JP2758202B2 - 万力の駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ねじスピンドルと増力装置とを含みかつク
ランクによつて操作可能であるところの、万力の可動ジ
ヨーのための駆動装置であつて、この場合前記ジヨーの
スパン平面の下方に配置されている前記駆動装置は、ク
ランプ体の一端の支持台において環状フランジによつて
支えられており、前記クランプ体の他端には固定ジヨー
が配設されており、そして前記ねじスピンドルは前記可
動ジヨーのスピンドルナツト内の螺入しているものに関
する。

〔従来の技術〕

西独国特許発明第3437403号明細書には、冒頭に記載
の形式の万力が開示されている。この万力においては、
クランプ体の一端部に固定ジヨーが、他端部に可動ジヨ
ーが配設されている。駆動装置は、ねじスピンドルに作
用する増力装置から成る。この場合の配置構成によれ
ば、前記クランプ体の一端部の支持台の一側に、同支持
台の他側の増力装置に作用を及ぼすところのクランクが
位置している。このクランクを動かすと、ねじスピンド
ルを介してまず可動ジヨーが押し出されて、工作物が所
定の力で締め付けられる。この力ないしはクランクに与
えられるトルクが限度を越えると、クラツチが外れる。
今、ねじスピンドルに軸方向の圧力を及ぼす増力装置が
有効であるとすると、同増力装置はキヤリツジを介して
可動ジヨーに作用を及ぼす。このようにして、万力内の
工作物は強い力で締め付けられるのであるが、ねじスピ
ンドルの寿命を大幅に縮めかねない非常に高いトルクの
ねじスピンドルのねじを介した伝達は、特に回避される
のである。

前述の万力において使用される増力装置は、例えば西
独国特許発明第2308175号明細書によつて公知になつて
いる。

米国特許発明第3397880号明細書又は米国特許発明第4
043547号明細書には、スピンドル、クランク、支持台、
そして２つのジヨーの配置に関して、前述の西独国特許
発明第3437403号明細書に記載された万力と類似してい
る万力が開示されている。しかしながら、この万力は増
力装置を持つていない。締め付け力は、単にスピンドル
をねじ回すことによつてのみもたらされる。工作物を十
分に固定するには、相当な力をねじスピンドルに及ぼさ
なければならないが、このことは急速な損耗に帰着す
る。

他方、このような万力においては同様に、ねじスピン
ドルが工作物のクランプ平面の下方に存在していて、そ
の結果、一方では駆動装置の全長がクランプ幅及びジヨ
ー寸法に加算されないために、万力の全長を比較的短く
することができ、そして他方では締め付け圧力を受けて
ジヨーが開くのを妨げるところの下向きの力を同可動ジ
ヨーに及ぼすことができるという利点を有する。キヤリ
ツジが、本質的な部分をもつてジヨーの下方に配設さ
れ、そして機械本体によつて取り囲まれているという構
成は、非常に安定した構造を生ぜしめる。

〔発明が解決しようとしている課題〕

本発明の課題は駆動装置を提供することであつて、こ
の駆動装置は、クランプ体の変更を要せずに、増力装置
を有しない前述の万力に追加的に組み込むことができる
もので、この場合追加的に組み込み可能なこの駆動装置
は、スピンドルのねじを酷使することなく大きな締め付
け力を付与し得るところの増力装置を有している。

〔発明の課題を解決するための手段〕

この課題の解決は、冒頭に記載の形式の駆動装置を出
発点としている。本発明の提案によれば、前記ねじスピ
ンドルは本質的に前記支持台の一方の側に存在し、前記
増力装置は該支持台の他方の側に存在し、前記環状フラ
ンジをもつて前記支持台に支えられているスリーブの穴
を、前記ねじスピンドルの延長部が貫通し、そして前記
増力装置は、前記延長部に対して作用するとともに、前
記スリーブを介して前記支持台に支持されている。

