JP2003094212A - 軸力発生装置及びこれを用いた機械式チャックシリンダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ねじ機構を利用して回転運動を軸方向移動に
変換する軸力発生装置に関し、軸方向の移動ストローク
の大小に関わらずそのストローク端で大きな倍力作用を
有する軸力発生装置及び当該装置を含む機械式のチャッ
クシリンダを提供する。 【解決手段】 同心かつ同一リードの１次ねじ及び２次
ねじと、１次ねじの回転を２次ねじに伝達する負荷クラ
ッチ部材と、１次ねじの回転により軸方向移動する第１
スリーブと、２次ねじの回転により軸方向移動する第２
スリーブと、第２スリーブの先端側の円周を等分する位
置に形成された倍力室３２と、各倍力室に配置された球
形ないし円筒形の受動体３４及び偏倚して位置する押込
体３５と、第１スリーブの先端に設けられて各倍力室の
押込体を受動体側に押動する楔面３３ａとを備えてい
る。１次ねじを回転駆動することにより、軸方向のスト
ローク移動とストローク端における軸方向倍力とを発生
する。

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、ねじ機構を利用
して回転運動を軸方向移動に変換する軸力発生装置に関
し、特に軸方向の移動ストロークの大小に関わらず、そ
のストローク端で大きな倍力作用を有する軸力発生装置
及び当該装置を含む機械式のチャックシリンダに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】工作機械において、回転工具や回転ワー
クを把持するチャックは、その回転軸線上で軸方向移動
するプルロッドによって開閉される構造が一般的であ
る。このプルロッドの軸方向移動は、チャックシリンダ
と呼ばれる油圧シリンダで行っている。

【０００３】例えば、旋盤の主軸に装着されるワークチ
ャックは、半径方向に同時開閉する３個ないし４個の爪
を備えており、この爪の開閉は、主軸の中空孔に挿通し
たプルロッドの軸方向動きを楔機構やカム機構によって
半径方向の動きに変換して、それぞれの爪に伝達するこ
とによって行われている。このプルロッドを軸方向移動
させるために、主軸の反チャック側端部に油圧シリンダ
が装着され、そのピストンをプルロッドに連結して爪の
開閉を行う。

【０００４】なお、旋盤の主軸チャックを開閉するプル
ロッドは、主軸の軸心を通してバー材を供給できるよう
に中空ロッドを用いるのが一般的である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】油圧式のチャックシリ
ンダは、主軸端に装着されて回転するため、回転ジョイ
ントを用いて油圧を供給する必要があり、回転ジョイン
ト部における油漏れによるエネルギーロスやシール交換
の問題が生ずる。更にチャックシリンダには、チャック
がワークを把持している間、常に高い油圧力を供給しな
ければならず、油圧ポンプの運転コストの上昇と作動油
の温度上昇とが問題となる。作動油温度が上昇すると、
それが主軸やチャックに伝達され、熱変形による加工寸
法の誤差を生じさせる。

【０００６】この発明は、油圧式のシリンダチャックに
代えて用いる電動機駆動による純機械式のチャックシリ
ンダを得ることを課題としており、電動機の回転運動を
軸方向移動に変換してプルロッドに伝え、かつチャック
がワークを把持するストローク端において、プルロッド
のストローク量に影響されることなく、大きな倍力機構
が得られ、かつ主軸の高速回転に追従できるコンパクト
な純機械式のチャックシリンダ及びこれに用いる軸力発
生装置を得ることを課題としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決したこの
発明の軸力発生装置は、同心円筒上に配置された同一リ
ードの１次ねじ１５及び２次ねじ８と、この１次ねじの
回転を２次ねじに伝達する負荷クラッチ部材７と、前記
１次ねじの回転により軸方向移動する第１スリーブ１６
と、前記２次ねじの回転により軸方向移動する第２スリ
ーブ９と、この第２スリーブの移動先端側に配置した軸
力部材２０と、これら軸力部材及び第２スリーブの対向
面間の円周を等分する位置に形成された複数の倍力室３
２と、各倍力室に軸方向に間隔を隔てて配置された球形
ないし円筒形の受動体３４と、各倍力室の軸方向に隣接
する２つの受動体の軸心を結ぶ線から偏倚して当該隣接
する受動体の間に位置する球形ないし円筒形の押込体３
５と、前記第１スリーブの先端周面ないし側面に設けら
れて各倍力室の押込体を受動体側に向けて同時に押動す
る楔面３３ａとを備えており、前記１次ねじを回転駆動
することにより、軸方向のストローク移動とストローク
端における軸方向倍力とを発生する。

