JP3492437B2

JP3492437B2 - メカニカルハンド

Info

Publication number: JP3492437B2
Application number: JP32705894A
Authority: JP
Inventors: 平三郎加藤
Original assignee: Sankyo Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Sankyo Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1994-12-28
Filing date: 1994-12-28
Publication date: 2004-02-03
Anticipated expiration: 2019-02-03
Also published as: JPH08174463A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワークを掴む微妙な調
節が可能なメカニカルハンドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、メカニカルハンドとしては、ワー
クを掴んで上昇，旋回および降下して所定の場所まで移
動するメカニカルハンドリング装置に組み込んだものが
ある（実開平５−２６２８２号公報）。

【０００３】これは図２５，図２６に示すように、一対
のクランプ片２２０，２２２を互いに交差させ、その交
差部分を共通する１本の枢軸２６８にて支持することに
より、前記一対のクランプ片２２０，２２２が枢軸２６
８を支点として開閉できる構成とし、このクランプ片２
２０，２２２の先端部（出力軸２１４から離れる方向の
端部）で、図外のワーク、例えばコンデンサー等の導線
部分を掴みまたは放すことができるようにしたものであ
る。開閉動作の駆動は、出力軸２１４を挾んで対向配置
した作動ピン２７６，２７８により行われる。即ち、作
動ピン２７６，２７８は、クランプ片２２０，２２２の
閉状態では図２５に示したようにクランプ片２２０，２
２２の延設方向を指向した非作用位置となる。一方、こ
のクランプ片２２０，２２２の閉状態から出力軸２１４
とドリブンフランジ２５０とが相対回転したときには、
図２６に示したように、変換フランジ２７４がベース板
２６６に対して相対回転し、これに伴って作動ピン２７
６，２７８が出力軸２１４を中心に回転して、前記クラ
ンプ片２２０，２２２の他端部を、リターンスプリング
２７９に抗して押し広げた作用位置となり、このクラン
プ片２２０，２２２を開状態とする。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ように、一対のクランプ片２２０，２２２を共通の枢軸
２６８を支点として開閉させる構成は、半導体ディスク
のような平板状のものや、厚みのあるもの等を挟持する
のには不適当である。ワークを挟持する際、ワークの角
にクランプ片の内面が斜めに当たって、ワークに逃げる
方向の力がかかってしまうためである。また、クランプ
片２２０，２２２の枢軸を中心にした開閉角の制御をも
って、クランプ片２２０，２２２の先端部における拡縮
距離の制御をなすことは、枢軸からクランプ片先端が離
れるに従って拡縮距離の拡大作用があるために微妙な調
節が比較的難しく、高精密な拡縮距離の制御やワークへ
のクランプ片の接近速度制御を必要とする用途には適さ
ないという問題がある。

【０００５】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、ワークを正確に掴む高精密な作動を容易に行わすこ
とが可能な構成の直動アーム形メカニカルハンドを提供
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のメカニカルハンドは、回転運動するフレー
ムと、該フレームに設けられた軸受けに回転自在に支持
された反転スリーブと、該反転スリーブの一端開口に平
行運動ガイド機構により互いに平行に接離動作可能に取
り付けられた一対のクランプ片と、これら両クランプ片
の両側面間にそれぞれ掛け渡されて両クランプ片を常時
近接する方向に付勢する付勢手段と、これら両クランプ
片にそれぞれ設けたカムフォロアと、上記スリーブ内に
往復動自在に配置され、その先端に上記カムフォロア間
に差し込まれて上記付勢手段に抗して上記クランプ片を
互いに離隔させる先端カム部を有するプッシャと、上記
スリーブに設けられ、上記プッシャの該スリーブ内での
回転を防ぐ廻り止め部材と、該反転スリーブの反転軸周
りに設けられた第１の歯車と、該第１の歯車に噛合さ
れ、該フレームの回転運動を該反転スリーブに伝達する
第２の歯車と、該反転スリーブの反転軸周りに設けられ
た第１の歯車と、該第１の歯車に噛合され、該フレーム
の回転運動を該反転スリーブに伝達する第２の歯車と、
を備え、前記平行運動ガイド機構を、前記スリーブの両
内壁と前記クランプ片の両側面との間に設けたクロスロ
ーラベアリングにより構成したことを特徴とする（請求
項１）。

