JP2000158267A - 電動クランプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電動クランプ装置の小型化を図るとともに、動
作性に優れた電動クランプ装置を提供すること。 【解決手段】電動モータ１１の駆動により推力シャフト
１５を回転運動させ、推力シャフト１５の回転運動を推
力ロッド３４の直線運動に変換することにより推力ロッ
ド３４を直線的に前後移動させる電動アクチュエータ１
を設ける。前記推力ロッド３４の前端側には推力ロッド
３４の移動によりクランプ動作するクランプ機構とを設
ける。そして、電動アクチュエータ１においては、筒状
をなす推力シャフト１５内に推力ロッド３４を挿入し、
推力シャフト１５と推力ロッド３４との間に推力ロッド
３４を送り出すための送りネジ機構３６を設ける。

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、電動モータ等の
回転駆動源の回転運動を直線運動に変換し、直進部材を
その軸線方向へ直線的に移動させてクランプ動作する電
動クランプ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の電動クランプ装置装
置としては例えば図９に示すものがある。すなわち、電
動モータ２０１には複数の歯車からなる動力伝達機構２
０２を介して推力シャフト２０３が駆動連結されてい
る。推力シャフト２０３はボール軸受２０３ａを介して
回転可能に軸線方向には不動に支持されている。推力シ
ャフト２０３の外周面には雄ネジ部２０４が形成されて
おり、その雄ネジ部２０４には筒状をなす推力伝達カプ
ラ２０５の雌ネジ部２０６が螺合されている。推力伝達
カプラ２０５には推力ロッド２０７が取り付けられ、推
力ロッド２０７の前端にはクランプ部材２０８が設けら
れている。図示しないクランプ部材の前端側には図示し
ないクランプ装置が設けられている。

【０００３】そして、電動モータ２０１が回転すると、
その回転力が推力シャフト２０３に伝達され、推力シャ
フト２０３の回転運動が推力伝達カプラ２０５を介して
推力ロッド２０７の直線運動に変換されることにより、
推力ロッド２０７がその軸線方向へ直線的に移動され
る。これにより、クランプ部材がクランプ装置内を前、
後移動することにより、ワークがアンクランプ又はクラ
ンプされる。

【０００４】又、推力ロッド２０７の外周側には回転エ
ネルギー蓄積兼推力保持用の弾性部材２１０が設けられ
ている。弾性部材２１０はばね係数の等しい複数枚の皿
ばねを直列に重ね合わせて構成されている。そして、推
力ロッド２０７が前端（又は後端）のストロークエンド
まで到達した状態で更に電動モータ２０１が回転する
と、推力ロッド２０７のそれ以上の前進（又は後退）が
阻止されていることから、推力伝達カプラ２０５が前進
（又は後退）方向へ変位され、その変位により弾性部材
２１０が軸線方向に圧縮される。

【０００５】そして、推力伝達カプラ２０５の前進（又
は後退）方向への変位量、即ち弾性部材２１０の変位量
が所定量に達すると、推力伝達カプラ２０５に取付けら
れた磁石２１１の磁気を推力センサ２１３が検出し、推
力検出信号を図示しない制御装置へ出力する。その推力
検出信号に基づいて電動モータ２０１にブレーキがかけ
られる。この状態で電動モータ２０１への通電を停止す
ると、弾性部材２１０の反発力により、推力ロッド２０
７が押されて（又は引かれて）、無通電状態でワークの
押し付け動作（又は引き寄せ動作）が保持される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の電動
クランプ装置では、単一の機能部材を和算する構成のた
め、推力シャフト２０３を支持するボール軸受２０３ａ
と、推力伝達カプラ２０５と、弾性部材２１０とを軸線
に並列に配置する必要があった。結果として電動クラン
プ装置が大型化するという問題があった。

【０００７】又、推力シャフト２０３に比べて比較的大
型でかつ重い推力伝達カプラ２０５が推力ロッド２０７
とともに移動する。そのため、電動クランプ装置の動作
性が低下するという原因にもなっていた。

【０００８】この発明は、前記各問題点を解決するため
になされたものであり、第１の目的は、小型化低価格化
を図ることができる電動クランプ装置を提供することに
ある。第２の目的は、動作性に優れた電動クランプ装置
を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、回転駆動源の駆動により回転部材を回転運動させ、
回転部材の回転運動を直進部材の直線運動に変換するこ
とにより直進部材をその軸線方向へ直線的に前後移動さ
せるアクチュエータと、前記直進部材の前端側に設けら
れ、直進部材の移動によりクランプ動作するクランプ機
構とを備えた電動クランプ装置であって、前記アクチュ
エータにあっては、筒状をなす回転部材内に直進部材を
挿入し、回転部材と直進部材との間に直進部材を送り出
すための送りネジ機構を設けたものである。

【００１０】上記手段により、回転駆動源により回転部
材が回転運動すると、その回転運動が直進部材の直線運
動に変換され、直進部材は直線的に移動する。直進部材
の移動によりワーク等がクランプ機構にてクランプされ
る。又、直進部材は回転部材と軸線上に並列に配置する
必要がないので、軸線方向に全長が長くなることがな
い。

【００１１】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の電動クランプ装置において、前記アクチュエータにあ
っては、直進部材の直線移動が規制されたとき、回転部
材を直進部材とは逆方向に移動し得るように構成し、そ
の回転部材の逆方向への移動時に、圧縮又は伸長させて
得た反発力を直進部材の推力とするとともに、回転駆動
源の停止時にその推力を保持する弾性部材を設けるよう
にしたものである。

【００１２】上記手段により、直進部材に連結されたク
ランプ機構がワークを所定位置でクランプする場合のよ
うに、直進部材の移動が規制された場合には、回転部材
が直進部材のそれまでの移動方向とは逆方向へ移動す
る。その際、弾性部材を圧縮又は伸長させ、その圧縮量
又は伸長量に応じた変位量だけ回転部材が逆方向移動す
る。そのとき弾性部材に蓄えられた反発力が回転駆動源
停止時の直進部材の推力となる。

【００１３】請求項３に記載の発明は、弾性部材をばね
係数が互いに異なる複数種類にし、各弾性部材のうちば
ね係数の比較的大きい弾性部材によって主として前記回
転駆動源の停止時における直進部材の推力を確保すると
ともに、ばね係数の比較的小さい弾性部材によって主と
して前記回転部材の前記逆方向への変位量を確保するよ
うにしたものである。

【００１４】上記手段により、ばね係数の比較的大きい
弾性部材の存在によって、前記回転駆動源の停止時にお
ける直進部材の大きな推力は確実に確保され、又ばね係
数の比較的小さい弾性部材によって前記回転部材の前記
逆方向への大きな変位量が確実に確保される。この回転
部材の逆方向への変位量が大きくなることで回転部材の
位置検出が確実となる。

