JP2001227569A - 直線移動するシャフトの保持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コレットチャックの移動がスムーズで、保持
力が大きく、シャフトに傷がつきにくく、電磁石の消費
電力が少なくてすみ、くさび作用による締付け力により
シャフトを保持する直線移動するシャフトの保持装置を
提供する。 【解決手段】 磁性体で形成され一端部外周にテーパ部
４３Ｂを有し他端部近傍にフランジ部４３Ｃを有するコ
レットチャック４３と、カバー４４によって支持されテ
ーパ部４３Ｂに隣接して配置された複数の制動球４５
と、支持体４６によって支持されフランジ部４３Ｃのテ
ーパ部４３Ｂと反対側の側面と対向する位置に配置され
た電磁石４７と、テーパ部４３Ｂを複数の制動球４５に
圧接する方向に付勢する制動ばね４８とを備え、シャフ
ト４２がコレットチャック４３を貫通し、コレットチャ
ック４３のテーパ部４３Ｂと複数の制動球４５とシャフ
ト４２との間のくさび作用による締付け力によりシャフ
ト４２を保持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リニアアクチュエ
ータ等の直線移動するシャフトの保持装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、直線移動するシャフトの保持装置
に関して、特許第２８０１１５９号公報、特開平７−２
０８５１３号公報、特開平８−２２３８６１号公報に開
示のものが提案されている。

【０００３】図５は、特許第２８０１１５９号公報に開
示されている直線移動するシャフトの保持装置の断面図
であって、シャフトの保持を解除した状態を示すもので
ある。図５に示す直線移動するシャフトの保持装置は、
ハウジング１内に配置されドーナツ形状のコイル２が埋
設された磁性体からなる円筒状の鉄芯３と、内面にテー
パ孔４Ａを有し鉄芯３の端面に対向する位置に配置され
ハウジング１内にボールベアリング５を介して支持され
シャフト６の軸線と平行な方向に移動可能なブレーキシ
ュー駆動部材４と、ブレーキシュー駆動部材４を鉄芯３
の端面から離れる方向に付勢するばね７と、ハウジング
１の端部に取り付けられ環状突起部８Ａを有するキャッ
プ８と、ブレーキシュー駆動部材４の内側に配置されシ
ャフト６が貫通するブレーキシュー９と、ブレーキシュ
ー駆動部材４のテーパ孔４Ａとキャップ８の環状突起部
８Ａの端面とブレーキシュー９の外周面との間に配置さ
れた複数のコロ部材１０とを備えている。

【０００４】そして、図５に示す直線移動するシャフト
の保持装置は、以下のように作動する。ドーナツ形状の
コイル２に対する非通電時には、ばね７の弾発力により
ブレーキシュー駆動部材４はボールベアリング５の転動
作用下に鉄芯３の端面から離れる方向に移動する。これ
によりブレーキシュー駆動部材４のテーパ孔４Ａにより
コロ部材１０が押されて移動し、コロ部材１０がキャッ
プ８の環状突起部８Ａの端面に当接して押圧された状態
で停止した時、ブレーキシュー駆動部材４のテーパ孔４
Ａに圧接されるコロ部材１０はブレーキシュー駆動部材
４から法線方向の力を受け、この法線方向の力によりブ
レーキシュー９はシャフト６を押圧する。その結果、ブ
レーキシュー９の内周面とシャフト６の外周面との間の
摩擦力によりシャフト６が制動されその位置に保持され
る。一方、ドーナツ形状のコイル２に対する通電時に
は、鉄芯３に生じる吸引力によってブレーキシュー駆動
部材４がばね７の弾発力に抗してシャフト６の軸線と平
行な方向に移動し、これによりコロ部材１０がテーパ孔
４Ａおよび環状突起部８Ａに押圧された状態から解放さ
れ、シャフト６の制動すなわち保持が解除される。