【０００７】前記平行運動ガイド機構は、前記スリーブ
の両内壁と前記クランプの両側面片との間に設けたクロ
スローラベアリングにより構成することもできる（請求
項２）。ここで、前記クロスローラベアリングは、各ク
ランプ片の両側面に構成されるアウターレースが、Ｖ溝
を有して相手側のクランプ片側に延在されて突設された
溝付ガイド耳でなり、且つ該溝付ガイド耳の取り付け位
置は、一方のクランプ片と他方のクランプ片とで異な
り、それぞれのクランプ片の両側面の溝付ガイド耳間の
間隔内に相手側のクランプ片の本体部分が入り込むよう
に、それぞれの溝付ガイド耳が相手側のクランプ片の本
体部分の側面上に位置するようになっている構成とする
ことができる（請求項３）。

【０００８】一方、プッシャについては、前記先端カム
部が往復動方向に順次先細りな一対の斜面でなるカム面
で構成され、一対の前記クランプ片の双方が移動する構
成とすることができる（請求項４）。また、プッシャの
前記先端カム部が、往復動方向に順次先細りな１つの斜
面でなる楔形のカム面で構成され、片側の前記クランプ
片のみが移動する構成とすることもできる（請求項
５）。

【０００９】その際、プッシャの先端カム部における前
記カム面の前記斜面は、直線的な傾斜面としても良く
（請求項６）、または所望の曲面からなるものとしても
良い（請求項７）。

【００１０】さらに、プッシャの駆動に関しては、これ
を駆動カムによって駆動しても良い（請求項８）と共
に、他方、空気圧供給系から供給される空気圧で駆動す
るようにしても良い（請求項９）。

【００１１】

【作用】請求項１，２では、プッシャがスリーブ内をク
ランプ片側に移動すると、先端カム部がクランプ片のカ
ムフォロア間に割り込んで、これらカムフォロアを付勢
手段に抗して離隔させる。また、プッシャがスリーブ内
をクランプ片側から離れる方向に移動すると、先端カム
部がクランプ片のカムフォロア間に割り込んでいた量が
減少し、付勢手段の復帰力によりカムフォロアが常に先
端カム部に沿って移動しカムフォロア間が縮まる。即
ち、プッシャのスリーブ内の往復運動は、カムフォロア
相互の拡縮運動に変換され、両クランプ片が互いに接離
されて開閉される。このクランプ片の開閉動作は、平行
運動ガイド機構により互いに平行状態を維持しつつ行わ
れる。先端カム部がクランプ片のカムフォロア間に割り
込む姿勢は、プッシャのスリーブ内での回転を防止する
廻り止め部材により常に一定に維持される。またフレー
ムの回転運動の出力を、スリーブの反転軸回りに設けら
れた第１の歯車と、この第１の歯車に噛合されてフレー
ムの回転運動を伝達する第２の歯車とからなるギヤ機構
で構成される反転手段に伝達することで、メカニカルハ
ンドはその回転中に反転動作を行うことができる。さら
に、反転手段をギヤ機構で構成したので、回転運動を簡
単な構成で確実にメカニカルハンドに伝達することがで
き、ワークの姿勢制御を、単一の装置内の一貫した回転
運動作用によって的確に行うことができる。

【００１２】従って、先端カム部のカム曲線に従い、ワ
ークをつかむ際の微妙なタッチを調整できる。またクラ
ンプ片がワークを平行につかむことが可能であるため、
従来のような、支点を中心とした旋回アーム形式のもの
に比べて、ワークがつかみやすい。よって、ワークを平
行に掴むのに適したメカニカルハンドが提供される。ま
た、機械式であるため、ピックアンドプレースの出力を
利用したハンドリング装置等も容易に実現できる。

【００１３】請求項１，２によれば、簡易かつ実用的な
平行運動ガイド機構が得られる。

【００１４】請求項４では、往復動方向に順次先細りな
一対の斜面でなるカム面で構成したプッシャ先端カム面
により、両クランプ片を共に移動させる形式としている
ので、ワークを掴みやすいメカニカルハンドが得られ
る。

【００１５】請求項５では、往復動方向に順次先細りな
１つの斜面でなる楔形のカム面により、片側のクランプ
片のみが移動する形式としているので、一側を基準とし
て開閉動作させるべきワークの把持に適する。