【０００８】この発明の好ましい構造の軸力発生装置
は、負荷クラッチ部材７が２次ねじ８に螺合し、当該負
荷クラッチ部材と第２スリーブ９とが相対回転可能かつ
相対軸方向移動不能に連結され、その負荷クラッチをク
ラッチ切り状態に強制的に保持する係止体３８と、この
係止体をクラッチ切り方向に付勢するロックばね３９と
を備え、前記第１スリーブ１６が復帰したときに、係止
体３８がロックばねの付勢力に抗して押動されて、負荷
クラッチの強制切り状態が解除され、当該第１スリーブ
が負荷クラッチ部材から離隔したときに、前記ロックば
ねが係止体を押動してクラッチ切り状態を強制的に保持
する。

【０００９】またこの発明の機械式チャックシリンダ
は、基端に固定フランジ６を有する固定内筒５と、その
外側に位置する回転外筒１１とを備え、この回転外筒の
内周面に前記１次ねじが設けられて、上記構造の軸力発
生装置が前記固定内筒と回転外筒との間に内装され、前
記軸力部材２０の先端に当該固定内筒の中心孔に挿通さ
れるプルロッドへの連結具２４、２５が設けられている
ものである。

【００１０】上記のこの発明の軸力発生装置において、
１次ねじ１５を回転駆動すると、当該１次ねじ及びこれ
に負荷クラッチ部材７を介して連結された２次ねじ８が
同期回転する。１次ねじ１５に螺合し又は螺合する部材
に連結された第１スリーブ１６及び２次ねじ８に螺合し
又は螺合する部材に連結された第２スリーブ９は、両ね
じ１５、８が等しいリードを備えていることから、軸方
向に同期移動する。チャックの爪がワークに当接するこ
となどによって規制されるストローク端に達すると、軸
力部材２０の軸方向移動が阻止され、その阻止力が倍力
室３２の球体ないし円筒体３４、３５を介して第２スリ
ーブ９に伝達されるので、第２スリーブ９の軸方向移動
も阻止される。従って第２スリーブ９を螺進退させてい
る２次ねじ８の回転負荷が増大し、負荷クラッチ部材７
が切れる。そのため、２次ねじ８の回転は停止し、第２
スリーブ９の軸方向移動が停止する。

【００１１】一方、１次ねじ１５は更に回転を続け、第
１スリーブ１６が更に前進する。停止した第２スリーブ
９に対する第１スリーブ１６の相対前進移動により、楔
面３３ａが押込体３５を軸方向に隣接する２つの受動体
３４、３４の間に押込み、押込体３５と受動体３４との
間の楔作用により、２つの受動体３４、３４を離隔させ
ようとする方向の大きな軸方向力が生ずる。この軸方向
力を受ける第２スリーブ９は、停止している２次ねじ８
により軸方向に固定されているため、当該軸方向力は軸
力部材２０に伝達される。従って、この軸力部材２０に
連結具２４、２５でチャック開閉用のプルロッドを接続
すれば、チャック開状態からその爪がワークに当接する
までの間は、軸力部材２０の軸方向移動に負荷がかから
ないため、１次ねじ１５と２次ねじ８との同期回転によ
るストローク移動が行われ、チャック爪がワークに当接
した後は、第１スリーブ１６のみの軸方向移動による倍
力作用が働いて、ワークが強固に把持される。

