前記の環状ソケット７１の下方に前記第４実施形態と同様にバネ受体８９が配置され、このバネ受体８９が、前記付勢バネ２５によって上方へ付勢されている。
【０１２８】
前記環状ソケット７１には前記複数の押圧具７２が支持されており、この押圧具７２は前記外スリーブ２１に下側から楔係合させている。即ち、前記外スリーブ２１のテーパ内面、及び、前記押圧具７２に形成されたテーパ外面は、いずれも上向きに狭まるように形成されている。
【０１２９】
なお、この第５実施形態では、図２０Ｂに示すように、前記ハウジング１５の前記フランジ１６上に設けられる前記支持面１ａは、複数個ではなく、前記ガイド孔２０を取り囲むように環状に、一つのみ設けられている。
【０１３０】
〔第６実施形態〕
図２１Ａから図２３は、第６実施形態の第１ソケット手段１１を示している。図２１Ａは前記の図２Ａに類似する図である。図２１Ｂは前記の図２Ｂに類似する図である。図２２は、位置決め機構１１ａのリリース状態を示し、前記の図３に類似する図である。図２３は、その位置決め機構１１ａのロック状態を示し、前記の図２２に類似する図である。
【０１３１】
この第６実施形態では図２１Ａに示すように、前記の外スリーブ２１の周壁に前記スリット２２を設け、その外スリーブ２１を直径方向へ拡大及び縮小するよう弾性変形可能に構成している。前記外スリーブ２１が弾性変形を呈していない状態では、図２１Ａや図２２に示すように、前記外スリーブ２１の外周面と前記ガイド孔２０の内周面２４との間に比較的大きな環状隙間９２が形成されている。
【０１３２】
この構成で、上述のリリース状態では、図２２に示すように、上記の外スリーブ２１は弾性変形を呈しておらず、この結果、前記環状隙間９２が維持されている。そして、前述のロック移動時には、前記出力部材３６により下方に引っ張られる前記内スリーブ３１が、前記の外スリーブ２１を図２３に示すように拡径させるとともに、その内スリーブ３１が縮径しながら下降する。
【０１３３】
なお、上記の外スリーブ２１が拡径されるときの弾性抵抗力が、前述した皿バネ（進出手段）の付勢力に相当することになる。従って、この第６実施形態では、皿バネなどの進出手段が省略されている。外スリーブ２１が拡径方向に弾性変形して環状隙間９２が全く消失したときに、前記外スリーブ２１が前記ハウジング１５によって（具体的には、前記ガイド孔２０の内周面２４によって）受け止められ、上記内スリーブ３１が縮径しながら前記プラグ部３の外周面に強力に密着することになる。
【０１３４】
図２４と図２５は、第６実施形態における第２ソケット手段１２の位置決め機構１２ａを示している。図２４はリリース状態を示し、前記の図６に類似する図である。図２５はロック状態を示し、前記の図２４に類似する図である。
【０１３５】
この第２ソケット手段１２の位置決め機構１２ａが前述の第１ソケット手段１１の位置決め機構１１ａと異なる点は、前記の外スリーブ２１の外周面に、前記の突出部６２・６２及び逃し溝６３・６３を設けたことにある。リリース状態においては図２４に示すように、前記突出部６２・６２の外面と前記ガイド孔２０の内周面２４との間には、前述の環状隙間９２が形成されている。また、前記逃し溝６３・６３が形成されていることにより、図２５に示すように、前記内スリーブ３１における前記縮径力の発生方向と垂直な方向の前記内スリーブ３１の移動（ひいては、前記プラグ部３の移動）が許容されている。
【０１３６】
図２６と図２７は、上記第６実施形態における第３ソケット手段１３を示している。図２６は前記の図７に類似する図である。図２７は前記の図８に類似する図である。
【０１３７】
この第３ソケット手段１３では、前記外スリーブ２１の外側に中間スリーブ９４を配置している。この中間スリーブ９４と、当該中間スリーブ９４を収容する前記ハウジング１５の孔の内周面との間には、適宜の隙間が形成されている。この隙間によって、前記中間スリーブ９４は半径方向に移動可能となっている。前記外スリーブ２１と前記中間スリーブ９４との間には、前記の環状隙間９２が形成されている。前記外スリーブ２１には、前記内スリーブ３１を上側から楔係合させている。
【０１３８】
この第６実施形態における第３ソケット手段１３は、前述のガイド孔２０の内周面２４が、前記中間スリーブ９４の内周面として構成されている。従って、前記中間スリーブ９４が半径方向に移動することに伴って、ガイド孔２０の内周面２４も半径方向に移動可能である。この結果、前記プラグ部３の軸心と前記ガイド孔２０の軸心との心ズレを、上記中間スリーブ９４の半径方向の移動によって吸収できる。