【００１５】請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の
うち何れか１項に記載の電動クランプ装置において、前
記クランプ機構にあっては、前記直進部材がその軸線方
向を中心として回転するのを阻止する回り止め手段をク
ランプ機構側に配置したものである。

【００１６】上記手段により、回り止め手段はクランプ
機構の部材を兼用することで達成され、構成が複雑化す
るのを防止することができるため、装置を小型化できる
とともに重量を低減でき、及び製造コストを低減するこ
とができる。

【００１７】請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の
うちいずれか１項に記載の電動クランプ装置において、
前記送りネジ機構は、回転部材の内周面に設けられた雌
ネジ部と、直進部材の外周面に設けられ、雌ネジに螺合
されている雄ネジ部とを備え、両ネジ部を螺合した状態
で回転部材内に直進部材が挿入される機械的送りネジ機
構から構成されているものである。

【００１８】上記手段により、回転部材が回転すると、
雄ネジ部と雌ネジ部の螺合関係により、直進部材が移動
する。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、一実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図１に示すように、電動クランプ装置Ｋ
は、電動アクチュエータ１と、クランプ機構１１１とか
ら構成されている。クランプ機構１１１は電動アクチュ
エータ１の前端に配置されている。そして、電動アクチ
ュエータ１の駆動により、クランプ機構１１１が駆動す
るようになっている。

【００２０】まず、電動アクチュエータ１の構成につい
て図１〜図３に基づいて説明する。アクチュエータとし
ての電動アクチュエータ１の大枠を形成するアクチュエ
ータ本体２は、第１フレーム３、その第１フレーム３の
前方に配置された長尺状かつ筒状の第２フレーム４、第
１フレーム３の後端に連結される後ブラケット６から構
成されている。

【００２１】第１フレーム３はその上部が第２フレーム
４よりも上方に突出しており、第１フレーム３における
その突出した部分の前端面には回転駆動源としての電動
モータ１１が固定されている。この実施形態では電動モ
ータ１１としてインダクションモータが使用されてい
る。電動モータ１１の出力軸１２は第１フレーム３の内
部空間に向けて突出されている。

【００２２】電動モータ１１には無励磁作動型の電磁ブ
レーキ１３が固定されている。従って、電動モータ１１
に対する通電が停止されるとともに電磁ブレーキ１３が
無励磁状態にあるとき、電磁ブレーキ１３の作用により
出力軸１２がロックされる。一方、電動モータ１１に対
する通電が行われるとともに電磁ブレーキ１３が励磁状
態にあるとき、電動ブレーキ１３のブレーキ作用が解除
されて出力軸１２が回転される。

【００２３】回転部材としての推力シャフト１５は長尺
状かつ円筒状に形成され、アクチュエータ本体２の略全
長に亘って延びるように収容されている。推力シャフト
１５は同推力シャフト１５の長手方向に離間して配置さ
れた一対の軸受としてのボール軸受１６，１７によって
回転可能に支持され、かつ軸方向荷重も支持されてい
る。

【００２４】第１フレーム３及び後ブラケット６内に
は、出力軸１２の回転力を推力シャフト１５に伝達する
動力伝達機構２１が収容されている。動力伝達機構２１
はこの実施形態では歯車機構によって構成されている。

【００２５】この動力伝達機構２１について説明する
と、出力軸１２には第１小歯車２２が固定されている。
後ブラケット６に支持されたボール軸受２３と第１フレ
ーム３に支持されたメタル軸受２７とにより、第２小歯
車２４が回転可能に支持されている。第２小歯車２４に
は同軸上に配置された第１大歯車２５が一体回転可能に
固定されている。この第１大歯車２５は第１小歯車２２
に噛合されている。推力シャフト１５の後端側には第２
大歯車２６が固定され、第２小歯車２４に噛合されてい
る。

【００２６】従って、出力軸１２の回転力は、第１小歯
車２２、第１大歯車２５、第２小歯車２４及び第２大歯
車２６を介して推力シャフト１５に伝達される。即ち、
出力軸１２の回転に伴って、推力シャフト１５が回転す
る。

【００２７】推力シャフト１５の軸線方向内周面には前
端側の全域に亘って雌ネジ３１が形成されている。直進
部材としての推力ロッド３４は、長尺状かつ棒状に形成
され、推力シャフト１５内に挿入された状態で第２フレ
ーム４内に収容されている。推力ロッド３４の外周面に
は雌ネジ部３１と等ピッチの雄ネジ部３３が形成され、
推力シャフト１５の雌ネジ部３１に螺合されている。推
力ロッド３４の前端部は、第２フレーム４の前端開口部
４ａから前方へ突出されている。この実施形態において
は、雌ネジ部３１と雄ネジ部３３とにより送りネジ機構
３６が構成されている。

【００２８】推力ロッド３４は後記する回り止め機構１
２０により、軸線方向を中心とした回り止めがなされて
いる。従って、推力シャフト１５が回転すると、推力シ
ャフト１５と推力ロッド３４との螺合関係及び推力ロッ
ド３４の回り止め構造とに基づいて、推力ロッド３４が
軸線方向に進退される。

【００２９】次に、前記ボール軸受１６，１７及びその
周囲の構成について説明する。アクチュエータ本体２内
において、第１フレーム３には内方に向けて突出する第
１係止壁５１が形成され、第２フレーム４には第１係止
壁５１から前方へ離間した位置に同じく内方に向けて突
出する第２係止壁５２が形成されている。前記一対のボ
ール軸受１６，１７はこれら両係止壁５１，５２間に配
置されている。

【００３０】ボール軸受１６，１７の外輪はアクチュエ
ータ本体２の内周面、即ち第１フレーム３或いは第２フ
レーム４の内周面に対し軸線方向へ摺動可能に収容され
ている。推力シャフト１５はボール軸受１６，１７の内
輪に遊挿され、同ボール軸受１６，１７の内輪は推力シ
ャフト１５の外周面に対し軸線方向へ摺動可能となって
いる。

【００３１】推力シャフト１５の外周面には外方に向け
て突出する第１係止片５３が形成され、それよりも前方
へ離間した位置には同じく外方へ向けて突出する第２係
止片５４が形成されている。これら第１係止片５３と第
２係止片５４との軸線方向の間隔は、両係止壁５１，５
２間の間隔と略同一となっている。初期状態、即ち図１
の状態では、両係止壁５１，５２と両係止片５３，５４
とは軸線方向にみて同一の位置関係を保持している。

【００３２】両ボール軸受１６，１７間には、複数枚
（ここでは４枚）の皿ばねを軸線方向に直列に重ねた第
１弾性部材５５と、複数枚（ここでは６枚）の皿ばねを
軸線方向に重ねた第２弾性部材５６とが軸線方向に同軸
上に並ぶように配設されている。なお、この実施形態で
は各皿ばねは内径支持構造となっている。