【００１２】１次ねじ１５を逆方向に回転させると、２
次ねじ８のねじ面には、倍力によって生じた大きな軸方
向反力が作用しているため、２次ねじ８は直ちには回転
することができず、１次ねじ１５のみが回転して、第１
スリーブ１６を軸方向に復帰移動させる。第１スリーブ
１６がある程度のストロークを復帰移動すると、楔面３
３ａによる押込体３５の押込力が開放され、２次ねじ８
の回転負荷が開放されるために負荷クラッチ部材７が入
り、２次ねじ８は１次ねじ１５と同期回転して、第１ス
リーブ１６と第２スリーブ９とを同時復帰させる。第２
スリーブ９が復帰ストローク端に達すると、再び２次ね
じに回転負荷が掛るので、負荷クラッチ部材７が切れ、
１次ねじ１５のみが回転して、第１スリーブ１６のみが
復帰する。そして、第１スリーブ１６も復帰ストローク
端に達すると、１次ねじ１５の回転負荷が増加し、この
負荷の増加を１次ねじを回転駆動している電動機の電流
値の増加等によって検出して当該電動機を停止し、１次
ねじ１５の回転を停止する。

【００１３】なお、第１スリーブ１６の前進側ストロー
ク端における軸力部材２０の軸力の制御は、第２スリー
ブ９の負荷が増大して負荷クラッチ部材７が切れたとき
の駆動電動機の電流値の急激な低下を検出し、その検出
時点からの電動機の回転数を制御して、第１スリーブ１
６が単独移動するときの移動ストロークを制御すること
により、行うことができる。

【００１４】上記構造の軸力発生装置は、前進側ストロ
ーク端において、そのストロークの大小にかかわらず、
大きな倍力を発生させることができ、チャックシリンダ
に用いたときに、大きなワークないし工具把持力を発生
させることができる。また、進出側及び復帰側のストロ
ーク端において、ねじによるセルフロック機構が働くの
で、電動機を自由回転状態にしてやれば、軸力部材２０
の進出及び復帰位置が保持され、チャックシリンダとし
て使用したときのチャック爪の開閉位置が保持されるか
ら、チャック開閉時のみ電動機を駆動してやればよい。

【００１５】なお、チャックシリンダの駆動電動機とし
てサーボモータを用い、この電動機を工作機械の主軸駆
動用電動機と同期回転させ、両電動機に回転差を与える
ことによって１次ねじ１５を相対的に回転させるように
すれば、主軸回転を継続した状態でのチャックの開閉が
可能である。

【００１６】また、請求項２の手段を採用することによ
り、負荷クラッチ部材７のクラッチの切り状態を強制的
に保持することができ、クラッチの正確なタイミングで
の入切動作を保証することができて、第１スリーブ１６
と第２スリーブ９とのより確実な進退動作を実現するこ
とができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１ないし図４は、この発明の軸
力発生装置を用いた機械式チャックシリンダの第１実施
例を示した図である。図中１は旋盤の主軸で、２は主軸
１の反チャック側端に固定されたＶベルトプーリであ
り、このＶベルトプーリに主軸モータが連結されて主軸
１が回転する。３は主軸１の中空孔に軸方向移動可能に
挿通された中空孔４を有するプルロッドである。

【００１８】主軸１の中心孔と等しい径の中心孔を有す
る固定内筒５は、その基端の固定フランジ６で主軸のベ
ルトプーリ２に固定されている。固定内筒５の基端側
（固定フランジ側）には、負荷クラッチ部材７が相対回
転可能かつ軸方向移動不能に嵌挿されている。２次ねじ
８はクラッチ部材７と一体に形成され、第２スリーブ９
の基端部内周と螺合している。

【００１９】固定フランジ６には、軸受１０を介して回
転外筒１１が自由回転可能に装着されている。回転外筒
１１の基端側には、歯付きベルトプーリ１２が固定さ
れ、この歯付きベルトプーリに図示しないチャック開閉
モータを歯付きベルトで連結することにより、回転外筒
１１が回転駆動される。回転外筒１１の基端側内周に
は、負荷クラッチ部材７のクラッチ爪１３が係入する凹
所１４が設けられている。１次ねじ１５は回転外筒１１
の内周面に形成され、第１スリーブ１６の基端側外周と
螺合している。

