JPH1194043A

JPH1194043A - 伝動装置

Info

Publication number: JPH1194043A
Application number: JP9236615A
Authority: JP
Inventors: Keitaro Yonezawa; 慶多朗米澤
Original assignee: Kosmek KK
Current assignee: Kosmek KK
Priority date: 1997-07-23
Filing date: 1997-09-02
Publication date: 1999-04-09
Also published as: DE69803904D1; EP0893624B1; EP0893624A1; US5927700A; TW371704B; DE69803904T2; KR19990014120A

Abstract

(57)【要約】【課題】伝動装置をコンパクトに造れるようにする。【解決手段】クランプロッド(１５)の外周面に、その
外周面の全周にわたって鋸歯状に連通する第１凹路(１)
を形成する。その第１凹路(１)は、二条ネジ状の第１螺
旋溝(１ａ)(１ｂ)をほぼ１ピッチ分だけ形成するととも
に、隣り合う第１螺旋溝(１ａ，１ｂ)(１ｂ，１ａ)の終
端と始端とを連通溝(１ｄ)(１ｅ)によって連通させる。
上記クランプロッド(１５)に外嵌したスリーブの内周面
に、上記の第１凹路(１)に対応する第２凹路を形成す
る。上記の第１と第２の凹路の間に多数の転動ボールを
充填する。そして、上記クランプロッド(１５)と上記ス
リーブとを軸心方向へ相対移動させることにより、その
クランプロッド(１５)を軸心回りに旋回させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、往復直線運動を
旋回運動へ変換する伝動装置に関し、より具体的にいえ
ば、クランプ装置のクランプロッドなどを旋回させるの
に好適な伝動装置に関する。

【０００２】

【発明の背景】本発明者は、この種の伝動装置を利用し
たクランプ装置を本発明に先立って提案した(例えば、
日本国・特願平８−１９０４８１号)。その先提案例に
開示された伝動装置は次のように構成されている。クラ
ンプロッドの外周面に１つの螺旋溝を１周分だけ形成し
て、その螺旋溝の終端と始端とを連通溝によって軸心方
向へ連通させる。上記クランプロッドに外嵌したスリー
ブの内周面には、上記の螺旋溝に対応する別の螺旋溝と
上記の連通溝に対応する逃がし溝とを形成する。上記ク
ランプロッドの溝と上記スリーブの溝との間に多数の転
動ボールを充填してある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の先提案例に開示
された伝動装置は、クランプロッドの旋回時に上記の転
動ボールが上記の溝に沿って転動しながら周方向へ循環
するので、摩擦抵抗が小さくなって上記クランプロッド
を滑らかに旋回できる点で優れる。しかしながら、近時
におけるクランプ装置のダウンサイジングの要求を達成
するには、上記の伝動装置をさらにコンパクト化するこ
とが要望されていた。本発明の目的は、先提案例に開示
された伝動装置を改良することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１の発明は、例えば、図１から図９、又は図
１０、若しくは図１１(Ａ)(Ｂ)(Ｃ)(Ｄ)(Ｅ)の各図に示
すように、伝動装置を次のように構成した。

【０００５】軸心方向へ延びる第１部材Ｆに第２部材Ｓ
を外嵌して、これら二つの部材Ｆ・Ｓを軸心方向へ相対
移動させることによっていずれか一方の部材（Ｆ，Ｓ）
を軸心回りに旋回させるように構成した伝動装置であっ
て、上記の第１部材Ｆの外周面には、その外周面の全周
にわたって鋸歯状に連通する第１凹路１を形成し、その
第１凹路１は、多条ネジ状の第１螺旋溝１ａ・１ｂをほ
ぼ１ピッチ分だけ形成すると共に、隣り合う第１螺旋溝
(１ａ,１ｂ)(１ｂ，１ａ)の終端と始端とを連通溝１ｄ
・１ｅによって連通させ、前記の第２部材Ｓの内周面に
は、その内周面の全周にわたって連通する第２凹路２を
形成し、その第２凹路２は、前記の第１螺旋溝１ａ・１
ｂに対応する第２螺旋溝２ａ・２ｂを周方向へ所定の間
隔をあけて形成すると共に、前記の連通溝１ｄ・１ｅに
対応する逃がし溝２ｄ・２ｅを周方向へ延びるように形
成し、上記の第１凹路１と第２凹路２との間に多数の転
動ボールＢを充填して構成したものである。