【００３３】第１弾性部材５５を構成する皿ばねは、そ
のばね係数が充分に大きなものである。この実施形態の
ように４枚の皿ばねを直列に配列していることで、１枚
の皿ばねのばね係数と比べると第１弾性部材５５のばね
係数は減少するが、それでもなおばね係数は充分に大き
い。又、第１弾性部材５５に軸線方向への圧縮力が作用
した場合、全体としての変位量はより小さい。

【００３４】一方、第２弾性部材５６を構成する皿ばね
は、そのばね係数が第１弾性部材５５側の皿ばねのそれ
よりも小さいものとされている。しかも、この実施形態
のように第１弾性部材５５の４枚の皿ばねよりも枚数の
多い６枚の皿ばねを直列に配列していることで、第１弾
性部材５５よりも第２弾性部材５６の方が充分にばね係
数が小さくなる。又、第２弾性部材５６に軸線方向への
圧縮力が作用した場合、第１弾性部材５５に比べ全体と
しての変位量はより大きくなる。

【００３５】第２弾性部材５６の両端にはストッパ５
７，５７が配設されている。両ストッパ５７，５７は推
力シャフト１５の外周面に対し軸線方向へ摺動可能に挿
通されている。両ストッパ５７，５７は第２弾性部材５
６の内径側を支持しつつ第２弾性部材５６の軸線方向両
端を支持している。これら両ストッパ５７，５７は、第
２弾性部材５６が軸線方向へ所定量収縮したとき、互い
に当接されて第２弾性部材５６のそれ以上の収縮を阻止
するストッパ機能を有する。前方のストッパ５７の前面
には第１弾性部材５５の後端が当接されている。

【００３６】推力シャフト１５の前端には被検出部とし
ての磁石６１が装着されている。アクチュエータ本体２
の外側面、即ち第２フレーム４の外側面には磁石６１に
対応する位置に検出手段としての推力センサ６２ａ，６
２ｂが装着されている。

【００３７】推力センサ６２ａ，６２ｂは図１に示すよ
うに推力が発生していない状態では、磁石６１の磁気を
検出しない。一方、図２に示すように、後方に引きこみ
方向又は前方に押し出し方向に推力が発生している状態
で磁石６１の磁気が検出されて、それぞれ推力センサ６
２ａ，６２ｂの推力検出信号を出力する。

【００３８】ここで、第２弾性部材５６のばね係数は、
推力保持時における第２弾性部材５６の変位量が推力セ
ンサ６２ａ，６２ｂの応差値よりも大きくなるように設
定されている。一方、第１弾性部材５５のばね係数は、
推力センサスイッチ６２ａ，６２ｂの応差値にかかわら
ず、推力保持や異常動作時の衝撃吸収等の機能を果たし
得るように設定されている。

【００３９】次に、クランプ機構１１１の構成について
図１、図４及び図５に基づいて説明する。前記推力ロッ
ド３４の前端にはクランプ機構１１１が設けられ、この
クランプ機構１１１は推力ロッド３４の移動によりクラ
ンプ動作するようになっている。クランプ機構１１１の
ケーシング１１７内において、推力ロッド３４の前端に
は結合部１１８が設けられ、結合部１１８の両端外周面
はケーシング１１７の内周面１１７ｂに摺動可能に密接
されている。ケーシング１１７はアルミや合成樹脂等の
非磁性材料から構成されている。

【００４０】前記結合部１１８にはステンレス鋼等の非
磁性材料からなる結合ピン１１９が貫通され、その両端
部は結合部１１８の両端面より外方へ突出されている。
結合ピン１１９の両端部に対応するようにケーシング１
１７の内面には、その軸線方向に延びる一対の案内溝１
１７ａが形成され、この案内溝１１７ａの内面は円弧状
に形成されている。案内溝１１７ａの内面には結合ピン
１１９の両端部が摺動可能かつ密接に係合されている。
この結合ピン１１９の両端部は半球状に形成されてい
る。そして、推力ロッド３４がその軸線方向に沿って移
動されるとき、推力ロッド３４がその軸線を中心として
回転するのが阻止されるようになっている。

【００４１】従って、この実施形態において、回り止め
手段としての回り止め機構１２０は、移動体を構成する
結合部１１８及び結合ピン１１９、案内面を構成するケ
ーシング１１７の内周面１１７ｂ及び案内溝１１７ａの
内面から構成されている。又、ケーシング１１７の内周
面１１７ｂと結合部１１８との間、及び案内溝１１７ａ
と結合ピン１１９との間には隙間が形成されていない。
このため、外からの塵埃等が、前記クランプ機構１１１
や電動アクチュエータ本体２の内部に侵入しないように
なっている。

【００４２】前記結合ピン１１９の両端部には磁石１２
１が設けられている。この磁石１２１に対応するように
ケーシング１１７の外面には推力ロッド３４の移動方向
に沿って延びる一対の取付溝１２２が形成されている。
各取付溝１２２内には磁石１２１の磁力により作動する
位置スイッチ１２３ａ，１２３ｂが取り付けられ、この
位置スイッチ１２３ａ，１２３ｂの取付位置は取付溝１
２２に沿って、すなわち推力ロッド３４の移動方向に沿
って変更可能となっている。なお、この実施形態では、
磁石１２１及び位置スイッチ１２３ａ，１２３ｂにより
位置検出手段が構成されている。

【００４３】そして、推力ロッド３４の移動に伴い磁石
１２１がそれぞれ位置スイッチ１２３ａ，１２３ｂと対
向する位置に移動したとき、位置スイッチ１２３ａ，１
２３ｂが開動作して推力ロッド３４の位置が確認され
る。すなわち、それぞれ位置スイッチ１２３ａ，１２３
ｂが動作することにより、図示しない制御装置にクラン
プ機構１１１がそれぞれクランプ位置、アンクランプ位
置にあることを知らせる信号が出力される。制御装置で
は、クランプ動作の完了は、位置スイッチ１２３ａがＯ
Ｎされ、続いて推力センサ６２ａがＯＮされ、両方の信
号がアンド条件で満たされると完了とみなされる。アン
クランプ動作の完了は位置スイッチ１２３ｂのＯＮのみ
とされるケースが多い。

【００４４】前記ケーシング１１７の前端にはロケート
ピン１２６が固定され、このロケートピン１２６の後端
部にはクランプ座１２７が形成され、前端部には傾斜面
１２８が形成されている。そして、ロケートピン１２６
にワークＷが挿入されると、ワークＷはその係合孔１２
４がロケートピン１２６の傾斜面１２８に位置決め案内
されてクランプ座１２７に当接される。これにより、ワ
ークＷがクランプ機構１１１にセットされるとともに、
傾斜面１２８により所定の位置に位置決めされるように
なっている。