本発明によれば、設定された前記課題は簡単に解決さ
れる。クランプ体、キヤリツジ、そしてジヨーはなんら
改造されてない。支持台も利用可能である。

本発明の特有の利点は取り付けが簡単な点である。既
存のねじスピンドルのみが、本発明の駆動装置によつて
置き換えられる。

西独国特許出願公告第1288523号明細書には、可動ジ
ヨーの内部にねじスピンドルが配設されている万力が開
示されている。支持台も可動ジヨーの内部に収容されて
おり、したがつて駆動装置は全体的にクランプ平面の上
に存在する。このような構成にあつては、増力装置は可
動ジヨーの外部に備えられることになり、この場合同増
力装置は、ねじスピンドルを介して可動ジヨーに作用す
る。

前記構成において、万力は、もともと部分的に駆動装
置に適合せしめられている。また引き込められた位置に
おいて、駆動装置の全長がその他の寸法に加算されるた
めに、万力の全長も相当に長くなる。

本発明のその他の改良によれば、前記駆動装置は、本
質的に２つの部分から成り、この場合一方の部分は前記
ねじスピンドルと前記スリーブを含み、他方の部分は該
駆動装置の他の要素を含んでおり、そしてこの両部分
は、前記支持台において互いに堅固に結合されている。
駆動装置を２つの部分に分割することは、簡単な組み立
てという利点をもたらす。ねじスピンドルを含む前記一
方の部分は、一方の側から前記支持台内へ差し込むこと
ができ、そして駆動装置の前記他方の部分は、他方の
側、即ち前記支持台の後側から前記一方の部分に結合さ
れる。このようにして、支持台の寸法公差を補償する機
能も与えられる。とりわけこの機能は、前記スリーブの
外側に、前記駆動装置の前記他方の部分と結合させるた
めのねじを刻設し、そして前記スリーブにねじ固定され
た前記要素のために複数の固定可能な位置を利用するこ
とによつて生ずる。この場合不可避的に生ずる隙間は問
題にならない。この隙間は、ジヨーの移動の精度ないし
は万力の剛性を損なうものではない。

前記ねじスピンドルと前記スリーブの共働作用は、さ
まざまな方法で行われる。前記ねじスピンドルが、前記
スリーブと共に回転可能であつてさらに、前記増力装置
の作用を受けて、限度をもつて前記スリーブに相対的に
軸方向に移動できるのであれば有利である。それ自体と
しては回転不可能なスリーブも使用可能であろう。しか
しながら、前記提案された構成が選択されるべきであ
る。前記スリーブと前記支持台との間の摩擦を低減する
ために、それ自体としては公知のように、適当なころが
り軸受、例えば針軸受が使用される。

本発明の好ましい実施形態によれば、前記増力装置の
ために回転可能な室が備えられている。この室の前記支
持台側には前記ねじスピンドルの前記延長部が突入し、
そして同室の前記クランク側にはクランク軸が突入して
いる。前記増力装置の操作に際して、前記クランク軸と
前記室を相対移動させるために、該室内には該クランク
軸を支持する内側ねじが設けられている。前記室内には
解除可能なクラツチが備えられており、この場合該クラ
ツチは、前記クランクによつてもたらされた、前記室に
伝達されるはずのトルクを、それ自体公知のように制限
する。これによつて、前記可動ジヨーを移動させる際
に、まず最初に前記ねじスピンドルが回され、次いで所
定の締め付け力にて前記クラツチが外れ、そして前記ク
ランク軸が前記増力装置に作用を及ぼすことになる。

前記室は、有利には、２つの互いにねじ止めされた部
分から成り、この場合前記一方の部分は、前記クランク
軸のための前記ねじと前記クラツチとを含み、そして前
記他方の部分は、前記スリーブにねじ止めされている。