【０００６】上記の構成において、第１部材Ｆと第２部
材Ｓの運動の組み合わせとしては、次の四つ考えられ
る。 (ａ)例えば図１１(Ａ)に示すように、前記の第２部材Ｓ
に対して前記の第１部材Ｆを軸心方向へ押すことによっ
てその第１部材Ｆを旋回させる場合。 (ｂ)例えば図１１(Ｂ)に示すように、前記の第１部材Ｆ
に対して前記の第２部材Ｓを軸心方向へ押すことによっ
てその第１部材Ｆを旋回させる場合。 (ｃ)例えば図１１(Ｃ)に示すように、前記の第１部材Ｆ
に対して前記の第２部材Ｓを軸心方向へ押すことによっ
てその第２部材Ｓを旋回させる場合。 (ｄ)例えば図１１(Ｄ)に示すように、前記の第２部材Ｓ
に対して前記の第１部材Ｆを軸心方向へ押すことによっ
てその第２部材Ｓを旋回させる場合。なお、上記の第１部材Ｆと第２部材Ｓとの両部材は軸心
方向へ相対的に移動されものでればよく、図１１(Ｅ)に
示すように、上記の両部材が共に軸心方向へ移動される
ように構成してもよい。

【０００７】上記の請求項１の発明は、例えば図７(Ａ)
から図７(Ｃ)に示すように、次のように作用する。図７
(Ａ)は、上記の第１部材Ｆを周方向に切断して、その切
断面を内側から見た状態の展開図である。図７(Ｂ)と図
７(Ｃ)とは、前記の第２部材Ｓを周方向に切断して、そ
の切断面を内側から見た状態の展開図である。上記の図
７(Ｂ)は、上記の第１部材Ｆを平面視で反時計回りの方
向へ旋回させた状態を示し、図７(Ｃ)は、同上の第１部
材Ｆを時計回りの方向へ旋回させた状態を示している。

【０００８】図７(Ｂ)の状態では、第２部材Ｓに対して
第１部材Ｆが二点鎖線図の位置Ｚに上昇されている。上
記の第２部材Ｓに対して上記の第１部材Ｆを下方へ押す
と、図７(Ｃ)に示すように、上記の第１部材Ｆが第２螺
旋溝２ａ・２ｂに沿って平面視で時計回りの方向へ旋回
下降され、これと同時に、多数のボールＢが平面視で時
計回りの方向へ滑らかに循環される。より詳しくいえ
ば、図７(Ｂ)中の一方の逃がし溝２ｄ内のボールＢは、
平面視で時計回りの旋回によって、一方の第２螺旋溝２
ａを経て他方の逃がし溝２ｅへ進出して、その他方の逃
がし溝２ｅ内のボールＢを他方の第２螺旋溝２ｂへ押し
込むようになっている。

【０００９】上述したように、第１部材の旋回時には転
動ボールが螺旋溝に沿って転動しながら周方向へ循環す
るので、旋回時の摩擦抵抗が小さくなって上記の第１部
材を滑らかに旋回できる。しかも、多条ネジ状の第１螺
旋溝は、前述の先提案例の一条ネジ状の螺旋溝と比較す
ると、同じリードでピッチを短くできる。ちなみに、二
条ネジ状の場合は先提案例の1/2ピッチとなり、三条ネ
ジ状の場合は先提案例の1/3ピッチとなる。従って、本発
明の伝動装置は、必要なリード角度を確保して第１部材
を滑らかに旋回させることと、その第１部材の軸心方向
の長さを短くすることとを両立できる。その結果、伝動
装置は、背丈を小さくしてコンパクトに造れる。

【００１０】また、前記の第２部材の逃がし溝は、周方
向へ複数配置されるので、上記の第１部材の外周面を周
方向にバランス良く支持できる。このため、その第１部
材が偏心負荷によって傾いたり偏摩耗したりするのを防
止できる。その結果、伝動装置を長期間にわたってメン
テナンスフリーで使用できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】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と図４によって、本
発明の伝動装置を利用したクランプ装置の概要を説明す
る。図１は、そのクランプ装置の退避状態の縦断面図で
ある。図４は、図１の平面図である。

【００１２】工作機械のテーブル１１にクランプ装置１
２のハウジング１３が複数のボルト(図示せず)によって
固定される。そのハウジング１３内のガイド孔１４に筒
状のクランプロッド１５が挿入され、そのクランプロッ
ド１５の上端部分からアーム１６が径方向へ突出され、
そのアーム１６の先端部分に押圧ボルト１７が設けられ
る。なお、上記アーム１６は、上記クランプロッド１５
のテーパ面１８に係合されて、ナット１９によって所定
の旋回位置に固定される。

【００１３】上記ハウジング１３の上端壁１３ａにガイ
ド用ブッシュ２０が装着され、そのブッシュ２０に上記
クランプロッド１５の上摺動部分２１が摺動自在に支持
される。さらに、同上ハウジング１３の下端壁１３ｂに
ガイド筒２３が設けられ、そのガイド筒２３に同上クラ
ンプロッド１５の下摺動部分２２が摺動自在に支持され
る。

【００１４】上記クランプロッド１５を駆動する手段Ｄ
は次のように構成されている。前記の上摺動部分２１と
下摺動部分２２との間で上記クランプロッド１５に環状
ピストン２５が外嵌され、そのピストン２５が前記ガイ
ド孔１４に保密状に挿入される。なお、上記ピストン２
５は、ここではクランプロッド１５と別体に形成してあ
るが、そのクランプロッド１５と一体に形成することも
可能である。