【００４５】前記結合部１１８の係合凹部１１８ａには
クランプ部材としてのクランプレバー１２９の後端が係
入され、そのクランプレバー１２９は結合ピン１１９に
より開閉回動可能に支持されている。クランプレバー１
２９の前端部にはロケートピン１２６のクランプ座１２
７に対し接離可能に対応する挟持爪１３０が斜めに形成
されている。クランプレバー１２９の中央部にはへ字状
をなす長孔１２９ａが形成され、この長孔１２９ａには
ケーシング１１７の中央部に貫通固定されたヒンジピン
１３１が遊挿されている。

【００４６】そして、結合部１１８の移動に伴い、クラ
ンプレバー１２９の長孔１２９ａはヒンジピン１３１に
よってガイドされる。その結果、クランプレバー１２９
は図１に実線で示すクランプ位置と同図に二点鎖線で示
すアンクランプ位置とをとり得るようになっている。す
なわち、推力ロッド３４が後退したときには、クランプ
レバー１２９がクランプ位置に回動され、その挟持爪１
３０がロケートピン１２６の開口部１２６ａを介して突
出される。又、推力ロッド３４が前進したときには、ク
ランプレバー１２９がアンクランプ位置に回動され、そ
の挟持爪１３０がロケートピン１２６の開口部１２６ａ
を介して没入される。

【００４７】次に、以上のように構成された電動クラン
プ装置Ｋの動作を説明する。さて、ワークＷをクランプ
する前の初期状態としては、クランプレバー１２９がア
ンクランプ位置に配置されている。この状態で、ワーク
Ｗがロケートピン１２６に挿入されてクランプ座１２７
に当接される。その後、電動モータ１１の回転により推
力シャフト１５が回転されると、推力ロッド３４が後退
する方向へ直線的に移動される。この移動に伴い、結合
部１１８がケーシング１１７の内周面１１７ｂに摺動さ
れながら移動されるとともに、結合ピン１１９の両端部
がケーシング１１７の案内溝１１７ａに摺動されながら
移動される。

【００４８】このとき、推力シャフト１５の回転力が推
力ロッド３４に伝達されて、両者１５，３４が共回りし
ようとする。しかし、結合ピン１１９の両端部とケーシ
ング１１７の案内溝１１７ａとは係合されているため、
推力ロッド３４がその軸線を中心として回転するのが阻
止される。これにより、推力シャフト１５及び推力ロッ
ド３４の共回りが防止される。そして、クランプレバー
１２９の長孔１２９ａがヒンジピン１３１にてガイドさ
れ、クランプレバー１２９は図１に二点鎖線で示すアン
クランプ位置から同図に実線で示すクランプ位置に回動
される。そして、クランプレバー１２９の挟持爪１３０
にてワークＷがクランプされる。

【００４９】このとき、磁石１２１が位置スイッチ１２
３ａに対向する位置まで移動されて、位置スイッチ１２
３ａがＯＮする。すると、この位置スイッチ１２３ａか
ら図示しない制御装置にクランプ機構１１１のクランプ
レバー１２９がクランプ位置にあることを知らせるクラ
ンプ位置信号が出力される。ワークＷがクランプされる
時点以前では、弾性部材５５，５６に作用する力はＦ０
以下であり、図３に示すように、第１弾性部材５５及び
第２弾性部材５６の合計の変位量はゼロである。

【００５０】続いて、ワークＷをクランプする動作が始
まる。クランプ動作を行うため、制御装置は電動モータ
１１の回転を継続させる。クランプ動作時は、ワークＷ
はクランプレバー１２９がそれ以上回動することができ
ないため、推力ロッド３４はそれ以上の後退はできず停
止状態のままである。それでもなお電動モータ１１は回
転し続けるため、雌ネジ部３１と雄ネジ部３３との螺合
関係によって、推力シャフト１５が軸線方向に前進を始
める。推力シャフト１５の前進は第２小歯車２４の歯面
に対し第２大歯車２６の歯面が軸線方向に滑ることによ
り実現される。

【００５１】この推力シャフト１５の前進により、図２
に示すように、第１係止片５３が後側のボール軸受１６
に係合された状態で前進され、同ボール軸受１６を推力
シャフト１５と一体に前進させる。この時、ボール軸受
１６の外輪とアクチュエータ本体２の内周面との間で滑
りが生じる。一方、前側のボール軸受１７は第２係止壁
５２に係合されているため、推力シャフト１５が前進し
ても位置の変化はない。

【００５２】この推力シャフト１５の前進の際、まず、
ばね係数の小さい第２弾性部材５６が大きく圧縮され
て、一対のストッパ５７，５７同士が当接した状態とな
る。この第２弾性部材５６の大きな圧縮量によって推力
シャフト１５の前進側への変位量が大きくなる。即ち、
図３に示すように、まず第２弾性部材５６に荷重Ｆ００
が作用した時点で２．５ｍｍという大きな圧縮量が得ら
れる。

【００５３】又、荷重がＦ００から次第に大きくなって
Ｆ１に達すると、第２弾性部材５６はストッパ５７，５
７によってそれ以上の圧縮が阻止されていることから、
次にばね係数の大きい第１弾性部材５５が０．５ｍｍだ
け圧縮され、合計の圧縮量が３．０ｍｍとなる。この合
計の圧縮量である３．０ｍｍは推力シャフト１５の前進
側への変位量を意味している。

【００５４】この第１弾性部材５５及び第２弾性部材５
６の圧縮によって、両弾性部材５５，５６に電動モータ
１１の電源からの駆動エネルギーと推力シャフト１５か
らの回転エネルギーとが蓄えられる。即ち、両弾性部材
５５，５６の弾性力に基づく反発力によりクランプ力が
蓄えられる。

【００５５】この時、推力シャフト１５に装着された磁
石６１は、推力シャフト１５の大きな変位量と同一変位
量だけ前進し、推力センサ６２ａからは推力発生信号が
制御装置に出力される。

【００５６】制御装置は、先に入力された位置スイッチ
１２３ａからのクランプ位置信号と、推力センサ６２ａ
からの推力発生信号とのアンド条件を基に電動モータ１
１の励磁を停止させる。同時に電磁ブレーキ１３への励
磁を停止してブレーキを作動させる。

【００５７】その後、電動モータ１１等の回転部分での
慣性モーメントにより荷重がＦ２、圧縮量が３．２５ｍ
ｍとなった時点で推力シャフト１５が停止される。従っ
て、第１弾性部材５５及び第２弾性部材５６に蓄えられ
た反発力、即ちＦ２が保持される。

【００５８】この第１弾性部材５５及び第２弾性部材５
６に蓄えられた反発力は、電動モータ１１を停止した状
態でも、ワークＷをクランプ動作するクランプ力として
保持される。