本発明では、特に、前記クランク軸と前記室との間の
調節可能な回転角度制限機構を提案している。このよう
な回転角度制限機構は、前記増力装置によつて与えられ
る力の大きさが事前に設定されるという利点をもたら
す。特定の作業のために常に一定の締め付け力を発揮さ
せることができる。このことは、過大な締め付け力によ
つて工作物が破壊されるとか、又は締め付け力が不十分
であるといつた、工作物の誤つた締め付けを防止するも
のである。

このような回転角度制限機構は、とりわけ２つの要素
からなり得る。一方においては、端部ストツパーを備え
る環状溝が設けられており、他方においては、前記環状
溝内に突入するピン又は類似物が設けられている。この
場合前記環状溝内の前記ピン又は類似物の行程は、特に
段階的に自由に調節できる。ねじを適当に構成すること
によつて、即ち、例えば二条ねじを用いて十分なリード
を得ることによつて、１回転以下の回転で容易に前記増
力装置の行程を完全に引き出すことができる。この行程
は複数の段階に分割することができ、それによつて及ぼ
し得る力の上限を定めることができる。

本発明では、例えば本出願人の以前の特許出願に係る
西独国特許出願第3708021.0号明細書に記載されている
ような構造をも増力装置として利用し得る。この種の増
力装置は、西独国特許発明第2308175号明細書に記載の
増力装置と同様に、一定の伝動比という利点を有する。
しかしながら、その他の増力装置、例えば異なる大きさ
のピストン面積を有する液圧増力装置を、本発明に関連
させて使用することもできる。

本発明の全ての特徴が前述のように組み合わされて利
用されるときに、最大の効果が得られる。しかしなが
ら、本発明の各々の提案をその他の方法で相互に組み合
わせること、ないしは個々の提案を他の提案から切り離
して利用することも可能である。この点は、とりわけ、
回転角度制御機構に対して当てはまる。この機構は、増
力装置を備えるその他の構造の万力においても有利に使
用される。

〔実施例〕

図面には本発明の実施例が概略的に示されている。

第１図において、クランプ体８の一端部には、ジヨー
９が固定的に配置されている。クランプ体の他端部に
は、支持台６が設けられており、同支持台は本発明の駆
動装置28を収容する。クランプ体８内にはキヤリツジ29
が支承されており、同キヤリツジは可動ジヨー４を担持
している。キヤリツジ29の移動は、ねじスピンドル１を
用いて行われる。このねじスピンドル１は、ねじ30をも
つてスピンドルナツト10内に螺入する。このスピンドル
ナツトはスピンドルの全長にわたつて延びている。第１
図は、ジヨー４が完全に引き込められた状態の万力５を
示している。送り移動は、多角形部31に嵌着可能なクラ
ンク３を介して、駆動装置に伝達される。

第２図には、ねじスピンドル１が、延長部13をもつて
スリーブ11の穴12内に突入している状態が示されてい
る。テーパピン32は、スリーブ11とねじスピンドル１の
延長部13とを連結している。この場合、スリーブ11の凹
部33は、スリーブ11と相対的なテーパピン32の軸方向移
動、要するにねじスピンドル１の軸方向移動を許容する
べく、溝穴として構成されている。

スリーブ11は環状フランジ７によつて支持台６に支え
られている。スリーブ11にねじスピンドル１の押圧力を
伝達するために、段差部34が設けられている。

スリーブ11及びねじスピンドル１は、駆動装置の一方
の部分を構成しており、同部分は、第２図において右側
から支持台６の穴内に導入される。第２図において支持
台６の左側に配置された駆動装置の要素は、室15の部分
20をもつてスリーブ11の外側ねじ14に螺合される。固定
ねじ36（同固定ねじのために、スリーブ11には、例えば
２つの180゜離れて向かい合う縦長の凹部37が予め設け
られている。）のおかげで、スリーブ11に前記部分20を
螺合する際に、支持台６の寸法に対する適合が適切かつ
容易に行われる。この結合部は非常に小さな隙間しか有
しないであろう。