【００１５】上記の上端壁１３ａと上記ピストン２５と
の間にクランプ用の第１室３１が形成され、その第１室
３１に対して圧油給排口２６から圧油が給排可能とされ
る。また、上記の下端壁１３ｂと同上ピストン２５との
間にアンクランプ用の第２室３２が形成される。その第
２室３２内に装着したアンクランプ用バネ２８によって
上記クランプロッド１５が上向きに付勢される。より詳
しくいえば、そのアンクランプ用バネ２８は、上記クラ
ンプロッド１５の中空部分１５ａに挿入されており、そ
のバネ上端が上記クランプロッド１５の上部に接当さ
れ、そのバネ下端がスラストベアリング２９によって受
止められる。なお、上記の第２室３２は、呼吸路３０に
よって雰囲気へ連通されている。

【００１６】上記クランプロッド１５を旋回させる伝動
装置Ｔは、次のように構成されている。上記ピストン２
５と前記の下摺動部分２２との間で、上記クランプロッ
ド１５の外周面と前記ガイド孔１４との間の環状空間に
スリーブ３７が上下移動自在かつ旋回阻止状態で挿入さ
れる。より具体的にいえば、上記のガイド孔１４に形成
した縦溝３８と上記スリーブ３７との間に回り止めピン
３９が介在される。そのピン３９は、支持リング４０に
よって落下が防止されている。

【００１７】上記スリーブ３７が、２つのコイルバネか
らなる押圧バネ４１によって上向きに付勢される。その
スリーブ３７の所定量以上の上向き移動は、上記ガイド
孔１４の段付き部分で構成されたストッパー４２によっ
て阻止されている。なお、上記の押圧バネ４１の付勢力
は、前記アンクランプ用バネ２８の付勢力とほぼ同じ値
に設定してある。上記スリーブ３７の内周面と前記クラ
ンプロッド１５の外周面とにわたって変換機構４４が設
けられる。その変換機構４４は、後で詳しく説明する
が、上記クランプロッド１５の軸心方向への往復運動を
旋回運動へ変換するようになっている。

【００１８】上記クランプ装置１２の作動を、上記の図
１と、図２及び図３によって説明する。なお、上記の各
図において、符号Ａは全ストロークを示し、符号Ｃはク
ランプストロークを示し、符号Ｒは旋回ストロークを示
している。

【００１９】上記の図１の退避状態から図２のアンクラ
ンプ状態を経て図３のクランプ状態へ切換えるときに
は、まず、図１の退避状態において、クランプ用第１室
３１へ圧油を供給する。すると、前記ピストン２５が前
記クランプロッド１５のフランジ部１５ｂを押し下げて
いき、そのクランプロッド１５が変換機構４４によって
旋回されながら下降していく。そして、図２に示すよう
に、上記ピストン２５及び上記フランジ部１５ｂが旋回
ストロークＲだけ下降した時点で、上記クランプロッド
１５がアンクランプ位置Ｙへ切換えられる。なお、上記
の下降されたフランジ部１５ｂの下面と上記スリーブ３
７の上端面との間には、隙間Ｇが形成されている。次い
で、上記の第１室３１の油圧力によって上記ピストン２
５がスリーブ３７を押圧バネ４１に抗して下降させてい
くので、上記クランプロッド１５が図３のクランプ位置
Ｘへ切換えられる。

【００２０】上記の図３のクランプ状態から図２のアン
クランプ状態を経て図１の退避状態へ切換えるときに
は、同上の図３のクランプ状態において、第１室３１の
圧油を排出する。すると、前記アンクランプ用バネ２８
の付勢力と押圧バネ４１の付勢力によってクランプロッ
ド１５及びスリーブ３７が上昇していく。そして、図２
に示すように、上記スリーブ３７がクランプストローク
Ｃだけ上昇してストッパー４２で受け止められ、上記ク
ランプロッド１５がアンクランプ位置Ｙへ切換えられ
る。引き続いて、上記クランプロッド１５は、アンクラ
ンプ用バネ２８の付勢力によって上向きに押圧されるの
で、前記の変換機構４４によって旋回しながら上昇し
て、図１の退避位置Ｚへ切換えられる。

【００２１】次に、上記の変換機構４４の具体的な構造
を図５と図６によって説明する。図５(Ａ)は、上記クラ
ンプロッド１５の外周面に設けた第１部材Ｆの立面図で
ある。図５(Ｂ)は、図５(Ａ)中のＢ−Ｂ線矢視の端面図
である。図５(Ｃ)は、上記の第１部材Ｆの立面視の展開
図である。図５(Ｄ)は、その図５(Ｃ)の模式図である。
図６(Ａ)は、前記スリーブ３７の平面図である。図６
(Ｂ)は、上記の図６(Ａ)中のＢ−Ｂ線矢視断面図であ
る。図６(Ｃ)は、同上の図６(Ａ)中のVI線に沿って上記
スリーブ３７の第２部材Ｓを切断して、その第２部材Ｓ
の切断面を内側から見た展開図である。