【０００５】図６は、特開平７−２０８５１３号公報に
開示されている直線移動するシャフトの保持装置の断面
図であって、シャフトの保持を解除した状態を示すもの
である。図６に示す直線移動するシャフトの保持装置
は、ヨーク２１と、ヨーク２１の内側に配設された励磁
コイル２２と、ヨーク２１の壁面に圧入された所定数の
ガイドピン２３と、ヨーク２１を貫通してヨーク２１の
軸線方向に摺動可能に配置されるとともにシャフト２４
に制動力を付与するコレットチャック２５と、コレット
チャック２５の筒部２５Ａの一端側に固定用ねじ２６に
よって固定されるとともにガイドピン２３に摺動可能に
支持されたブレーキハブ２７と、コレットチャック２５
の筒部２５Ａの外周に同軸状でかつヨーク２１の壁面２
１Ａとブレーキハブ２７との間に配置されブレーキハブ
２７をヨーク２１から離れる方向に弾発力を付与する圧
縮ばね２８とで構成されている。ヨーク２１の壁面２１
Ａには、コレットチャック２５が挿通される挿通孔２１
Ｂが形成されている。挿通孔２１Ｂにはブレーキハブ２
７と反対側に向けて徐々に拡がる傾斜面２１Ｃが設けら
れている。コレットチャック２５は、筒部２５Ａの他端
部に、所定数に分岐した拡開部２５Ｂを設け、この拡開
部２５Ｂの内面側にブレーキライニング２９が接着して
設けられている。コレットチャック２５の拡開部２５Ｂ
の基端部には、ヨーク２１の挿通孔２１Ｂの傾斜面２１
Ｃに対向する斜面２５Ｃが設けられている。

【０００６】そして、図６に示す直線移動するシャフト
の保持装置は、以下のように作動する。励磁コイル２２
への通電を遮断すると、励磁コイル２２は消勢される。
励磁コイル２２が消勢されると、ブレーキハブ２７は圧
縮ばね２８の弾発力によって、ヨーク２１から離れる方
向に移動する。これによって、コレットチャック２５
は、拡開部２５Ｂがヨーク２１の挿通孔２１Ｂ内に引き
込まれ、挿通孔２１Ｂの傾斜面２１Ｃに拡開部２５Ｂの
斜面２５Ｃが入り込み、拡開部２５Ｂが収縮させられ
る。そして、拡開部２５Ｂの内面側のブレーキライニン
グ２９がシャフト２４の外周面に圧接して制動作用が働
く。これによって、シャフト２４の直線移動が停止し、
シャフト２４がこの状態に保持される。一方、励磁コイ
ル２２に通電して励磁状態にすると、ブレーキハブ２７
が吸引されて、ヨーク２１側に引き寄せられる。これに
よって、コレットチャック２５は、圧縮ばね２８の弾発
力に抗して右方向に摺動し、拡開部２５Ｂの斜面２５Ｃ
も挿通孔２１Ｂの傾斜面２１Ｃに案内されながら右方向
に摺動する。斜面２５Ｃの右方向への摺動にともなっ
て、拡開部２５Ｂ自身の復元力によって拡開部２５Ｂが
拡開し、ブレーキライニング２９のシャフト２４の外周
面への圧接状態が解除される。こうしてシャフト２４の
保持状態が解除され、シャフト２４はフリー状態とな
る。

【０００７】図７は、特開平８−２２３８６１号公報に
開示されている直線移動するシャフトの保持装置の断面
図であって、シャフトの保持を解除した状態を示すもの
である。図７に示す直線移動するシャフトの保持装置
は、シャフト３１が貫通するテーパ孔３２Ａを有するケ
ーシング３２と、テーパ孔３２Ａの内周面とシャフト３
１の外周面との間に配置した制動球３３と、ケーシング
３２の内側に配置され制動球３３をテーパ孔３２Ａの小
径方向へ押圧するための磁性体３４と、磁性体３４と対
向する位置に配置されガイドピン３５を有し励磁コイル
３６を内蔵するヨーク３７と、ヨーク３７と同軸状に配
置され磁性体３４をテーパ孔３２Ａの小径方向へ付勢す
る圧縮ばね３８とを備えている。

【０００８】そして、図７に示す直線移動するシャフト
の保持装置は、以下のように作動する。励磁コイル３６
に対する非通電時には、圧縮ばね３８の弾発力により磁
性部材３４がヨーク３７と反対方向すなわち左方向に押
され、シャフト３１の外周面と制動球３３の表面、およ
び制動球３３の表面とケーシング３２のテーパ孔３２Ａ
の内周面がそれぞれ接触することによって摩擦力が作用
し、直線運動するシャフト３１を制動し、保持すること
ができる。一方、励磁コイル３６に対する通電時には、
圧縮ばね３８の弾発力に抗して磁性部材３４がヨーク３
７側すなわち右方向へ吸引され、制動球３３のシャフト
３１への圧接状態が解除される。その結果、シャフト３
１の保持状態が解除される。