【００１６】請求項６では、そのカム面の斜面を直線的
な傾斜面としているので、プッシャの移動量に比例関係
を持たせたクランプ片の開閉動作ができる。

【００１７】また請求項７では、カム面の斜面を所望の
曲面としているので、例えば、クランプ片でワークを把
持しようとする際、まず把持する直前までは急速にワー
クに接近し、次いでワークを掴む直前から緩慢に変位す
るという速度制御を行わせるカム形状を付与することが
でき、これによりワークを掴む際の微妙なタッチとも組
み合わせて、絶妙且つ高精密なワークの把持動作を行わ
せることができる。

【００１８】請求項８では、プッシャを、駆動カムによ
って駆動させるように構成したので、メカニカルハンド
の作動を、空気圧や油圧・電気駆動機構などのその他の
一切の別の動力源を用いることなく、カム構成のみによ
って動作させることができ、極めて合理的に構成するこ
とができる。

【００１９】また請求項９では、プッシャを空気圧制御
で駆動させるようにしたので、請求項８のカム構成の場
合に比して別の動力源が必要になるものの、駆動カムな
どの付加的構成を省略することができて、メカニカルハ
ンドの作動のための装置構成を簡素化することができ
る。また、カム構成のプッシャ駆動機構に組み合わせる
ことで、必要に応じて空気圧制御でプッシャを作動させ
ることも可能となる。

【００２０】

【実施例】以下に本発明の好適な実施例を、添付図面に
従って詳述する。図１〜図３に示すメカニカルハンド７
４は、アームの運動変換部を含むスリーブ９３と、スリ
ーブ９３の運動変換用の開口端部である拡径部９３ｂ内
から互いに平行に直線的なフィンガー（アーム）の形で
延出されしかも互いに平行に開閉動作可能な一対のクラ
ンプ片７５と、両クランプ片７５間が閉じた位置で互い
に隣接するように両クランプ片７５のそれぞれに１個づ
つ設けられたカムフォロア７６と、両クランプ片７５間
に支持ピン７７にて掛け渡され両クランプ片７５が閉じ
るように付勢するバネ７８とを有する。ここにカムフォ
ロア７６が隣接するとは、カムフォロア７６が互いに接
する場合及び互いに最接近する場合の両方のケースを含
む意味で使用する。

【００２１】両クランプ片７５には、半導体ディスク等
の扁平物を安定して把持し得るよう、その内側面に平坦
凹所７５ａが形成されている。

【００２２】両クランプ片７５を運動変換部たる拡径部
９３ｂ内において互いに平行な状態に維持しつつ開閉移
動させるガイド機構９４を構成するため、図２から良く
判るように、拡径部９３ｂ内に位置するクランプ片基部
７５ｃの両側面にはそれぞれ前後に２つの凸条７５ｂが
設けられ、これによってガイド溝７５ｄが形成されてお
り、また反転スリーブ拡径部９３ｂ内の両内壁にはこの
ガイド溝７５ｄと嵌合してクランプ片７５の上下移動の
ガイドをなすガイド凸条９３ｃが突設されている。カム
フォロア７６は、クランプ片７５が閉じたとき互いに隣
接する位置において、その軸がクランプ片７５の基部７
５ｃの後端に設けた一対の張出壁７５ｅを貫いて支承さ
れ、各クランプ片７５に１個づつ設けられている。

【００２３】更に、メカニカルハンド７４は、スリーブ
９３内に往復動自在に配置されたプッシャ８０と、この
プッシャ８０の回転を防ぐためスリーブ９３内の縮径部
９３ａ側に固定された廻り止め部材８１とを有する。

【００２４】図４に示すように、プッシャ８０は、その
先端側から順次、先端カム部８０ａ、摺接胴部８０ｂ、
廻り止め嵌合部８０ｃ、後端軸部８０ｄ、係止突起８０
ｅを具備する。また、廻り止め部材８１は、廻り止め嵌
合部８０ｃの入り込む廻り止め嵌合溝８１ａと後端軸部
８０ｄの貫通する貫通孔８１ｂとを有する。