【００５９】又、図示しない加工装置によりワークＷに
加工が施される。クランプレバー１２９の回動動作中及
びワークＷの加工中において、結合部１１８外周面とケ
ーシング１１７の内周面１１７ｂとの間、及び結合ピン
１１９の両端部とケーシング１１７の案内溝１１７ａと
の間には隙間が形成されていないため、アクチュエータ
本体２内に塵埃等が侵入することはない。

【００６０】次に、アンクランプ動作をする場合、まず
電磁ブレーキ１３を励磁してブレーキを解除するととも
に、電動モータ１１を今までとは逆方向へ回転駆動させ
る。これにより、まず第１弾性部材５５及び第２弾性部
材５６に蓄えられた反発力は放出され、両弾性部材５
５，５６は元の状態に戻る。この時、ばね係数の小さい
第２弾性部材５５の戻り変位量が２．５ｍｍと大きく、
又両弾性部材５５，５６の戻り変位量の合計は３．２５
ｍｍと充分に大きいため、推力センサ６２ａの応差値
（約１ｍｍ）を越えて磁石６１が変位することとなり、
推力センサ６２ａは自身が有する応差に影響されること
なく、確実に無推力検出信号を制御装置へ出力する。

【００６１】その後、雌ネジ部３１と雄ネジ部３３との
螺合関係により推力ロッド３４が前進される。その結
果、位置スイッチ１２３ａから制御装置へ出力されてい
たクランプ位置信号も停止され、図１に示す初期位置へ
復帰する。

【００６２】なお、ワークＷの加工が終了し、クランプ
を解除する場合は、電動アクチュエータ１は以上の作用
説明とは逆の動作を行う。多くの場合、アンクランプ状
態での推力値（前進力値）を保証する必要がないので、
アンクランプ位置信号１２３ｂＯＮのみで、電動モータ
１１と電磁ブレーキ１３への励磁を停止する。電動モー
タ１１の動作はクランプ開始時点までの前記クランプ動
作と類似のため、これ以上の説明は省略する。

【００６３】従って、この実施の形態によれば以下のよ
うな効果を得ることができる。 （１）筒状をなす推力シャフト１５内に推力ロッド３４
を挿入し、推力シャフト１５と推力ロッド３４との間に
同推力ロッド３４を送り出すための送りネジ機構３６を
設けた。このため、両ボール軸受１６，１７、第１弾性
部材５５及び第２弾性部材５６を推力ロッド３４と軸線
上に並列に配置する必要がない。従って、アクチュエー
タ本体２の軸線方向の長さを短くすることができるた
め、電動クランプ装置Ｋ全体の小型化低価格化を図るこ
とができる。

【００６４】（２）推力ロッド３４に比べて比較的大型
でかつ重い推力シャフト１５が移動しないので、電動ク
ランプ装置Ｋの動作性が低下することはない （３）前記送りネジ機構３６は、推力シャフト１５の内
周面に設けられた雌ネジ部３１と、推力ロッド３４の外
周面に設けられた雄ネジ部３３とから構成されている。
従って、比較的廉価な機械的変換機構を採用したことに
より、装置全体の低コスト化を図ることができる。

【００６５】（４）クランプ力の保持を、圧縮させて得
た弾性部材５５，５６の反発力によっているので、クラ
ンプ力保持のために、電動モータ１１を励磁して置く必
要がなく、電気消費量を少なくできる。又、通電が断た
れた時、クランプ力を失うことがなく、クランプ装置の
動作の安全性を向上できる。

【００６６】（５）互いにばね係数の異なる第１弾性部
材５５と第２弾性部材５６とを備えたことから、推力シ
ャフト１５の逆方向への大きな変位量の確保と大きな反
発力の蓄積とを、小さな空間で達成することができる。
その結果、電動アクチュエータ１の小型化、軽量化、製
作コスト低減、推力状態検出の調整のし易さ、推力状態
検出の有無の確実性向上等の各種の効果が期待できる。

【００６７】（６）第２弾性部材５６の圧縮量（２．５
ｍｍ）のみで推力センサ６２ａ，６２ｂの応差値（１ｍ
ｍ）を越えるように設定したことにより、他の弾性部
材、即ち第１弾性部材５５では推力ロッド３４に所定の
推力を発生させることのみ考慮すればよく、設計上のメ
リハリができて弾性部材５５，５６の選定が容易にな
る。

【００６８】（７）第１弾性部材５５や第２弾性部材５
６を構成する皿ばねは限られた空間でエネルギーを蓄え
る高い能力をもっており、この皿ばねを使用したことに
より、小型化の更なる促進に寄与しつつ推力保持能力を
確保できる。従って、第１弾性部材５５及び第２弾性部
材５６として皿ばねを使用したことは極めて有効であ
る。

【００６９】（８）第１弾性部材５５及び第２弾性部材
５６を、皿ばねを複数毎重ねて構成した。これにより、
皿ばねの枚数によってばね係数を適宜調節することがで
きる利点があり、電動アクチュエータ１の用途に応じて
推力保持能力や推力保持時の推力シャフト１５のストロ
ーク確保を適宜行うことができる。

【００７０】（９）比較的ばね係数の小さい第２弾性部
材５６側には所定量以上の圧縮がなされないようにスト
ッパ５７を設けた。これにより、応力オーバーによる第
２弾性部材５６側の皿ばねの破損を未然に防止し、電動
アクチュエータ１の動作不良を確実に回避することがで
きる。

【００７１】（１０）ストッパ５７は少なくとも両弾性
部材５５，５６を区画するように配置されている。これ
により、種類や大きさの異なる弾性部材５５，５６を同
軸上に並べる場合に便利である。

【００７２】（１１）推力ロッド３４がその軸線方向を
中心として回転するのを阻止する回り止め機構１２０を
設け、この回り止め機構１２０をクランプ機構１１１側
に構成部材を兼用する形で配置した。このため、アクチ
ュエータ本体２内部の機械的構成が複雑化しないばかり
か、部品点数も大幅に増えることがない。従って、クラ
ンプ機構１１１全体を小型化できるとともに、重量を低
減でき及び製造コストを低減することができる。

【００７３】（１２）前記回り止め機構１２０は、推力
ロッド３４の前端に設けられた移動体としての結合部１
１８及び結合ピン１１９、案内面としてのケーシング１
１７の内周面１１７ｂ及び案内溝１１７ａの内面とから
構成されている。従って、簡単な構成にも拘わらず、推
力シャフト１５と推力ロッド３４とが共回りするのを確
実に防止することができる。

【００７４】（１３）結合部１１８の両端外周面はケー
シング１１７の内周面１１７ｂに摺動可能に密接されて
いるとともに、結合ピン１１９の両端外周面は案内溝１
１７ａの内面に摺動可能に密接されている。このため、
外からの塵埃や加工屑等がクランプ機構１１１やアクチ
ュエータ本体２内に侵入することがない。従って、推力
シャフト１５と推力ロッド３４との螺合部分に塵埃等が
噛み込むのを防止することができるため、推力ロッド３
４をスムーズかつ確実に移動させることができる。