【０００９】図８は、同じく特開平８−２２３８６１号
公報に開示されている直線移動するシャフトの保持装置
の別の例の断面図であって、シャフトの保持を解除した
状態を示すものである。図８に示す直線移動するシャフ
トの保持装置は、図７に示す直線移動するシャフトの保
持装置を、共通のシャフトに対してそれぞれ左右対称に
配設したものであり、図７に示す部分と同一の部分には
同一符号を付けてその説明を省略する。

【００１０】そして、図８に示す直線移動するシャフト
の保持装置は、以下のように作動する。図８に示す直線
移動するシャフトの保持装置は、図７に示す保持装置
を、共通のシャフト３１に対してそれぞれ左右対称に配
設したものであるから、シャフト３１が右方へ直線移動
しているときには、右方の励磁コイル３６を消磁し、対
向する磁性部材３４を圧縮ばね３８の弾発力によって右
方へ移動させ、右方の制動球３３を右方のテーパ孔３２
Ａの内周面に押しつけ、シャフト３１の外周面と制動球
３３の表面、および制動球３３の表面と右方のテーパ孔
３２Ａの内周面が接触することで、摩擦力が作用し、直
線移動するシャフト３１に制動力を付与する。また、シ
ャフト３１が左方へ直線移動しているときには、左方の
励磁コイル３６を消磁し、対向する磁性部材３４を圧縮
ばね３８の弾発力によって左方へ移動させ、左方の制動
球３３を左方のテーパ孔３２Ａの内周面に押しつけ、シ
ャフト３１の外周面と制動球３３の表面、および制動球
３３の表面と左方のテーパ孔３２Ａの内周面が接触する
ことで、摩擦力が作用し、直線移動するシャフト３１に
制動力を付与する。したがって、シャフト３１の左右ど
ちら方向への直線移動に対しても確実に制動力を付与し
保持できる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５に
示す直線移動するシャフトの保持装置においては、シャ
フト６が保持された状態でシャフト６が左方向に移動し
ようとすると、シャフト６からブレーキシュー９に加わ
る力は、コロ部材１０を介してキャップ部材８の環状突
起部８Ａに働く。しかし、キャップ部材８の環状突起部
８Ａがテーパ面となっていないため、くさび作用による
締付け力が発生しない。したがって、シャフト６の半径
方向にコロ部材１０が押し上げられる。コロ部材１０は
ブレーキシュー駆動部材４のテーパ孔４Ａに接してお
り、ばね７の弾発力が小さければ、ブレーキシュー駆動
部材４が鉄芯３側すなわち右方向に容易に移動し、シャ
フト６の保持が効かなくなる。また、シャフト６が保持
された状態でシャフト６が右方向に移動しようとする
と、シャフト６からブレーキシュー９に加わる力は、コ
ロ部材１０を介してブレーキシュー駆動部材４のテーパ
孔４Ａに働く。テーパ孔４Ａによりくさび作用による締
付け力が発生する。しかし、ばね７の弾発力が小さけれ
ば、ブレーキシュー駆動部材４が鉄芯３側すなわち右方
向に移動し、シャフト６の保持が効かなくなる。ばね７
の弾発力を大きくすればこれらの問題は解決するが、ば
ね７の弾発力を大きくすれば、ブレーキシュー駆動部材
４を鉄芯３に吸引する吸引力を格段に大きくする必要が
生じてくる。吸引力を大きくするには磁力を大きくする
必要があり、結局、消費電力が格段に大きくなってしま
うという問題点が発生する。