【００２２】図５(Ａ)から図５(Ｄ)に示すように、上記
のクランプロッド１５に設けた上記の第１部材Ｆの外周
面には、周方向へ鋸歯状に連通する第１凹路１を形成し
てある。その第１凹路１は、二条ネジ状の二つの第１螺
旋溝１ａ・１ｂと、軸心方向へ延びる二つの連通溝１ｄ
・１ｅとによって構成される。上記の第１螺旋溝１ａ・
１ｂは、それぞれ、周方向へ約180度の範囲でほぼ１ピ
ッチ分だけ形成してある。そして、上記の一方の第１螺
旋溝１ａの終端と他方の第１螺旋溝１ｂの始端とを上記
の連通溝１ｄによって連通させると共に、同上の他方の
第１螺旋溝１ｂの終端と一方の第１螺旋溝１ａの始端と
を別の連通溝１ｅによって連通させてある。

【００２３】また、図６(Ａ)から図６(Ｃ)に示すよう
に、前記のスリーブ３７に設けた前記の第２部材Ｓの内
周面には、周方向へ連通する第２凹路２を形成してあ
る。その第２凹路２は、前記の二つの第１螺旋溝１ａ・
１ｂに対応する二つの第２螺旋溝２ａ・２ｂと、前記の
二つの連通溝１ｄ・１ｅに対応する二つの逃がし溝２ｄ
・２ｅとによって構成される。より詳しくいえば、上記
二つの第２螺旋溝２ａ・２ｂは、周方向へ約90度の範囲
に形成されて、互いに対面するように配置される。ま
た、上記の逃がし溝２ｄ・２ｅも、前記クランプロッド
１５の旋回角度θである約90度に対応した長さに形成し
てあり、互いに対面するように配置されている。そし
て、前述した図１から図３(および後述の図７)に示すよ
うに、上記の第１凹路１と第２凹路２との間に、多数の
鋼製転動ボールＢを充填してある。なお、図６(Ａ)中の
符号４は、ボール充填口である。

【００２４】上記の変換機構４４の作動を、上記の図５
及び図６を参照しながら図７によって説明する。図７
(Ａ)は、上記の第１部材Ｆの内面視の展開図であって、
前記の図６(Ｃ)に対応する図である。図７(Ｂ)は、前記
クランプロッド１５および上記の第１部材Ｆを退避位置
Ｚへ切換えた状態を示している。図７(Ｃ)は、同上クラ
ンプロッド１５および第１部材Ｆをアンクランプ位置Ｙ
へ切換えた状態を示している。

【００２５】図７(Ｂ)の退避状態では、前記スリーブ３
７に対してクランプロッド１５が二点鎖線図の退避位置
Ｚに上昇され、上記クランプロッド１５の第１部材Ｆが
平面視で反時計回りの方向へ旋回されている(図７(Ａ)
参照)。上記スリーブ３７に対して上記クランプロッド
１５を下方へ押すと、図７(Ｃ)に示すように、上記の第
１部材Ｆがスリーブ３７の第２螺旋溝２ａ・２ｂに沿っ
て平面視で時計回りの方向へ旋回下降され、これと同時
に、多数のボールＢが平面視で時計回りの方向へ循環さ
れる。これにより、上記クランプロッド１５が一点鎖線
図のアンクランプ位置Ｙへ切換えられる。上述のボール
循環をより詳しく説明すると、図７(Ｂ)中の一方の逃が
し溝２ｄ内のボールＢは、平面視で時計回りの旋回によ
って、一方の第２螺旋溝２ａを経て他方の逃がし溝２ｅ
へ進出し、その他方の逃がし溝２ｅ内のボールＢを他方
の第２螺旋溝２ｂへ押し込むようになっている。なお、
上記クランプロッド１５は、上記とはほぼ逆の手順で図
７(Ｃ)のアンクランプ位置Ｙから図７(Ｂ)の退避位置Ｚ
へ切換えられる。

【００２６】ところで、上記の図７(Ｃ)の位置へ旋回さ
れた多数のボールＢのうちの軸心方向へ立ち上がってい
る複数のボールＢの一部は、逃がし溝２ｄ・２ｅの周縁
によって受け止められて、平面視で時計回りの方向へそ
れ以上に旋回することが阻止されている。このため、前
述した図２に示すように、前記クランプロッド１５のフ
ランジ部１５ｂの下面と前記スリーブ３７の上端面との
間には前記の隙間Ｇが形成される。なお、上記ボールＢ
を逃がし溝２ｄ・２ｅの周縁によって受け止めないよう
に構成してもよい。この場合には、上記フランジ部１５
が上記スリーブ３７に接当して上記の隙間Ｇが無くなっ
た時点で、ボールＢの循環およびクランプロッド１５の
旋回が停止されることになる。