【００７５】（１４）結合ピン１１９にはクランプ機構
１１１におけるクランプレバー１２９が支持されてい
る。これにより、結合ピン１１９は推力ロッド３４の回
り止めと推力ロッド３４の支持とを兼用している。従っ
て、クランプレバー１２９を結合部１１８に連結するの
に別部材を設ける必要がないので、よりいっそう部品点
数を減らして、構造の簡素化、低コスト化を図ることが
できる。

【００７６】（１５）クランプ機構１１１には推力ロッ
ド３４の移動位置を検出する位置検出手段としての磁石
１２１及び位置スイッチ１２３ａ，１２３ｂが設けられ
ている。従って、推力ロッド３４の移動位置を検出する
ことにより、クランプ機構１１１の開閉位置状態を検知
することができる。

【００７７】（１６）位置スイッチ１２３ａ，１２３ｂ
の取付位置は推力ロッド３４の移動方向に沿って変更可
能となっている。このため、位置スイッチ１２３ａの位
置を変更することにより、ワークＷの厚みに合わせてク
ランプ機構１１１におけるクランプレバー１２９の開閉
位置の確認を自在に変更することができる。従って、ワ
ークＷの厚みを変更しても、その変更に対して柔軟に対
応することができる。

【００７８】（１７）磁石１２１及び位置スイッチ１２
３ａ，１２３ｂをクランプ機構１１１側に配置したの
で、アクチュエータ本体２内部の機械的構成が複雑化し
ないばかりか、部品点数も大幅に増えることがない。従
って、クランプ機構１１１全体を小型化できるととも
に、重量を低減でき及び製造コストを低減することがで
きる。

【００７９】（１８）結合ピン１１９及びケーシング１
１７は非磁性材料から構成されているため、位置スイッ
チ１２３ａ，１２３ｂに悪影響を及ぼすのを防止するこ
とができ、推力ロッド３４の移動位置を確実に検出する
ことができる。

【００８０】（１９）結合ピン１１９が結合部１１８か
ら外側に突出しているため、推力シャフト１５と推力ロ
ッド３４とが共回りするのを確実に防止することができ
る。しかも、結合ピン１１９が結合部１１８から外側に
突出しているため、磁石１２１を位置スイッチ１２３
ａ，１２３ｂに対して接近配置させることができる。従
って、位置スイッチ１２３ａ，１２３ｂの誤作動を確実
に防止することができる。

【００８１】（２０）結合ピン１１９の両端部は半球状
に形成されているため、結合部１１８及び結合ピン１１
９の移動をスムーズに行うことができる。以上説明した
実施の形態の他、次のような他の実施の形態もある。

【００８２】・第１弾性部材５５及び第２弾性部材５６
を構成する皿ばねをその外径側が第２フレーム４の内周
面に案内される外径案内方式としてもよい。 ・各弾性部材５５，５６は、皿ばね以外にも、コイルス
プリング、板ばね、ウレタンゴム等、弾性を有しばねの
エネルギーを蓄積できるその他の弾性手段を用いてもよ
い。又、皿ばねとコイルスプリングとの組み合わせな
ど、異種材料の組み合わせでも可能である。但し、特に
第１弾性部材５５に関しては皿ばねを用いることが好ま
しい。

【００８３】・第１弾性部材５５の皿ばねと、第２弾性
部材５６の皿ばねとを、それぞれ同一のばね係数のもの
を使用して実施してもよい。この場合、各皿ばねの重ね
合わせ配列を、第１弾性部材５５は並列に配列し、第２
弾性部材５６は前記のとおり直列に配列すればよい。こ
れは、皿ばねの特性として、直列の方が並列の場合より
も圧縮時の圧縮量が大きい一方、並列の方が直列の場合
よりもばね係数が大きくなるという特性があることに着
目したものである。この場合、複数種の皿ばねを用いず
とも複数種の弾性部材５５，５６を構成することがで
き、部品の種類の低減によるコスト低減及び管理の容易
さといった利点がある。

【００８４】・弾性部材として、第１弾性部材５５と第
２弾性部材５６の二種類を用いているが、三種類以上用
いてもよい。又は、図６に示すように、第１弾性部材５
５の１種類のみとすること。

【００８５】・第２弾性部材５６のみで推力センサ６２
ａ，６２ｂの応差を越える圧縮量が得られるようにした
が、第１弾性部材５５等の他の弾性部材の圧縮量との合
計量が推力センサ６２ａ，６２ｂの応差を越えるように
設計してもよい。

【００８６】・回転駆動源として電動モータ１１を、特
にインダクションモータを用いているが、サーボモータ
等の他の電動モータを用いてもよく、更には電動でない
エアモータ等の回転機械を用いてもよく、回転駆動源の
種類は限定されない。ここで、サーボモータを使用した
場合にはエンコーダのパルス信号によって位置検出を行
い得るため、磁石１２１及び位置スイッチ１２３ａ，１
２３ｂが不要となる利点がある。又、サーボモータを用
いてより微少な単位でより正確に推力を制御したい用途
に対し、目標推力区域で軸方向変位量を大きく取れるの
で、検出器の分解能を上げることなく、安価に実現でき
る。

【００８７】・無励磁時に状態を保持するために、電磁
ブレーキ１３を設けているが、推力シャフト１５と推力
ロッド３４に設けられたねじのリード角を小さくして、
自動止まりねじとして電磁ブレーキ１３を無くしてもよ
い。

【００８８】・動力伝達機構１５として、歯車機構に代
えて、ベルトやチェーンなどの索を用いた伝達機構とし
てもよい。 ・電動モータ１１の出力軸１２と推力シャフト１５とを
直列に配置して両者を直結してもよい。この場合、歯車
機構等の動力伝達機構１５を省略することができ、小型
化、低重量化、低コスト化等を促進し得る。

【００８９】・推力シャフト１５と推力ロッド３４との
螺合関係は、雌ネジ部３１と雄ネジ部３３との機械的螺
合関係の他、磁気ねじによる磁気的螺合関係とすること
も可能である。

【００９０】・磁気感応センサである推力センサ６２
ａ，６２ｂが磁石６１を検出することで推力保持状態か
否かを判別するようにしたが、磁石と磁気感応センサと
の組み合わせ以外の例えばフォトセンサ等の光学式検出
やリミットスイッチ等の機械式検出も可能であり、推力
センサ６２ａ，６２ｂの種類は特に限定されない。又、
図示していないが被検出部である磁石６１側の位置変化
を連続的に検出するような推力センサとしてもよい。