【００１２】また、図６に示す直線移動するシャフトの
保持装置においては、シャフト２４が保持された状態で
シャフト２４が右方向に移動しようとすると、シャフト
２４からブレーキライニング２９に加わる力は、圧縮ば
ね２８の弾発力が小さいと、圧縮ばね２８の弾発力に抗
してコレットチャック２５を右方向に移動させようとす
る。すなわちコレットチャック２５は右方向にシャフト
２４によって引きずられようとする。コレットチャック
２５がシャフト２４によって引きずられて右方向に移動
すると、コレットチャック２５の拡開部２５Ｂ自身の復
元力によりコレットチャック２５の拡開部２５Ｂが拡開
する。コレットチャック２５の拡開部２５Ｂが拡開する
と、コレットチャック２５の拡開部２５Ｂの内周面に取
り付けられたブレーキライニング２９はシャフト２４か
ら離間され、シャフト２４の保持が効かなくなる。ま
た、コレットチャック２５の斜面２５Ｃとヨーク２１の
傾斜面２１Ｃが摺動する際、両者が面接触であるため
に、こじれるような状態で摺動する可能性があり、この
とき斜面２５Ｃと傾斜面２１Ｃとの摺動がスムーズに行
われなく、コレットチャック２５とヨーク２１がひっか
かった状態になる可能性もあり、シャフト２４の保持お
よび解除がスムーズに実現できないという問題点があ
る。

【００１３】また、図７および図８に示す直線移動する
シャフトの保持装置においては、制動球３３とシャフト
３１の外周面が点接触で保持されているので、線接触ま
たは面接触に比べてシャフト３１を保持する保持力が小
さい。また必要な保持力を発生させると、接触点で応力
集中が起こり、ケーシング３２のテーパ孔３２Ａの内周
面およびシャフト３１の外周面の剛性を高くする必要が
でてくる。すなわち、ケーシング３２またはシャフト３
１に高剛性材料を使うか、高剛性のための表面処理たと
えば熱処理などが必要となり、コストが高くなるという
問題点がある。

【００１４】そこで、本発明は、前述したような従来の
問題点を解消し、コレットチャックの移動がスムーズ
で、保持力が大きく、シャフトに傷がつきにくく、電磁
石の消費電力が少なくてすみ、くさび作用による締付け
力によりシャフト４２を保持する直線移動するシャフト
の保持装置を提供することを目的とするものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前記の目的のため、請求
項１に記載の発明は、ハウジングを貫通し該ハウジング
に対して直線移動するシャフトの保持装置において、磁
性体で形成され一端部外周にテーパ部を有し他端部近傍
にフランジ部を有するコレットチャックと、カバーによ
って支持され前記テーパ部に隣接して配置された複数の
制動球と、支持体によって支持され前記フランジ部の前
記テーパ部と反対側の側面と対向する位置に配置された
電磁石と、前記テーパ部を前記複数の制動球に圧接する
方向に付勢する制動ばねとを備え、前記シャフトが前記
コレットチャックを貫通し、前記コレットチャックの前
記テーパ部と前記複数の制動球と前記シャフトとの間の
くさび作用による締付け力により前記シャフトを保持す
るものである。

【００１６】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、前記コレットチャックと前記複数の制
動球と前記電磁石とがそれぞれ左右対称の位置に配置さ
れているものである。

【００１７】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、前記コレットチャックと前記複数の制
動球とがそれぞれ左右対称の位置に配置され、前記電磁
石は左右のコレットチャックの各フランジ部の間に配置
されているものである。

【００１８】

【作用】電磁石の励磁コイルへの通電を遮断すると、環
状の鉄芯が非励磁状態になり、コレットチャックのフラ
ンジ部を吸引する吸引力がなくなり、制動ばねの弾発力
によりコレットチャックが、制動球の方向に移動する。
するとコレットチャックのテーパ部が制動球から法線方
向の力を受け、コレットチャックの一端部が縮径し、そ
の一端側内周面がシャフトの外周面に圧接される。この
状態でシャフトが制動ばねの付勢方向に移動しようとす
ると、制動球とコレットチャックのテーパ部およびコレ
ットチャックの内周部とシャフトの外周部が接触してい
るので、シャフトが制動ばねの付勢方向に移動しようと
すればするほど、くさび作用による締付け力が増大し、
保持力が大きくなり、シャフトの移動を阻止、すなわち
保持することができる。