【００２０】負荷クラッチ部材７のクラッチ爪１３は、
図２に示すように、軸方向のピン１７回りに起倒自在
で、図２に示す起立状態では、その先端が負荷クラッチ
部材７の外周面から突出して、その外側に嵌合されてい
る回転外筒１１の内周面に設けた凹所１４に係合してい
る。クラッチ爪１３のこの起立状態は、圧縮コイルばね
１８でクラッチ爪１３の両側に向けて付勢されたスライ
ダ１９によって保持されている。この状態で回転外筒１
１の回転は、クラッチ爪１３を介して負荷クラッチ部材
７に伝達される。２次ねじ８、従って負荷クラッチ部材
７に回転負荷が作用すると、その接線力によりクラッチ
爪１３がコイルばね１８の付勢力に抗してスライダ１９
を押込んだ状態で倒伏する。この倒伏によりクラッチ爪
１３の先端は、負荷クラッチ部材７の外周面の位置まで
押込まれて、回転外筒１１の回転が負荷クラッチ部材
７、従って２次ねじ８に伝達されなくなる（負荷クラッ
チ部材が切れる）。２次ねじ８の負荷トルクが開放され
た状態で回転外筒１１が回転すると、クラッチ爪１３と
凹所１４が一致したときに、圧縮コイルばね１８の付勢
力によってクラッチ爪１３が起立して凹所１４に係入
し、以後回転外筒１１の回転は、負荷クラッチ部材７、
従って２次ねじ８に伝達される（負荷クラッチ部材が入
る）（図２参照）。

【００２１】固定内筒５の先端側外周には、円筒状の軸
力部材２０が嵌挿され、その外側にガイドスリーブ２１
が嵌挿されている。固定内筒５の先端に立設された半径
方向の固定ピン２２により、ガイドスリーブ２１は固定
ピン２２に対して相対回転不能かつ軸方向移動不能であ
る。固定ピン２０は、軸力部材２０の軸方向の長孔２０
ａを貫通しており、軸力部材２０は相対回転不能かつ長
孔２０ａの長さの範囲内で軸方向移動自在である。回転
外筒１１の先端部は、軸受材１１ａを介して回転自在に
嵌合しており、かつこのガイドスリーブ２１の先端に螺
着した押えナット２３により、軸方向移動を規制されて
いる。

【００２２】軸力部材２０の先端は、プルロッド３の先
端に螺合した鍔付きナット２４の基端面に当接してお
り、この鍔付きナットの鍔２４ａは、軸力部材２０の先
端側外周に固定した２つ割れのカップリング２５で先端
側を係止されている。従って、軸力部材２０の軸方向移
動は、プルロッド３に伝達され、かつ鍔付きナット２４
を回転させることにより、両者の軸方向の相対位置関係
が調整可能である。

【００２３】第１スリーブ１６の円周４箇所には、図３
に示す短冊状の突起２６が形成され、この短冊突起の先
端は、ガイドスリーブ２１の基端側に設けたガイド切欠
２７で軸方向移動可能に案内されている。第２スリーブ
９の先端の前記短冊突起の内周側の部分には、段付きコ
の字形の凹所２８が設けられ、軸力部材２０の基端の前
記ガイド切欠２７の内径側の部分には、コの字形の対向
凹所２９が設けられて、これらの凹所２８、２９で楔室
３０が形成され、凹所２８の段部３１で側面が楔室３０
に向けて開放された倍力室３２が形成されている。楔室
３０には、前記短冊突起２６の内周面に一体に設けた楔
３３が挿入されており、この楔３３の楔面３３ａは、倍
力室３２を向いている。倍力室３２には２個の受動球体
３４が軸方向に間隔を隔てて嵌挿され、かつこの受動球
体の間に押込球体３５が楔３３側に偏倚して挿入されて
いる。第２スリーブ９の軸方向移動が停止している状態
で、第１スリーブ１６が前進すると、楔３３が楔室３０
内で先端側に移動し、その楔面３３ａが押込球体３５を
２つの受動球体３４の間に押込む。このとき、押込球体
３５と受動球体３４との間に楔作用が生じるため、２つ
の受動球体３４は、２段の楔作用による倍力で互いに離
隔する方向に押動させられる。基端側の受動球体は、２
次ねじ８で軸方向移動が固定されているので、先端側の
受動球体が軸力部材２０の基端を押動して、大きな軸方
向力を発生させる。