【００９１】・クランプ機構１１１の回り止め機構１２
０を省略し、その代わりに電動アクチュエータ１に回り
止め機構１２０を設けてもよい。具体的には、図７、図
８に示すように、推力ロッド３４の後端は棒状に伸長さ
れ、その伸長された後端部には軸線方向に延びるキー７
１が設けられている。キー７１に対応するように、後ブ
ラケット６の内面にはキー溝７２が形成されている。そ
して、キー７１がキー溝７２内に係合され、キー７１は
キー溝７２に沿って摺動されるようになっている。

【００９２】・クランプ機構１１１内に設けた磁石１２
１及び位置スイッチ１２３ａ，１２３ｂの取り付け位置
を変更すること。この場合には、図７、図８に示すよう
に、伸長された後端部には磁石座７３を介して磁石１２
１が取り付けられている。磁石１２１に対応するアクチ
ュエータ本体２の後ブラケット６の外面には、位置スイ
ッチ１２３ａ，１２３ｂが設けられている。

【００９３】・磁石１２１及び位置スイッチ１２３ａ，
１２３ｂを省略し、その代わりにＭＲセンサ、ＭＲ素子
等を使用すること。 ・円柱状をなす結合部１１８の外周面の一部にキーを突
出し、そのキーをケーシング１１７の内周面１１７ｂの
一部に形成したキー溝に係合してもよい。

【００９４】・ケーシング１１７の内周面１１７ｂを非
円形状（この場合六角形状や四角形）に形成し、そのケ
ーシング１１７内に非円形状（この場合断面六角形状や
四角形）をなす結合部１１８を係合してもよい。この構
成にすれば、結合ピン１１９やキー１４５等の部材を必
要としないので、部品点数を低減でき、更なる低コスト
化を図ることができる。

【００９５】・ケーシング１１７の内周面１１７ｂに軸
線方向に沿って延びる複数の溝を所定の間隔をおいて形
成し、結合部１１８の外周面に溝１４７に係合可能なス
プラインを形成すること。

【００９６】・結合部１１８の一部に磁石１２１を設け
るとともに、非磁性材料とすること。次に、前記実施形
態から把握できる請求項以外の技術的思想について、そ
れらの効果とともに記載する。

【００９７】（１） 前記各弾性部材は、ばね係数の比
較的大きい第１弾性部材と、ばね係数の比較的小さい第
２弾性部材との２種類からなる請求項３又は４に記載の
電動クランプ装置。この構成によれば、複数の弾性部材
を２種類のみとして部品の種類を必要最小限に抑えるこ
とができる。

【００９８】（２） 前記各弾性部材のうち、少なくと
も比較的ばね係数の大きい方の弾性部材は、皿ばねによ
り構成されている請求項３〜５、（１）のうちいずれか
１項に記載の電動クランプ装置。この構成によれば、小
型であって充分な推力保持を行い得る。

【００９９】（３） 前記各弾性部材は、それぞればね
係数の異なる皿ばねによって構成されている請求項３〜
５、（１）、（２）のいずれか１項に記載の電動クラン
プ装置。この構成によれば、小型化をいっそう促進する
ことができる。

【０１００】（４） 前記各弾性部材のうち、少なくと
も比較的ばね係数の小さい方の弾性部材には、同弾性部
材が所定量圧縮された状態でそれ以上の圧縮を抑制する
ストッパを設けた請求項３〜５、（１）〜（３）のいず
れか１項に記載の電動クランプ装置。この構成によれ
ば、主として回転部材の逆方向への変位量を確保するた
めの比較的ばね係数の小さい方の弾性部材の破損を未然
に防止することができる。

【０１０１】（５） 前記回転部材に被検出部を設け、
回転部材が前記逆方向へ移動した際に被検出部の位置変
化を検出するとともに所定の応差を有する検出手段を備
えた請求項３〜５、（１）〜（４）のいずれか１項に記
載の電動クランプ装置。この構成によれば、チャタリン
グ防止のために所定の応差を有している検出手段による
推力保持状態か否かの検出を確実に行うことができる。

【０１０２】（６） 前記クランプ機構は、変換機構に
取り付けられたケーシングを備え、このケーシング内に
は、直進部材の前端に駆動連結され、同直進部材の移動
方向に沿って直進部材と一体的に移動する移動体と、そ
の移動体に駆動連結され、クランプ位置とアンクランプ
位置との間を回動するクランプ部材とが配置されている
請求項３に記載のクランプ装置。この構成によれば、ク
ランプ機構の構成を簡素化することができる。

【０１０３】（７） 前記回り止め手段は、移動体と、
移動体をその移動方向へ回転不能にガイドすべくクラン
プ機構のケーシング内に設けられた案内面とから構成さ
れているものである（６）に記載のクランプ装置。この
構成によれば、簡単な構成にも拘わらず、回転部材と直
進部材とが共回りするのを確実に防止することができ
る。

【０１０４】（８） 前記移動体は、その外周面がクラ
ンプ機構におけるケーシングの案内面に摺動可能に密接
されている（７）に記載のクランプ装置。この構成によ
れば、直進部材に塵埃が付着するのを防止することがで
きるので、直進部材をスムーズに移動させることができ
る。

【０１０５】（９） 前記移動体は、前記直進部材の前
端に回動可能に設けられ、クランプ部材に係合される結
合部と、前記クランプ機構におけるケーシングの案内面
の一部に係合される結合ピンとから構成され、前記結合
ピンは結合部とクランプ部材とをリンク結合支持してい
るものである（７）又は（８）に記載のクランプ装置。
この構成によれば、直進部材の回り止め機能と、クラン
プ部材を支持する機能とを兼用しているため、クランプ
部材を支持するのに別部材が必要ない。

【０１０６】（１０） 前記クランプ機構には直進部材
の移動位置を検出する位置検出手段が配置されている請
求項１〜５、（１）〜（１２）のうちいずれか１項に記
載の電動クランプ装置。この構成によれば、直進部材の
移動位置を検出することにより、クランプ機構の開閉を
簡単に検知することができる。

【０１０７】（１１） 前記位置検出手段は、移動体の
結合ピンに設けた磁石と、磁石の磁力により開閉する位
置スイッチとから構成され、位置スイッチはその取付位
置が直進部材の移動方向に沿って変更可能である（１
０）に記載の電動クランプ装置。この構成によれば、位
置スイッチの位置を変更することにより、クランプ機構
におけるクランプ部材の開閉角度を自在に変更すること
ができるので、クランプ機構にてクランプされるワーク
等の形状が変更しても、その変更に柔軟に対応すること
ができる。

【０１０８】（１２） 前記移動体の結合ピンは非磁性
材料から構成されている（１１）に記載の電動クランプ
装置。この構成によれば、結合ピンを非磁性材料から構
成したため、位置スイッチに悪影響を及ぼすのを防止す
ることができ、直進部材の移動位置を確実に検出するこ
とができる。