【００１９】一方、電磁石の励磁コイルへの通電する
と、環状の鉄芯が励磁状態になり、電磁石に吸引力が発
生する。すると、制動ばねの弾発力に抗してコレットチ
ャックのフランジ部が電磁石に吸引され、コレットチャ
ックは制動ばね側方向に移動し、コレットチャックの一
端部は自身の復元力により元の状態にもどり、コレット
チャックの内周面はシャフトの外周面からはなれる。こ
のようにして、シャフトは保持状態から解放状態にな
り、シャフトは移動可能になる。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を以下に説明
する。本発明の直線移動するシャフトの保持装置の第１
実施例を図１および図２に示す。図１は、本発明の直線
移動するシャフトの保持装置の第１実施例の断面図であ
って、シャフトを保持した状態を示すものである。図２
は、本発明の直線移動するシャフトの保持装置の第１実
施例の断面図であって、シャフトの保持を解除した状態
を示すものである。

【００２１】図１および図２に示す直線移動するシャフ
トの保持装置は、ハウジング４１を貫通しハウジング４
１に対して直線移動するシャフト４２の保持装置であっ
て、磁性体で形成され一端部外周にテーパ部４３Ｂを有
し他端部近傍にフランジ部４３Ｃを有しているコレット
チャック４３と、カバー４４によって支持されテーパ部
４３Ｂに隣接して配置された複数の制動球４５と、支持
体４６によって支持されフランジ部４３Ｃのテーパ部４
３Ｂと反対側の側面と対向する位置に配置された電磁石
４７と、テーパ部４３Ｂを複数の制動球４５に圧接する
方向に付勢する制動ばね４８とを備え、カバー４４と支
持体４６はハウジング４１に取り付けられ、コレットチ
ャック４３をシャフト４２が貫通するものである。

【００２２】コレットチャック４３は、磁性体で形成さ
れ、円筒状コレットチャック本体４３Ａの一端部外周に
テーパ部４３Ｂを有し、他端部近傍にフランジ部４３Ｃ
を有している。円筒状コレットチャック本体４３Ａに
は、一端部から軸線方向に所定長さＬのスリット４３Ｄ
が複数個、好ましくは３個形成されている。スリット４
３Ｄの形成により、コレットチャック４３は、一端部側
が可撓性を有している。そして、コレットチャック４３
の一端部側の内周部は、シャフト４２の外周面を保持す
る保持面として機能する。

【００２３】カバー４４は、その一端部内周に保持リン
グ４９が固定されており、保持リング４９には複数の制
動球４５が保持されており、その他端部外周はハウジン
グ４１に適宜な手段で取り付けられる。

【００２４】保持リング４９は、その外周面が円筒面を
形成しており、その内周面はコレットチャック４３のテ
ーパ部４３Ｂに対向するテーパ面を形成している。さら
に保持リング４９は、円周方向に６０度の間隔で半径方
向の貫通孔が６個形成されており、これらの貫通孔内に
それぞれ１個の制動球４５が収容され保持されている。

【００２５】複数の制動球４５は、鋼球が使用され、保
持リング４９を介してカバー４４に支持されており、さ
らに、コレットチャック４３のテーパ部４３Ｂに隣接し
ている。

【００２６】支持体４６は、後述する電磁石４７を支持
するためのものであり、その外周はハウジング４１に適
宜な手段で取り付けられ、その中心孔にはシャフト４２
が貫通する。

【００２７】電磁石４７は、環状の鉄芯４７Ａと、環状
の鉄芯４７Ａの一端側に埋設された励磁コイル４７Ｂと
から構成されており、環状の鉄芯４７Ａの一端側にはコ
レットチャック４３のフランジ部４３Ｃを軸方向に摺動
自在に案内するガイドピン５１が設けられている。

【００２８】制動ばね４８は、コレットチャック４３を
制動球４５側に付勢するものであり、電磁石４７を構成
する環状の鉄芯４７Ａの中心孔内に同軸状に配置され、
その一端がコレットチャック４３のフランジ部４３Ｃに
当接し、その他端が支持体４６に当接して支持されてい
る。