部分19,20は共働して室15を構成する。この室15は、
細部については詳細に示されていない増力装置２を収容
する。

部分19の内側ねじ17内には、クランク軸16が保持され
ており、同クランク軸は、部分19内ないしは室15内への
螺入に際して前記増力装置に作用を及ぼす。室15内のク
ラツチ18は、ばね38に付勢されて部分19の凹部39内に一
部突入するところのボール35から成る。ばね38の入力
は、クランク軸16と部分19との間でトルクを伝達するこ
とができるように定められている。導入されたトルクが
過大になると、ボール35は、ばね38の力を克服して内側
へ移動するので、クランク軸16の室15内への螺入運動が
可能になる。

クランク軸16には、回転角度制限機構21が備えられて
いる。この機構は、本質的には部分19内の１つの環状溝
22から成るもので、同環状溝にはピン24が係合してい
る。この環状溝は、端部ストツパー23（第４図参照）を
有しているので、ピン24は約300度の最大回転角を有す
る。ピン24は調節リング26に支承されており、この調節
リング26は、６個の面を備える多角形部27上で、ばね25
の力に抗して移動可能であるため、前記調節リング26を
第２図において左側へばねの力に抗して引き戻すことが
できる。この場合多角形部27は係合が外れるので、６個
の面の異なる位置で再び固定することができる。この場
合全部で５箇所の位置（第４図の位置１〜４）を取るこ
とができる。位置１においては、60度の回転運動、つま
り増力装置２をほんの少し動かすことしかできない。そ
れに対して他の位置では、増力装置２のより強力な作用
が生ずる。

実際の使用においては、両ジヨー4,9の間でクランプ
された工作物が、クラツチ18によつて設定された力で固
定保持されるまで、前記駆動装置を用いて、つまりクラ
ンク３を利用して可動ジヨー４を送る。この移動中は、
ねじスピンドル１が回される。ボール35が外れると、増
力装置２が働きはじめる。この増力装置は、延長部13を
介して、軸方向の送り力をねじスピンドル１に与える。
この場合ねじスピンドル１は回転しない。回転角度制限
機構21は、予め正確に設定可能でありかつ再現可能な締
め付け力を保持する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の駆動装置を備えた万力の断面図、 第２図は、本発明の駆動装置の拡大された断面図、 第３図は、第２図の部分的平面図、 第４図は、駆動装置をクランク側から見た図である。 １……ねじスピンドル、２……増力装置、３……クラン
ク、４……可動ジヨー、５……万力、６……支持台、７
……環状フランジ、８……クランプ体、９……固定ジヨ
ー、10……スピンドルナツト、11……スリーブ、12……
穴、13……延長部、14……ねじ、15……室、16……クラ
ンク軸、17……内側ねじ、18……クラツチ、19,20……
部分、21……回転角度制限機構、22……環状溝、23……
端部ストツパー、24……ピン、25……ばね、26……調節
リング、27……多角形部

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−56699（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−113973（ＪＰ，Ａ) 特開 昭47−12395（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−95881（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−127275（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−12774（ＪＰ，Ｕ) 米国特許4043547（ＵＳ，Ａ) 米国特許3397880（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B25B 1/00 - 5/16