【００２７】上記の第１実施形態は次の長所がある。上
記の変換機構４４は、各ボールＢに過大な力が作用しな
いので、必要ボール数も少なくすみ、コンパクトかつ簡
素に造れる。より具体的にいえば、図２のアンクランプ
状態と図３のクランプ状態との間では上記ボールＢには
押圧バネ４１の付勢力だけが作用し、図２のアンクラン
プ状態と図１の退避状態との間では同上の各ボールＢに
はアンクランプ用バネ２８の付勢力だけが作用し、いず
れの場合でも上記ボールＢには過大な力が作用しないの
である。

【００２８】また、その変換機構４４は、転動ボール式
に構成したので、旋回時の摩擦抵抗が小さい。このた
め、クランプロッド１５を円滑に旋回させることと第１
凹路１の第１螺旋溝１ａ・１ｂのリードを小さくするこ
ととを両立できる。その結果、旋回ストロークＲを小さ
くでき、クランプ装置１２の上下方向の設置スペースが
小さくなる。

【００２９】さらに、上記の第１螺旋溝１ａ・１ｂは、
二条ネジ状に構成したので、一条ネジ状のものと比較す
ると、同じリードでピッチを1/2にできる。このため、
必要なリード角度を確保することと第１部材Ｆの軸心方
向の長さを半分にすることとを両立できる。従って、上
記クランプロッド１５を円滑に旋回できながらもクラン
プ装置１２の上下方向の設置スペースをさらに小さくで
きる。

【００３０】また、前記スリーブ３７の逃がし溝２ｄ・
２ｅは、周方向へ２つ設けたので、上記クランプロッド
１５の第１部材Ｆの外周面を周方向にバランス良く支持
できる。このため、その第１部材Ｆが偏心負荷によって
傾いたり偏摩耗したりするのを防止できる。その結果、
クランプ装置を長期間にわたってメンテナンスフリーで
使用できる。

【００３１】図８は前記スリーブ３７の変形例を示して
いる。図８(Ａ)は、前記の図６(Ａ)に相当する図、図８
(Ｂ)は、前記の図７(Ｃ)に相当する図である。図８(Ｃ)
は、上記の図８(Ａ)中の部分拡大図である。

【００３２】この変形例では、前記スリーブ３７の各逃
がし溝２ｄ・２ｅの旋回方向の終端側の縁部にストッパ
ー壁Ｋを形成してある。そのストッパー壁Ｋのアーク状
のボール受止め面は、前記ボールＢの半径とほぼ同じ曲
率半径に形成されて軸心方向へ延びている。そして、前
記クランプロッド１５を退避位置からアンクランプ位置
へ旋回させたときに、前述した第１凹路１の連通溝１ｄ
および１ｅ(ここでは図示せず)内で立ち上がっている複
数のボールＢ(ここでは３つのボールＢ)を上記ストッパ
ー壁Ｋによって確実に受け止めるように構成したもので
ある。

【００３３】上記ストッパー壁Ｋによって上記ボールＢ
を介して上記クランプロッド１５を繰り返し同じ位置に
停止できるので、その旋回停止精度が高い。しかも、上
記ストッパー壁Ｋは、周方向へ180度ごとに配置される
ので、上記クランプロッド１５をバランス良く支持でき
る。従って、そのクランプロッド１５の外周面と前記ス
リーブ３７の内周面との間の隙間が大きい場合であって
も、上記クランプロッド１５の心ズレを防止でき、その
クランプロッド１５の旋回停止精度を良好に保てる。な
お、上記のストッパー壁Ｋは、各逃がし溝２ｄ・２ｅの
クランプ旋回方向の終端側の縁部に加えて(又はこれに
代えて)、同上のクランプ旋回方向の始端側の縁部に設
けてもよい。これにより、クランプロッド１５の退避位
置の停止精度を高めることが可能となる。

【００３４】図９(Ａ)と図９(Ｂ)とは、それぞれ別の変
形例を示し、前記の図５(Ｄ)に相当する図である。これ
らの変形例においては、上記の図５(Ｄ)と同じ機能の要
素には同一の符号を付けて説明する。

【００３５】図９(Ａ)の変形例では、前記の連通溝１ｄ
・１ｅを斜めに形成して前記の第１部材Ｆの第１凹路１
を軸心方向へ３つ設けてある。図示してないが、前記ス
リーブには、上記の３つの第１凹路１に対応する３つの
第２凹路を形成してある。なお、これら第１と第２の凹
路は、２対設けてもよく、４対以上設けてもよい。上述
のように第１と第２の凹路を多段式に構成することによ
り、充填されるボールの数量を大幅に増加できるので、
クランプ力等の外力をボールによって受け持つタイプの
装置を製作可能である。

【００３６】図９(Ｂ)の変形例では、前記の第１凹路１
を、三条ネジ状の３つの第１螺旋溝１ａ・１ｂ・１ｃと
３つの連通溝１ｄ・１ｅ・１ｆとによって構成してあ
る。図示してないが、前記スリーブには、上記の第１凹
路１に対応する第２凹路を形成してある。そして、前記
の図５(Ｄ)の二条ネジ状の実施形態では旋回角度が約90
度に設定されるのに対して、この図９(Ｂ)の三条ネジ状
の実施形態では旋回角度が約60度に設定される。なお、
上記の三条ネジ状の２つの凹路を多段式に構成してもよ
い。また、多条ネジのタイプは四条以上であっても差し
支えない。