【００２４】なお、図の実施例では、カバー部材３６で
倍力室３２の外周を閉鎖しており、このカバー部材の先
端を軸力部材２０にねじ止めすると共に、その基端と第
２スリーブ９との間に設けたコイルばね３７で基端側に
向けて付勢することにより、楔３３が復帰したときに、
軸力部材２０を基端側に引き戻して、押込球体３５を楔
３３側に押し出すようにしている（図３参照）。

【００２５】次に図示実施例の軸力発生動作及び復帰動
作を説明する。図示しないチャック開閉モータにより、
回転外筒１１が回転駆動されると、１次ねじ１５と負荷
クラッチ部材７を介して連結された２次ねじ８とが同期
回転して、第１スリーブ１６と第２スリーブ９とが一体
となって軸方向に移動する。このとき、楔室３０内での
楔３３の位置は変化せず、軸力部材２０は３個の球体３
４、３５、３４を介して、第２スリーブ９に押動されて
一体となって軸方向移動（前進）する。主軸チャックの
チャック爪がワークを把持すると、プルロッド３に引出
し負荷が掛かり、軸力部材２０の軸方向移動が停止す
る。このため第２スリーブ９の軸方向移動が不能にな
り、２次ねじ８に回転負荷が作用して、クラッチ部材７
が切れ、１次ねじ１５のみが回転する状態となる。この
状態、すなわち第２スリーブが停止して、第１スリーブ
１６のみが前進する状態で、楔３３が楔室３０内で前進
し、押込球体３５を受動球体３４の間に押込んで、軸力
部材２０に大きな軸力を伝達し、これがプルロッド３に
伝達されて、主軸チャックはワークを強固に把持する。

【００２６】主軸チャックを開くときは、この状態で回
転外筒１１を逆方向に回転させる。回転開始時には、２
次ねじ８のねじ面に大きな推力が作用しているため、２
次ねじ８は回転できないが、１次ねじ１５のみが回転し
て、楔３３が楔室３０内で後退すると、押込球体３５が
ばね３７の付勢力によって押し出され、２次ねじに作用
していた面圧は急激に低下する。そのため、クラッチ爪
１３と回転外筒１１の凹所１４が一致した状態でクラッ
チ部材７が入り、１次ねじ１５と２次ねじ８とが同期回
転して第１スリーブ１６と第２スリーブ９とを復帰させ
る。通常の場合は、第２スリーブ９が先に復帰端に達す
るので、これにより第２スリーブの復帰移動が阻止され
て、再び２次ねじ８に回転負荷が掛かり、負荷クラッチ
部材７が切れる。この状態で１次ねじ１５のみが回転
し、第１スリーブ１６が復帰端に達すると、１次ねじ１
５にも回転負荷が作用して、チャック開閉電動機が停止
する。

【００２７】図５ないし図７は、この発明の軸力発生装
置を用いた機械式チャックシリンダの第２実施例を示し
た図で、２次ねじ８が固定内筒５の外周に設けられてい
る点、負荷クラッチ部材７にクラッチ爪１３を切り状態
で保持するロック手段が設けられている点及び押込み球
体３５が半径方向に偏倚して配置されている点が第１実
施例と異なる。以下、これらの相違点について説明す
る。

【００２８】第２実施例の２次ねじ８は、固定内筒５の
外周に設けられ、この２次ねじに負荷クラッチ部材７が
螺合している。負荷クラッチ部材７と第２スリーブ９の
基端とは、継手部４０において相対回転自在かつ軸方向
相対移動不能に連結されている。負荷クラッチ部材７の
外周は、大径ねじとした１次ねじ１５の内周（ねじの頂
面）に相対回動及び軸方向移動可能に嵌挿されている。
１次ねじ１５の内周の互いに１８０度離れた位置にクラ
ッチ爪１３の先端が係入する軸方向の凹溝４１が設けら
れている。