【０１０９】（１３） 回転駆動源の駆動により回転部
材を回転運動させ、回転部材の回転運動を直進部材の直
線運動に変換することにより直進部材をその軸線方向へ
直線的に前後移動させるアクチュエータと、前記直進部
材の前端側に設けられ、直進部材の移動によりクランプ
動作するクランプ機構とを備えた電動クランプ装置であ
って、前記アクチュエータにあっては、直進部材の直線
移動が規制されたとき、回転部材を直進部材とは逆方向
に移動し得るように構成し、その回転部材の逆方向への
移動時に、圧縮させて得た反発力を直進部材の推力とす
るとともに、回転駆動源の停止時にその推力を保持する
弾性部材を設け、この弾性部材をばね係数が互いに異な
る複数種類にし、各弾性部材のうちばね係数の比較的大
きい弾性部材によって主として前記回転駆動源の停止時
における直進部材の推力を確保するとともに、ばね係数
の比較的小さい弾性部材によって主として前記回転部材
の前記逆方向への変位量を確保するようにし、前記クラ
ンプ機構にあっては、前記直進部材がその軸線方向を中
心として回転するのを阻止する回り止め手段をクランプ
機構側に配置した電動クランプ装置。

【０１１０】（１４） 前記送りネジ機構は、回転部材
の内周面に設けられた第１の着磁帯と、直進部材の外周
面に設けられた第２の着磁帯とを備え、両着磁部を非接
触にした状態で回転部材内に直進部材が挿入される磁気
的送りネジ機構から構成されている請求項１〜４のうち
いずれか１項に記載の電動クランプ装置。この構成によ
れば、潤滑材の不要な磁気的変換機構を採用したことに
より、潤滑材への塵埃の付着ということ自体が起こりえ
なくなり、防塵性に優れたものとすることができる。

【０１１１】

【発明の効果】この発明は、以上のように構成されてい
るため、次のような効果を奏する。請求項１に記載の発
明によれば、電動クランプ装置の小型化を図るととも
に、動作性に優れた電動クランプ装置を提供することが
できる。

【０１１２】請求項２に記載の発明によれば、クランプ
力保持のために、電動モータを励磁しておく必要がな
く、電気消費量を少なくできる。又、通電が断たれた
時、クランプ力を失うことがなく、クランプ装置の安全
性を向上できる。

【０１１３】請求項３に記載の発明によれば、アクチュ
エータ全体としての小型化を確保しつつ推力保持状態及
びその解除状態を確実に検出することができる。請求項
４に記載の発明によれば、回り止め手段を設けても構成
が複雑化するのを防止することができるため、装置を小
型化できるとともに重量を低減でき、及び製造コストを
低減することができる。

【０１１４】請求項５に記載の発明によれば、比較的廉
価な機械的変換機構を採用したことにより、装置全体の
低コスト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】電動アクチュエータの実施の形態を示す断面
図。

【図２】電動アクチュエータによる引き寄せ動作時の様
子を示す図１の一部拡大図。

【図３】本実施の形態における両弾性部材に加わる荷重
とその圧縮量との関係を示すグラフ図。

【図４】図１における５−５断面図。

【図５】図１における６−６断面図。

【図６】電動クランプ装置の他の実施の形態を示す断面
図。

【図７】電動クランプ装置の他の実施の形態を示す断面
図。

【図８】電動クランプ装置の他の実施の形態を示す断面
図。

【図９】電動クランプ装置の従来例を示す断面図。

【符号の説明】

１…電動アクチュエータ（アクチュエータ）、１１電動
モータ（回転駆動源）、１５…推力シャフト（回転部
材）、３４…推力ロッド（直進部材）、３６…送りネジ
機構、５５…第１弾性部材（弾性部材）、５６…第２弾
性部材（弾性部材）、５７…ストッパ、６１…磁石（被
検出部）、６２ａ，６２ｂ…推力センサ（検出手段）、
１１１…クランプ機構、構、１１８…結合部（移動体、
回り止め手段）、１１９…結合ピン（移動体、回り止め
手段）、１１７…ケーシング、１１７ａ…案内溝の内面
（案内面、回り止め手段）、２１…磁石（位置検出手
段）、１２３ａ，１２３ｂ…位置スイッチ（位置検出手
段）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 板屋 禎 愛知県小牧市大字北外山字早崎3005番地 シーケーディ 株式会社内 (72)発明者 大谷 治 愛知県小牧市大字北外山字早崎3005番地 シーケーディ 株式会社内 (72)発明者 大倉 守彦 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車 株式会社内 Ｆターム(参考） 3C016 BA01 CA08 CB03 CC03 CE05

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転駆動源の駆動により回転部材を回転
   運動させ、回転部材の回転運動を直進部材の直線運動に
   変換することにより直進部材をその軸線方向へ直線的に
   前後移動させるアクチュエータと、前記直進部材の前端
   側に設けられ、直進部材の移動によりクランプ動作する
   クランプ機構とを備えた電動クランプ装置であって、 前記アクチュエータにあっては、筒状をなす回転部材内
   に直進部材を挿入し、回転部材と直進部材との間に直進
   部材を送り出すための送りネジ機構を設けた電動クラン
   プ装置。
2. 【請求項２】 前記アクチュエータにあっては、直進部
   材の直線移動が規制されたとき、回転部材を直進部材と
   は逆方向に移動し得るように構成し、その回転部材の逆
   方向への移動時に、圧縮又は伸長させて得た反発力を直
   進部材の推力とするとともに、回転駆動源の停止時にそ
   の推力を保持する弾性部材を設けるようにした請求項１
   に記載の電動クランプ装置。
3. 【請求項３】 前記アクチュエータにあっては、弾性部
   材をばね係数が互いに異なる複数種類にし、各弾性部材
   のうちばね係数の比較的大きい弾性部材によって主とし
   て前記回転駆動源の停止時における直進部材の推力を確
   保するとともに、ばね係数の比較的小さい弾性部材によ
   って主として前記回転部材の前記逆方向への変位量を確
   保するようにした請求項２に記載の電動クランプ装置。
4. 【請求項４】 前記クランプ機構にあっては、前記直進
   部材がその軸線方向を中心として回転するのを阻止する
   回り止め手段をクランプ機構側に配置した請求項１〜３
   のうちいずれか１項に記載の電動クランプ装置。
5. 【請求項５】 前記送りネジ機構は、回転部材の内周面
   に設けられた雌ネジ部と、直進部材の外周面に設けら
   れ、雌ネジ部に螺合されている雄ネジ部とを備え、両ネ
   ジ部を螺合した状態で回転部材内に直進部材が挿入され
   る機械的送りネジ機構から構成されている請求項１〜４
   のうちいずれか１項に記載の電動クランプ装置。