【００２９】図１，２に示す本発明の直線移動するシャ
フトの保持装置は、以下のように作動する。電磁石４７
の励磁コイル４７Ｂへの通電を遮断すると、環状の鉄芯
４７Ａが非励磁状態になり、コレットチャック４３のフ
ランジ部４３Ｃを吸引する吸引力がなくなり、制動ばね
４８の弾発力によりコレットチャック４３が、制動球４
５の方向（図１において左方向）に移動する。すると、
コレットチャック４３のテーパ部４３Ｂが制動球４５か
ら法線方向の力を受け、コレットチャック４３の一端部
が縮径し、その一端側内周面がシャフト４２の外周面に
圧接される。この状態でシャフト４２が制動ばね４８の
付勢方向（図１において左方向）に移動しようとする
と、制動球４５とコレットチャック４３のテーパ部４３
Ｂおよびコレットチャック４３の内周部とシャフト４２
の外周部が接触した状態となっているので、シャフト４
２が制動ばね４８の付勢方向に移動しようとすればする
ほど、くさび作用による締付け力が増大し、保持力が大
きくなり、シャフト４２の移動を阻止、すなわち保持す
ることができる。図１は、シャフト４２が保持された状
態を示している。

【００３０】一方、電磁石４７の励磁コイル４７Ｂへ通
電すると、環状の鉄芯４７Ａが励磁状態になり、電磁石
４７に吸引力が発生する。すると、制動ばね４８の弾発
力に抗してコレットチャック４３のフランジ部４３Ｃが
電磁石４７に吸引され、コレットチャック４３は制動ば
ね４８の方向（図２において右方向）に移動し、コレッ
トチャック４３の一端部は自身の復元力により元の状態
にもどり、コレットチャック４３の内周面はシャフト４
２の外周面からはなれる。このようにして、シャフト４
２は保持状態から解放状態になり、シャフト４２は移動
可能になる。図２は、シャフト４２の保持が解除された
状態を示している。

【００３１】次に、本発明の直線移動するシャフトの保
持装置の第２実施例を図３に示す。図３は、本発明の直
線移動するシャフトの保持装置の第２実施例の断面図で
あって、シャフトの保持を解除した状態を示すものであ
る。

【００３２】図３に示す本発明の第２実施例の直線移動
するシャフトの保持装置ついては、図１および図２に示
す本発明の第１実施例におけるコレットチャック４３と
複数の制動球４５と電磁石４７とがそれぞれ左右対称の
位置に配置されていること以外は、図１および図２に示
す本発明の第１実施例と異なるところはない。したがっ
て、図１に示す部分と同一の部分または同一機能を有す
る部分には同一符号を付けてその説明を省略する。ただ
し、制動ばね４８は左右２個に分けてもよいが、図３中
では１個で代用している。

【００３３】図３に示す本発明の第２実施例における左
右それぞれのコレットチャック４３の作動原理は、図１
および図２に示す第１実施例と同じであるが、図３に示
す本発明の第２実施例は、コレットチャック４３のテー
パ部４３Ｂと複数の制動球４５とが左右対称の位置に配
置されているので、シャフト４２が保持された状態から
左右いずれの方向に移動しようとしても、図１および図
２に示す第１実施例におけると同様なくさび作用による
締付け力が左右いずれの方向の移動に対しても発生し、
シャフト４２を保持することができる。

【００３４】次に、本発明の直線移動するシャフトの保
持装置の第３実施例を図４に示す。図４は、本発明の直
線移動するシャフトの保持装置の第３実施例の断面図で
あって、シャフトの保持を解除した状態を示すものであ
る。

【００３５】図４に示す本発明の第３実施例の直線移動
するシャフトの保持装置ついては、図３に示す本発明の
第２実施例における２個の電磁石４７，４７の替わりに
複数個の小型電磁石５２が円周方向に等間隔で配置され
ていること以外は、図３に示す本発明の第２実施例と異
なるところはない。したがって、図３に示す部分と同一
の部分または同一機能を有する部分には同一符号を付け
てその説明を省略する。ただし、ガイドピン５１は、図
３においてはそれぞれの環状の鉄芯４７Ａ，４７Ａに設
けられているが、図４においては、支持体４６に設けら
れている。