【００２９】負荷クラッチ部材７のクラッチ爪１３は、
ピン１７回りに起倒する第１実施例と同様な構造である
が、その倒伏方向は一方向のみで、従ってこれを起立状
態に保持する圧縮コイルばね１８は、片側にのみ設けら
れている。そしてこのクラッチ爪の倒伏状態（クラッチ
切り状態）を保持するロックピン３８が各クラッチ爪１
３に近接して軸方向に所定ストローク移動可能にして設
けられており、かつこのロックピンを先端側、すなわち
第１スリーブ側に向けて付勢するロックばね３９が設け
られている。ロックピン３８はロックばね３９の付勢力
により先端側に移動したときに、その傾斜したロック面
３８ａがクラッチ爪１３を倒伏状態でロックし、そのと
きロックピン３８の先端は、負荷クラッチ部材７の先端
の第１スリーブ１６の基端と対向する面に突出する。す
なわち、第１スリーブ１６の基端が負荷クラッチ部材７
に当接しているときは、ロックピン３８は先端側に移動
することができず、従ってクラッチ爪１３はロックされ
ない。

【００３０】クラッチ爪１３が起立状態になったとき、
当該クラッチ爪の先端は、１次ねじ１５の内径面に設け
た凹溝４１に係合して回転外筒１１の回転が負荷クラッ
チ部材７に伝達されることとなる。このとき、負荷クラ
ッチ部材７は、２次ねじ８に螺合しているために、軸方
向に移動することとなり、クラッチ爪１３の先端は、凹
溝４１に係入した状態で軸方向に移動してゆく。

【００３１】第２スリーブ９の先端には、受動球体３４
及び押込球体３５が遊嵌可能な程度の幅の軸方向に細長
い倍力室が設けられ、この倍力室の基端側と先端側とに
位置して２つの受動球体３４が挿入され、この２つの受
動球体の間に押込球体３５が、その中心を受動球体の中
心から半径方向外側に偏倚させて挿入されている。

【００３２】第１スリーブ１６の先端は、切欠のない筒
状で、しかしその先端側内面は、先端側を大径にした緩
いテーパ面となっている。押込球体３５は、この円錐内
面４２に当接しており、従って第１スリーブ１６が第２
スリーブ９に対して相対的に先端側に移動すると、押込
球体３５が円錐内面４２の楔作用により受動球体３４側
に押込まれて、２つの受動球体３４、３４を離隔させる
方向の倍力を発生する。

【００３３】チャック開状態においては、第１スリーブ
１６の基端が負荷クラッチ部材７に当接した状態となっ
ている。この状態で回転外筒１１を前進方向に回転する
と、負荷がかかっていない状態では、負荷クラッチ部材
７が回転外筒１１と共に回転して、２次ねじ８のリード
に従って先端側へと移動し、第２スリーブ９も移動す
る。第１スリーブ１６は、２次ねじ８と等しいリードの
１次ねじ１５に螺合し、かつ回転することができないの
で、第２スリーブ９と相対位置関係を保持した状態で前
進する。

【００３４】チャックの爪がワークに当接して、プルロ
ッドに負荷がかかると、その負荷は第２スリーブ９の前
進を阻止するので、負荷クラッチ部材７に回転負荷がか
かり、クラッチ爪１３が倒れてクラッチが切れる。一
方、回転外筒１１は回転を続けるので、第２スリーブ９
が停止した状態で、第１スリーブ１６のみが前進するこ
ととなる。前進する第１スリーブの基端は、クラッチ部
材７から離れ、ロックピン３８が進出して、クラッチ爪
１３の倒伏状態をロックする。第１スリーブ１６の相対
前進により、押込球体３５が押されて、軸方向の倍力が
発生し、この倍力がプルロッドを引込んで、チャックが
ワークを強固に把持する。