【０１３９】
なお、この中間スリーブ９４を用いる構成は前述の種々の第３ソケット手段に用いることができる。例えば第１実施形態（図７・図８）や第４実施形態（図１８・図１９）に示す第３ソケット手段１３において、前記半径隙間６５を省略し、その代わりに、前記と同様に構成した中間スリーブ９４を前記外スリーブ２１に外嵌する構成とすることが考えられる。
【０１４０】
図２８は、上記の第６実施形態の第１ソケット手段１１の異なる形態を示し、前記の図２１Ａに類似する図である。
【０１４１】
この形態においては、前記外スリーブ２１の外周にゴムリング製の抵抗手段９６を装着している。この抵抗手段９６は、上記の外スリーブ２１が拡径されるときの抵抗力を増加させるようになっている。
【０１４２】
なお、上記抵抗手段９６は、例示のゴムに代えて、プラスチック又は金属に代替可能である。また、この抵抗手段は、前記外スリーブ２１の外周に装着することに代えて（又は、それに加えて）、前記のガイド孔２０の内周に装着しても良い。
【０１４３】
〔第７実施形態〕
図２９は、第７実施形態の第１ソケット手段１１を示し、前記の図１０Ａに類似する図である。
【０１４４】
この第７実施形態は、前記第５実施形態（図１０Ａ）の構成の変形例として構成されている。この第７実施形態が前記第５実施形態と異なる点は、前記外スリーブ２１の外周面と前記のガイド孔２０の内周面２４との間に前記の環状隙間９２を設けるとともに、前記図１０Ａの構成においては配設されていた前記皿バネ（進出手段）２５を省略したことにある。
【０１４５】
〔変更態様〕
以上に本発明の第１から第７までの実施形態と各種の変形例を示したが、本発明はさらに次のように変更して実施することができる。
【０１４６】
（１）クランピングシステムにおいては、ロック機能だけを備えた前記の第３ソケット手段１３は、例示した二つ（図１）に代えて、一つだけ設置してもよく、又は三つ以上設置してもよい。また、第３ソケット手段１３は、図７・図８等に例示の構造に限定されるものではなく、別の種類のクランプであってもよい。更には前記のロック駆動時における内スリーブ３１または押圧具７２の引き下げ力を十分に大きい値に設定した場合には、上記の第３ソケット手段１３を一つも設けない構成とすることも可能である。
【０１４７】
（２）各ソケット手段１１・１２・１３の駆動形式は、前述の実施形態ではいずれも油圧複動式に構成しているが、これに代えて、バネロックかつ油圧リリース式、又は、油圧ロックかつバネリリース式に構成しても良い。ロック又はリリースに使用する圧力流体は、例示の圧油に代えて、圧縮空気等のガスであっても良い。また、クリーニング用の圧力流体（前記ブローポート６０に供給する流体）は、例示の圧縮空気に代えて、窒素等のガスや切削油などの液体であっても良い。
【０１４８】
（３）このクランピングシステムにおいては、前記の第３ソケット手段１３を複数設置すると共に前記の第２ソケット手段１２を複数設置してもよい。さらには、上記の第１ソケット手段１１と第２ソケット手段１２の両者のうちのいずれか一方だけを複数設置してもよい。上記の複数のソケット手段を並べて設置する方向としては、円周方向や直線方向などが考えられる。
【０１４９】
（４）前記の支持面１ａは、前記ハウジング１５の前記フランジ１６の上面に設けることに代えて、前記ベースプレート４に設けてもよい。
【０１５０】
（５）前記のガイド孔２０は上記ハウジング１５に一体に形成されていたが、それに代えて、上記ハウジング１５に固定した別の部材に前記のガイド孔２０を形成してもよい。
【０１５１】
（６）また、上記ハウジング１５と前記ベースプレート４とは、別体に形成することに代えて、一体に形成してもよい。
【０１５２】
（７）前記の基準ブロックと可動部材の組み合わせは、例示したベースプレート４とワークパレット２の組み合わせに代えて、工作機械のテーブルとワークパレットの組み合わせ、ワークパレットと治具ベースの組み合わせ、治具ベースとワークピースの組み合わせ、溶接治具等の作業用治具とワークピース等の作業物の組み合わせであってもよい。また、本発明は、レーザー加工機や放電加工機などの各種の加工機械のワークピース・ツール等の位置決めにも適用可能である。
【０１５３】
（８）なお、本発明のクランプ装置は、複数セットで使用することに代えて、１セットだけで使用できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【０１５４】