【００３７】図１０(Ａ)(Ｂ)(Ｃ)は、第２実施形態を示
している。この第２実施形態では、前述の第１実施形態
と同じ構成の部材には原則として同一の参照符号を付け
て説明する。この実施形態では、ハウジング１３のガイ
ド孔１４とクランプロッド１５との間にスリーブ３７を
保密状に挿入して、そのスリーブ３７にピストンの機能
を具備させている。上記スリーブ３７の旋回は回り止め
ピン３９によって阻止されている。上記ピストン式スリ
ーブ３７の上側に形成したクランプ用の第１室３１にク
ランプ用バネ５１を装着し、同上スリーブ３７の下側に
形成したアンクランプ用の第２室３２に対して圧油を給
排するように構成してある。その他の構成は、前記の第
１実施形態と同様である。

【００３８】図１０(Ａ)の退避状態では、第２室３２へ
圧油が供給されており(ここでは50から140 kgf/cm²［約
5から14 MPa］程度の圧力)、スリーブ３７及びクランプ
ロッド１５が上昇されている。また、そのクランプロッ
ド１５のクランプ用入力部１５ｃの下側には許容ストロ
ークＭが形成されている。

【００３９】クランプ装置を、上記の図１０(Ａ)の退避
状態から図１０(Ｂ)のアンクランプ状態を経て図１０
(Ｃ)のクランプ状態へ切換えるときには、第２室３２内
の圧油を給排口２６から排出していく。すると、前記の
クランプ用バネ５１の付勢力によって上記スリーブ３７
が下降していき、第２室３２内に所定の背圧力(ここで
は10から50kgf/cm²［約1から5 MPa］程度の圧力)を発生
させる。その背圧力によって、クランプ用入力部１５ｃ
が、スラストベアリング５２と連通孔５４を備えた伝動
板５３とを順に介して、ストッパー４２へ押圧された状
態に保たれる。このため、クランプロッド１５は、上記
スリーブ３７が下降する間に変換機構４４によって旋回
される。即ち、上記の第２室３２内の背圧力によってク
ランプ旋回時の押圧手段Ｐが構成されている。なお、そ
の押圧手段Ｐは、第２室３２内の背圧力に加えて弱い押
圧バネを付加してもよく、又は押圧バネだけで構成して
もよい。

【００４０】そして、図１０(Ｂ)に示すように、上記ス
リーブ３７が旋回ストロークＲだけ下降して同上スリー
ブ３７の下端面が伝動板５３に接当し、上記クランプロ
ッド１５がアンクランプ位置Ｙへ切換えられる。次い
で、同上のクランプ用バネ５１の付勢力によって上記ス
リーブ３７がクランプ用入力部１５ｃを下降させていく
ので、クランプロッド１５が図１０(Ｃ)のクランプ位置
Ｘへ切換えられる。これにより、前記の押ボルト１７に
よってワークピースＷがテーブル１１に固定される。そ
の図１０(Ｃ)中の符号Ｃはクランピングストロークを示
し、符号Ａは、クランプ用バネ２０の伸長によって生じ
た全ストロークを示している。

【００４１】上記図１０(Ｃ)のクランプ状態から図１０
(Ｂ)のアンクランプ状態を経て図１０(Ａ)の退避状態へ
切換えるときには、同上の図１０(Ｃ)のクランプ状態に
おいて、前記の給排口２６から第２室３２へ圧油を供給
する。すると、その油圧力がクランプロッド１５とスリ
ーブ３７とに作用して、そのクランプロッド１５の受圧
面積に作用する油圧力がクランプ用入力部１５ｃとスラ
ストベアリング５２と伝動板５３とを順に介して上記ス
リーブ３７を上向きに押し上げると共に、そのスリーブ
３７の環状の受圧面積に作用する油圧力が同上スリーブ
３７を上向きに押し上げる。

【００４２】これにより、上記スリーブ３７がクランプ
用バネ５１に抗して上昇され、図１０(Ｂ)に示すよう
に、クランプ用入力部１５ｃの上昇がストッパー４２に
よって阻止され、クランプロッド１５がアンクランプ位
置Ｙへ切換えられる。引き続いて、上昇が阻止されたク
ランプロッド１５に対してスリーブ３７だけが上昇され
ることにより、上記クランプロッド１５が前記の変換機
構４４によって図１０(Ａ)の退避位置Ｚへ旋回される。

【００４３】上記の第１と第２の各実施形態は次のよう
に変更可能である。その第１実施形態におけるクランプ
用の第１室３１又は上記の第２実施形態におけるアンク
ランプ用の第２室３２に対して給排される流体は、圧油
に代えて、他の種類の液体や空気等の気体であってもよ
い。クランプロッド１５の旋回角度θは、前述した約90
度に代えて、60度・45度・30度などの所望の角度に設定
可能である。