【００３６】小型電磁石５２は、両端に鍔を有するボビ
ン形の鉄芯５２Ａと、ボビン形の鉄芯５２Ａに巻き付け
られた励磁コイル５２Ｂとから構成されている。支持体
４６には、円周方向に等間隔で軸方向の貫通孔が形成さ
れており、これらの貫通孔内にそれぞれ１個の小型電磁
石５２が収容され支持されている。このようにして複数
個の小型電磁石５２が左右のコレットチャック４３，４
３の各フランジ部４３Ｃの間に配置されている。

【００３７】なお、小型電磁石５２は、両端に鍔を有す
るボビン形の鉄芯５２Ａに替えて円筒形の鉄芯（図示し
ない）を用いてもよい。

【００３８】図１，２に示す本発明の第１実施例あるい
は図３に示す本発明の第２実施例で使用する電磁石４７
の場合は、その中心孔にシャフト４２を貫通させる必要
から、その外形が大きくなり、重量も重くなる。しか
し、図４に示す本発明の第３実施例のように複数個の小
型電磁石５２を使用すると、数は多くなるが全体として
吸引部の形状が小さくてすみ、全体として重量も軽くな
る。

【００３９】図４に示す本発明の第３実施例における左
右それぞれのコレットチャック４３の作動原理は、図１
および図２に示す第１実施例と同じであるが、図４に示
す本発明の第３実施例は、コレットチャック４３のテー
パ部４３Ｂと複数の制動球４５とが左右対称の位置に配
置されているので、シャフト４２が保持された状態から
左右いずれの方向に移動しようとしても、図１および図
２に示す第１実施例におけると同様なくさび作用による
締付け力が左右いずれの方向の移動に対しても発生し、
シャフト４２を保持することができる。

【００４０】さらに、図４に示す本発明の第３実施例
は、複数の小型電磁石５２が左右のコレットチャック４
３，４３の各フランジ部４３Ｃ，４３Ｃの間に配置され
ているので、複数の小型電磁石５２を非励磁状態にする
と、左右のコレットチャック４３，４３を吸引する吸引
力が同時になくなり、制動ばね４８の弾発力によりくさ
び作用による締付け力がシャフト４２の左右いずれの方
向の移動に対しても発生し、シャフト４２を保持するこ
とができる。また、複数の小型電磁石５２を励磁状態に
すると、制動ばね４８の弾発力に抗して左右のコレット
チャック４３，４３が同時に複数の小型電磁石５２に吸
引され、シャフト４２は保持状態から解放状態になり、
シャフト４２は左右いずれの方向にも移動可能になる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
に記載の直線移動するシャフトの保持装置によれば、次
のような効果を有する。 （１）制動球はコレットチャックのテーパ部と点で接触
しており、また制動球は回転できるので、シャフトが解
放状態から保持状態および保持状態から解放状態になる
ときのコレットチャックの移動をスムーズに行うことが
できる。 （２）コレットチャックの内周部は線接触または面接触
でシャフトを保持するので、点接触に比べてシャフトを
保持する保持力が大きい。また、シャフトを保持する保
持力が線または面に分散されるので、シャフトに傷がつ
きにくい。 （３）シャフトが保持されているとき、制動球は制動ば
ねの付勢方向には移動できず、制動球とコレットチャッ
クのテーパ部およびコレットチャックの内周部とシャフ
トの外周部が接触した状態となっているので、シャフト
が制動ばねの付勢方向に移動しようとすればするほど、
くさび作用による締付け力が増大し、保持力が大きくな
り、シャフトの移動を阻止、すなわち保持することがで
きる。 （４）くさび作用による締付け力によりシャフトを保持
する構造となっているので、制動ばねの弾発力はコレッ
トチャックの内周部をシャフトの外周部に接触させるた
めだけの力でよい。つまり、制動ばねの弾発力は小さく
てよい。したがって、制動ばねの弾発力に対抗してコレ
ットチャックを移動させるための電磁石の吸引力すなわ
ち磁力が小さくてすみ、電磁石の消費電力が少なくてす
む。

【００４２】本発明の請求項２に記載の直線移動するシ
ャフトの保持装置によれば、前記（１）〜（４）に記載
の効果にほかに、左右いずれの方向にシャフトが移動し
ようとしても、くさび作用による締付け力が発生し、シ
ャフトの移動を阻止、すなわちシャフトを保持すること
ができる。