【図１】本発明の第１実施形態を示し、本発明を利用したクランピングシステムの原理を示す模式図であって、そのクランピングシステムの横断面図である。
【図２】図２Ａは、上記クランピングシステムのクランプ装置のリリース状態の立面視の断面図であって、上記の図１中の２Ａ−２Ａ線矢視に相当する図である。図２Ｂは、上記クランプ装置の平面図である。
【図３】上記クランプ装置に設けた位置決め機構を示し、上記の図２Ａ中の３−３線矢視の断面図である。
【図４】上記クランプ装置のロック状態の立面視の断面図である。
【図５】別の位置決め機構を有するクランプ装置の立面視の断面図であって、上記の図２Ａに類似する図である。
【図６】前記図５のクランプ装置の位置決め機構を示し、上記の図３に類似する図である。
【図７】上記のクランピングシステムの別のクランプ装置を示し、前記の図２Ａに類似する図である。
【図８】前記図７のクランプ装置の位置決め機構を示し、前記の図３に類似する図である。
【図９】上記の別のクランプ装置の変形例を示し、上記の図７に類似する図である。
【図１０】本発明の第２実施形態のクランプ装置を示している。図１０Ａは、前記の図２Ａに類似する図である。図１０Ｂは、上記クランプ装置の平面図であって、前記の図２Ｂに類似する図である。
【図１１】上記の図１０Ａ中の主要部の横断面視の拡大図であって、押圧具の復帰手段を示している。
【図１２】上記の復帰手段の変形例を示し、上記の図１１に類似する図である。
【図１３】前記の各種のクランプ装置に設けた進出手段の変形例を示し、前記の図１０に類似する図である。
【図１４】本発明の第３実施形態のクランプ装置を示し、前記の図２Ａに類似する図である。
【図１５】本発明の第４実施形態のクランプ装置を示している。図１５Ａは前記の図２Ａに類似する図である。図１５Ｂは前記の図２Ｂに類似する図である。
【図１６】上記のクランプ装置に設けた位置決め機構を示し、前記の図３に類似する図である。
【図１７】同上のクランプ装置に設けた別の位置決め機構を示し、前記の図６に類似する図である。
【図１８】上記の第４実施形態における別のクランプ装置を示し、図７に類似する図である。
【図１９】上記のクランプ装置に設けた位置決め機構を示し、前記の図８に類似する図である。
【図２０】本発明の第５実施形態のクランプ装置を示している。図２０Ａは前記図１０Ａに類似する図であり、図２０Ｂは前記図１０Ｂに類似する図である。
【図２１】本発明の第６実施形態のクランプ装置を示している。図２１Ａは前記の図２Ａに類似する図である。図２１Ｂは前記の図２Ｂに類似する図である。
【図２２】上記クランプ装置に設けた位置決め機構のリリース状態を示し、前記の図３に類似する図である。
【図２３】前記位置決め機構のロック状態を示し、前記の図２２に類似する図である。
【図２４】上記クランプ装置に設けた別の位置決め機構のリリース状態を示し、前記の図６に類似する図である。
【図２５】前記位置決め機構のロック状態を示し、前記の図２４に類似する図である。
【図２６】上記の第６実施形態における別のクランプ装置を示し、前記の図７に類似する図である。
【図２７】上記クランプ装置の位置決め機構を示し、前記の図８に類似する図である。
【図２８】上記の第６実施形態の第１ソケット手段の異なる形態を示し、前記の図２１Ａに類似する図である。
【図２９】第７実施形態の第１ソケット手段を示し、前記の図１０Ａに類似する図である。
【符号の説明】
【０１５５】
１  基準ブロック（ベースプレート４およびハウジング１５）
２  可動部材（ワーク）
３  プラグ部
１１  第１ソケット手段
１２  第２ソケット手段
１３  第３ソケット手段
２０  ガイド孔
２１  外係合具（外スリーブ）
２２  スリット
２５  進出手段（皿バネ・付勢バネ）
３１  内係合具（内スリーブ）
３６  出力部材
５１  ロック手段
５２  リリース手段
６２  突出部
６３  逃し溝
７１  環状ソケット
７２  内係合具（押圧具）
７４  復帰手段
Ｄ  駆動手段
【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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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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