【００４４】クランプ装置１２は、例示した単動式に代
えて複動式であってもよい。即ち、上記の第１実施形態
におけるアンクランプ用の第２室３２又は上記の第２実
施形態におけるクランプ用の第１室３１に対しても圧力
流体を給排可能に構成するのである。本発明の伝動装置
Ｔは、上述したクランプ装置１２の旋回機構に使用する
ことに代えて、ボールバルブやバタフライバルブなどを
開閉する機構にも利用可能であり、その他の用途にも利
用できることは勿論である。

【００４５】図１１(Ａ)から図１１(Ｅ)は、本発明に係
る伝動装置の概念を説明するための模式図である。図１
１(Ａ)は、前述した第１実施形態(図１参照)に対応して
いる。即ち、前記の第１部材Ｆを旋回可能に構成すると
ともに前記の第２部材Ｓを旋回不能に構成して、上記の
第２部材Ｓに対して上記の第１部材Ｆを上下方向へ押す
ことによってその第１部材Ｆを旋回させるようにしたも
のである。図１１(Ｂ)は、前述した第２実施形態(図１
０参照)に対応している。即ち、前記の第１部材Ｆを旋
回可能に構成すると共に第２部材Ｓを旋回不能に構成し
て、上記の第１部材Ｆに対して上記の第２部材Ｓを上下
方向へ押すことによってその第１部材Ｆを旋回させるよ
うにしたものである。

【００４６】図１１(Ｃ)は、第１部材Ｆを旋回不能に構
成するとともに第２部材Ｓを旋回可能に構成して、上記
の第１部材Ｆに対して上記の第２部材Ｓを上下方向へ押
すことによってその第２部材Ｓを旋回させるようしたも
のである。図１１(Ｄ)は、第１部材Ｆを旋回不能に構成
するとともに第２部材Ｓを旋回可能に構成して、上記の
第２部材Ｓに対して第１部材Ｆを上下方向へ押すことに
よってその第２部材Ｓを旋回させるようにしたものであ
る。図１１(Ｅ)は、第１部材Ｆと第２部材Ｓとの両部材
を上下方向へ同時に移動させることによって、その第１
部材Ｆを旋回させるように構成したものである。なお、
上記の上下方向の同時移動によって第２部材Ｓを旋回さ
せてもよい。

【００４７】図１２は、前述したクランプ装置によって
固定されるワークピースＷを前記テーブル１１に位置決
めする手段を示している。そのテーブル１１の上面に固
定したアダプタープレート６６に治具プレート６７を着
脱可能に取り付けて、その治具プレート６７に複数の位
置決めピン６８を介してワークピースＷを位置決めする
ようになっている。その治具プレート６７に支持したシ
ャフト６９を六角レンチ７０によって回転させることに
より、そのシャフト６９の偏心位置に設けた偏心ピン７
１が別の位置決めピン５２を上下方向へ移動させる。

【００４８】そして、上記の別の位置決めピン７２を上
記の治具プレート６７の位置決め孔７３(ここでは１つ
だけ示している)内へ進出させることにより、その治具
プレート６７を前記アダプタープレート６６に位置決め
固定できる。また、同上の別の位置決めピン７２を同上
の位置決め孔７３から退出させることにより、上記の治
具プレート６７をアダプタープレート６６から取り外す
ことが可能となる。これにより、ワークピースＷの種類
に応じて治具プレート６７を容易に交換できる。なお、
上記アダプタープレート６６は、前記テーブル１１と一
体に形成することも可能である。また、クランプ装置に
よる被固定物は、上記ワークピースＷに代えて金型など
であってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を示し、本発明に係る伝
動装置を利用したクランプ装置の退避状態の縦断面図で
ある。

【図２】上記クランプ装置のアンクランプ状態の縦断面
図である。

【図３】同上クランプ装置のクランプ状態の縦断面図で
ある。

【図４】前記の図１の平面図である。

【図５】上記クランプ装置のクランプロッドに設けた第
１部材を示している。図５(Ａ)は、その第１部材の立面
図である。図５(Ｂ)は、その図５(Ａ)中のＢ−Ｂ線矢視
端面図である。図５(Ｃ)は、上記の第１部材の立面視の
展開図である。図５(Ｄ)は、上記の図５(Ｃ)の模式図で
ある。

【図６】上記のクランプロッドに外嵌されるスリーブを
示している。図６(Ａ)は平面図である。図６(Ｂ)は、上
記の図６(Ａ)中のＢ−Ｂ線矢視断面図である。図６(Ｃ)
は、同上の図６(Ａ)中のVI線に沿って上記スリーブを切
断して、その切断面を内側から見た展開図である。