【００４３】本発明の請求項３に記載の直線移動するシ
ャフトの保持装置によれば、前記（１）〜（４）に記載
の効果にほかに、本発明の請求項２に記載の直線移動す
るシャフトの保持装置と同様に、左右いずれの方向にシ
ャフトが移動しようとしても、くさび作用による締付け
力が発生し、シャフトの移動を阻止、すなわちシャフト
を保持することができる。また、電磁石が左右のコレッ
トチャックの各フランジ部の間に配置されているので、
全体として吸引部の形状が小さくてすみ、全体として重
量も軽くなるとともに、電磁石を励磁状態または非励磁
状態にすることにより、左右のコレットチャックを同時
に吸引状態または非吸引状態にすることができるから、
シャフトの保持または開放を簡単に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の直線移動するシャフトの保持装置の第
１実施例の断面図であって、シャフトを保持した状態を
示すものである。

【図２】本発明の直線移動するシャフトの保持装置の第
１実施例の断面図であって、シャフトの保持を解除した
状態を示すものである。

【図３】本発明の直線移動するシャフトの保持装置の第
２実施例の断面図であって、シャフトの保持を解除した
状態を示すものである。

【図４】本発明の直線移動するシャフトの保持装置の第
３実施例の断面図であって、シャフトの保持を解除した
状態を示すものである。

【図５】従来の直線移動するシャフトの保持装置の１例
の断面図であって、シャフトの保持を解除した状態を示
すものである。

【図６】従来の直線移動するシャフトの保持装置の他の
例の断面図であって、シャフトの保持を解除した状態を
示すものである。

【図７】従来の直線移動するシャフトの保持装置のさら
に他の例の断面図であって、シャフトの保持を解除した
状態を示すものである。

【図８】従来の直線移動するシャフトの保持装置のまた
さらに他の例の断面図であって、シャフトの保持を解除
した状態を示すものである。

【符号の説明】

４１：ハウジング ４２：シャフト ４３：コレットチャック ４３Ａ：コレットチャック本体 ４３Ｂ：テーパ部 ４３Ｃ：フランジ部 ４３Ｄ：スリット ４４：カバー ４５：制動球 ４６：支持体 ４７：電磁石 ４７Ａ：環状の鉄芯 ４７Ｂ：励磁コイル ４８：制動ばね ４９：保持リング ５１：ガイドピン ５２：小型電磁石 ５２Ａ：ボビン形の鉄芯 ５２Ｂ：励磁コイル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 南 秀明 大阪府大阪市鶴見区鶴見４丁目17番96号 株式会社椿本チエイン内 (72)発明者 村田 究 大阪府大阪市鶴見区鶴見４丁目17番96号 株式会社椿本チエイン内 (72)発明者 山崎 信幸 大阪府大阪市鶴見区鶴見４丁目17番96号 株式会社椿本チエイン内 Ｆターム(参考） 3J058 AB23 BA04 BA61 BA80 CC13 CC57 CC77 FA31

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジングを貫通し該ハウジングに対し
   て直線移動するシャフトの保持装置において、磁性体で
   形成され一端部外周にテーパ部を有し他端部近傍にフラ
   ンジ部を有するコレットチャックと、カバーによって支
   持され前記テーパ部に隣接して配置された複数の制動球
   と、支持体によって支持され前記フランジ部の前記テー
   パ部と反対側の側面と対向する位置に配置された電磁石
   と、前記テーパ部を前記複数の制動球に圧接する方向に
   付勢する制動ばねとを備え、前記シャフトが前記コレッ
   トチャックを貫通し、前記コレットチャックの前記テー
   パ部と前記複数の制動球と前記シャフトとの間のくさび
   作用による締付け力により前記シャフトを保持すること
   を特徴とする直線移動するシャフトの保持装置。
2. 【請求項２】前記コレットチャックと前記複数の制動球
   と前記電磁石とがそれぞれ左右対称の位置に配置されて
   いることを特徴とする請求項１に記載の直線移動するシ
   ャフトの保持装置。
3. 【請求項３】前記コレットチャックと前記複数の制動球
   とがそれぞれ左右対称の位置に配置され、前記電磁石は
   左右のコレットチャックの各フランジ部の間に配置され
   ていることを特徴とする請求項１に記載の直線移動する
   シャフトの保持装置。