【００３５】この状態から回転外筒１１を逆方向に回転
させると、クラッチ爪１３の倒伏状態がロックピン３８
で保持されているので、第１スリーブ１６のみが後退す
る。そうして第２スリーブの基端が負荷クラッチ部材７
に当接したときに、ロックピン３８が押し戻されて、ク
ラッチ爪１３のロック状態を開放し、その開放後、最初
にクラッチ爪１３の先端が凹溝４１と対向した位置でク
ラッチ爪の先端と凹溝４１とが係合する。この係合位置
は、チャック閉鎖時にクラッチ爪１３の先端と凹溝４１
とが外れた位置と同じ位置である。その後負荷クラッチ
部材７は、回転外筒１１と同期回転するから、第１スリ
ーブ１６と第２スリーブ９とは、相対位置を保持したま
ま、基端側のストローク端まで移動することとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の上半分のみを断面にして示す断面
側面図

【図２】第１実施例の負荷クラッチ部分の横断面図

【図３】第１実施例の回転外筒内周面での部分展開図

【図４】第１実施例の楔室と倍力室の詳細展開図

【図５】第２実施例の上半分のみを断面にして示す要部
断面側面図

【図６】第２実施例の負荷クラッチ部分の横断面図

【図７】第２実施例の負荷クラッチ部分の縦断面図

【符号の説明】

５ 固定内筒 ６ 固定フランジ ７ 負荷クラッチ部材 ８ ２次ねじ ９ 第２スリーブ 11 回転外筒 15 １次ねじ 16 第１スリーブ 20 軸力部材 24 鍔付ナット 25 カップリング 32 倍力室 33a 楔面 34 受動球体 35 押込球体 38 ロックピン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同心円筒上に配置された同一リードの１
   次ねじ(15)及び２次ねじ(8)と、この１次ねじの回転を
   ２次ねじに伝達する負荷クラッチ部材(7)と、前記１次
   ねじの回転により軸方向移動する第１スリーブ(16)と、
   前記２次ねじの回転により軸方向移動する第２スリーブ
   (9)と、この第２スリーブの移動先端側に配置した軸力
   部材(20)と、これら軸力部材及び第２スリーブの対向面
   間の円周を等分する位置に形成された複数の倍力室(32)
   と、各倍力室に軸方向に間隔を隔てて配置された球形な
   いし円筒形の受動体(34)と、各倍力室の軸方向に隣接す
   る２つの受動体の軸心を結ぶ線から偏倚して当該隣接す
   る受動体の間に位置する球形ないし円筒形の押込体(35)
   と、前記第１スリーブの先端周面ないし側面に設けられ
   て各倍力室の押込体を受動体側に向けて同時に押動する
   楔面(33a)とを備え、前記１次ねじを回転駆動する、軸
   力発生装置。
2. 【請求項２】 前記負荷クラッチ部材(7)が２次ねじ(8)
   に螺合し、当該負荷クラッチ部材と第２スリーブ(9)と
   が相対回転可能かつ相対軸方向移動不能に連結され、そ
   の負荷クラッチをクラッチ切り状態に強制的に保持する
   係止体(38)と、この係止体をクラッチ切り方向に付勢す
   るロックばね(39)とを備え、前記第１スリーブ(16)が復
   帰したときに、係止体(38)がロックばねの付勢力に抗し
   て押動されて、負荷クラッチの強制切り状態が解除さ
   れ、当該第１スリーブが負荷クラッチ部材から離隔した
   ときに、前記ロックばねが係止体を押動してクラッチ切
   り状態を強制的に保持することを特徴とする、請求項１
   記載の軸力発生装置。
3. 【請求項３】 基端に固定フランジ(6)を有する固定内
   筒(5)と、その外側に位置する回転外筒(11)とを備え、
   この回転外筒の内周面に前記１次ねじが設けられて請求
   項１又は２記載の軸力発生装置が前記固定内筒と回転外
   筒との間に内装され、前記軸力部材(20)の先端に当該固
   定内筒の中心孔に挿通されるプルロッドへの連結具(24,
   25)が設けられている、機械式チャックシリンダ。