【図７】上記クランプロッドに設けた第１部材と上記ス
リーブに設けた第２部材の作動説明図である。図７(Ａ)
は、その第１部材の内面視の展開図であって、上記の図
６(Ｃ)に対応する図である。図７(Ｂ)は、上記クランプ
ロッドを退避位置へ切換えた状態を示している。図７
(Ｃ)は、同上クランプロッドをアンクランプ位置へ切換
えた状態を示している。

【図８】前記スリーブの変形例を示している。図８(Ａ)
は、前記の図６(Ａ)に相当する図である。図８(Ｂ)は、
前記の図７(Ｃ)に相当する図である。図８(Ｃ)は、上記
の図８(Ａ)中の要部拡大図である。

【図９】図９(Ａ)は、本発明の別の変形例を示し、前記
図５(Ｄ)に相当する図である。図９(Ｂ)は、本発明のさ
らに別の変形例を示し、同上の図５(Ｄ)に相当する図で
ある。

【図１０】本発明の第２実施形態を示している。図１０
(Ａ)は、前記の図１に相当する図である。図１０(Ｂ)は
前記の図２に相当する図である。図１０(Ｃ)は前記の図
３に相当する図である。

【図１１】本発明に係る伝動装置の概念を説明するため
の模式図である。

【図１２】前記クランプ装置に使用する治具プレートの
取り付け構造を示す図である。

【符号の説明】

１…第１凹路、１ａ・１ｂ…第１螺旋溝、１ｄ・１ｅ…連
通溝、２…第２凹路、２ａ・２ｂ…第２螺旋溝、２ｄ・２
ｅ…逃がし溝、１３…ハウジング、１４…ガイド孔、１
５…クランプロッド、３７…スリーブ、Ｂ…転動ボー
ル、Ｋ…ストッパー壁、Ｆ…第１部材、Ｓ…第２部材。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軸心方向へ延びる第１部材(Ｆ)に第２部
材(Ｓ)を外嵌して、これら二つの部材(Ｆ)(Ｓ)を軸心方
向へ相対移動させることによっていずれか一方の部材
(Ｆ，Ｓ)を軸心回りに旋回させるように構成した伝動装
置であって、上記の第１部材(Ｆ)の外周面には、その外周面の全周に
わたって鋸歯状に連通する第１凹路(１)を形成し、その
第１凹路(１)は、多条ネジ状の第１螺旋溝(１ａ)(１ｂ)
をほぼ１ピッチ分だけ形成すると共に、隣り合う第１螺
旋溝(１ａ，１ｂ)(１ｂ，１ａ)の終端と始端とを連通溝
(１ｄ)(１ｅ)によって連通させ、前記の第２部材(Ｓ)の内周面には、その内周面の全周に
わたって連通する第２凹路(２)を形成し、その第２凹路
(２)は、前記の第１螺旋溝(１ａ)(１ｂ)に対応する第２
螺旋溝(２ａ)(２ｂ)を周方向へ所定の間隔をあけて形成
すると共に、前記の連通溝(１ｄ)(１ｅ)に対応する逃が
し溝(２ｄ)(２ｅ)を周方向へ延びるように形成し、上記の第１凹路(１)と第２凹路(２)との間に多数の転動
ボール(Ｂ)を充填して構成した、ことを特徴とする伝動
装置。
【請求項２】請求項１に記載の伝動装置において、前記の第２部材(Ｓ)に対して前記の第１部材(Ｆ)を軸心
方向へ押すことによってその第１部材(Ｆ)を旋回させる
ように構成した、ことを特徴とする伝動装置。
【請求項３】請求項１に記載の伝動装置において、前記の第１部材(Ｆ)に対して前記の第２部材(Ｓ)を軸心
方向へ押すことによってその第１部材(Ｆ)を旋回させる
ように構成した、ことを特徴とする伝動装置。
【請求項４】請求項１から３のいずれかに記載の伝動
装置において、前記の第２凹路(２)の前記の各逃がし溝(２ｄ)(２ｅ)の
周方向の縁部に、前記の転動ボール(Ｂ)を受け止めるス
トッパー壁(Ｋ)を設けた、ことを特徴とする伝動装置。
【請求項５】請求項４に記載の伝動装置において、前記ストッパー壁(Ｋ)のボール受止め面を、前記ボール
(Ｂ)の半径とほぼ同じ曲率半径で軸心方向へ延びるよう
に形成した、ことを特徴とする伝動装置。
【請求項６】請求項１から５のいずれかに記載の伝動
装置において、ハウジング(１３)内に軸心方向へ延びるガイド孔(１４)
を形成して、そのガイド孔(１４)に挿入したクランプロ
ッド(１５)を上記の軸心方向へ往復移動自在に構成し、
上記クランプロッド(１５)に前記の第１部材(Ｆ)を設
け、同上クランプロッド(１５)と上記ガイド孔(１４)と
の間の環状空間にスリーブ(３７)を軸心方向へ移動自在
かつ軸心回りの旋回を阻止した状態で挿入して、そのス
リーブ(３７)に前記の第２部材(Ｓ)を設けた、ことを特
徴とする伝動装置。