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ねじスピンドル（１）と増力装置（２）と
   を含みかつクランク（３）によって操作可能であるとこ
   ろの、万力（５）の可動ジョー（４）のための駆動装置
   であって、この場合前記ジョー（4,9）のスパン平面の
   下方に配置されている前記駆動装置は、クランプ体
   （８）の一端の支持台（６）において環状フランジ
   （７）によって支えられており、前記クランプ体（８）
   の他端には固定ジョー（９）が配設されており、そして
   前記ねじスピンドル（１）は前記可動ジョー（４）のス
   ピンドルナット（10）内に螺入しているものにおいて、 前記ねじスピンドル（１）は本質的に前記支持台（６）
   の一方の側に存在し、そして前記増力装置（２）は該支
   持台（６）の他方の側に存在すること、前記環状フラン
   ジ（７）をもって前記支持台（６）に支えられているス
   リーブ（11）の穴（12）を、前記スピンドル（１）の延
   長部（13）が貫通すること、そして前記増力装置（２）
   は前記延長部（13）に対して作用するとともに、前記ス
   リーブ（11）を介して前記支持台（６）に支持されてい
   ることを特徴とする駆動装置。
2. 【請求項２】前記駆動装置は本質的に２つの部分から成
   り、この場合一方の部分は前記ねじスピンドル（１）と
   スリーブ（11）を含み、他方の部分は該駆動装置の他の
   要素を含んでいること、そして前記両部分は前記支持台
   （６）において互いに堅固に結合されていることを特徴
   とする請求項１記載の駆動装置。
3. 【請求項３】前記駆動装置の前記他方の部分と結合させ
   るための前記スリーブ（11）の外側のねじ（14）と、前
   記スリーブ（11）にねじ固定された要素のための複数の
   固定可能な位置とを特徴とする請求項１又は２記載の駆
   動装置。
4. 【請求項４】前記ねじスピンドル（１）は前記スリーブ
   （11）と共に回転可能であるが、前記増力装置（２）の
   作用を受けて、限度をもって前記スリーブ（11）に相対
   的に軸方向に移動できることを特徴とする請求項１から
   ３のいずれか１項記載の駆動装置。
5. 【請求項５】前記増力装置のための回転可能な室（15）
   が備えられており、該室の前記支持台側には前記ねじス
   ピンドル（１）の前記延長部（13）が突入し、そして該
   室の前記クランク側にはクランク軸（16）が突入してお
   り、この場合前記クランク軸（16）は前記室（15）の内
   側ねじ（17）において支持されるとともに、該室（15）
   の解除可能なクラッチ（18）と共働するものであって、
   該クラッチ（18）は前記クランク（３）から前記室（1
   5）に伝達され得るトルクを制限することを特徴とする
   請求項１から４のいずれか１項記載の駆動装置。
6. 【請求項６】前記室（15）は、２つの互いにねじ止めさ
   れた部分（19,20）から成り、この場合前記一方の部分
   （19）は、前記クランク軸（16）のための前記ねじ（1
   7）と前記クラッチ（18）とを収容し、そして前記他方
   の部分（20）は、前記スリーブ（11）にねじ止めされて
   いることを特徴とする請求項５記載の駆動装置。
7. 【請求項７】前記クランク軸（16）と前記室（15）との
   間に調節可能な回転角度制限機構（21）が備えられてい
   ることを特徴とする請求項５又は６記載の駆動装置。
8. 【請求項８】前記回転角度制限機構（21）の一方は、端
   部ストッパー（23）を備える環状溝（22）から成り、他
   方は前記環状溝（22）内に突入するピン（24）又は類似
   物から成るもので、この場合前記環状溝（22）内の前記
   ピン（24）又は類似物の可能な行程は、特に段階的に自
   由に調節できることを特徴とする請求項７記載の駆動装
   置。
9. 【請求項９】前記クランク軸（16）上に、ばね（25）又
   は類似物に抗して軸方向に移動できる調節リング（26）
   が備えられており、該調節リングは前記ピン（24）又は
   類似物を担持するとともに、複数の角度位置において前
   記クランク軸（16）に係止可能であることを特徴とする
   請求項８記載の駆動装置。
10. 【請求項１０】前記クランク軸（16）と前記調節リング
    （26）との間に多角形部（27）が形成されていることを
    特徴とする請求項９記載の駆動装置。
11. 【請求項１１】前記環状溝（22）が、前記室（15）の外
    側面に配設されていることを特徴とする請求項８から10
    のいずれか１項記載の駆動装置。