【００２５】プッシャ８０の先端カム部８０ａは、クラ
ンプ片７５のカムフォロア７６，７６間に割り込んでカ
ムフォロア７６，７６間をバネ７８に抗して拡縮し、そ
れによって両クランプ片７５，７５間を拡縮するカム面
８５を有する。このカム面８５は、この実施例では図１
に示す如く直線的斜面からなる２つのテーパ面８５ａ，
８５ｂを鋭角で交わらせた形を有する。プッシャ８０の
摺接胴部８０ｂは、反転スリーブ９３内にガイドされて
移動する摺接面を周囲に有する円筒形に形成されてい
る。廻り止め嵌合部８０ｃは、プッシャ８０の廻り止
め、即ち先端カム部８０ａの向きを一定化させるための
もので、扁平状に形成され、廻り止め部材８１に一端側
から軸に沿って途中まで形成された廻り止め嵌合溝８１
ａ内に回転不能にしかし出入り可能に収納されている。
後端軸部８０ｄは、廻り止め部材８１の貫通孔８１ｂを
摺動自在に貫通しており、その後端には係止突起８０ｅ
が設けられている。

【００２６】図１〜図３に示すクランプ片７５が閉じて
いる状態下においては、バネ７８の力によりクランプ片
７５のカムフォロア７６，７６が互いに隣接し、テーパ
面８５ａ，８５ｂに上下斜めから係合し且つバネ７８の
力で押圧するので、プッシャ８０はカムフォロア７６，
７６間から押し出された状態にある。

【００２７】ここでプッシャ８０の後端軸部８０ｄを押
して、閉じているクランプ片７５，７５のカムフォロア
７６，７６間に先端カム部８０ａを差し込むと、図５〜
図７に示すように、そのテーパ面８５ａ，８５ｂに係合
する２個のカムフォロア７６，７６が、プッシャ８０の
押圧方向と直交する外方向の力を受け、平行運動ガイド
機構９４の凸条７５ｂ及びガイド凸条９３ｃにより案内
されつつ、バネ７８に抗して互いに離間する。このた
め、このカムフォロア７６，７６が設けられているクラ
ンプ片７５，７５もガイド機構９４により案内されつつ
互いに拡開する。

【００２８】上記カム面８５は、この実施例では図１に
示す如く直線的斜面からなる２つのテーパ面８５ａ，８
５ｂを鋭角で交わらせた形としたが、個々のテーパ面８
５ａ，８５ｂは任意の所望の曲面を持ったカム面として
構成することができる。例えば、クランプ片７５で所望
のワークを把持しようとする際、まず把持する直前まで
は急速にワークに接近し、次いでワークを掴む直前から
緩慢に変位する、といったカム面形状にすることができ
る。

【００２９】また、一方のカム面は、摺接胴部８０ｂの
面の延長面と同一に形成することにより、これを省くこ
とができる。例えば、図１の下側カム面８５ｂを摺接胴
部８０ｂの面の延長面と同じにし、この延長面まで上側
カム面８５ａを延長した形、つまり斜面を一つとした楔
形とすることができ、この楔形の先端位置に対応させて
カムフォロア７６，７６間の隣接位置を上側にずらせて
おくことにより、図１の下側のクランプ片７５は固定と
して上側のクランプ片７５だけを上下に移動させる形態
とすることもできる。

【００３０】なお、プッシャ８０の摺接胴部８０ｂの摺
接面周囲には、シール用のＯリングを納める収納溝８６
が形成され、ここにＯリングを収納することにより容易
に反転スリーブ９３内に気密に接する構成とすることが
できるようになっている。これは、後述するエアー駆動
とする場合にも同一のプッシャ８０を利用することがで
きるようにするためであり、収納溝８６は必ずしも必要
でない。

【００３１】図８〜図１３に、上記メカニカルハンドを
備えた間欠割り出し装置を示す。図９〜図１１におい
て、３０は中空箱体状のハウジングであり、このハウジ
ング３０には、その一側壁３０ａから相対向する他側壁
３０ｂに亘って水平に貫通させて入力回転軸３１が設け
られる。この入力回転軸３１は、ハウジング３０のこれ
ら側壁３０ａ，３０ｂに軸受７１等を介して回転自在に
支持され、モータ等の駆動源によって一方向に回転駆動
されるようになっている。

【００３２】この入力回転軸３１には、ハウジング３０
内部においてカム機構３２が設けられる。このカム機構
３２は、入力回転軸３１に固定された、揺動回転カム３
３と上下動カム３６とを一体的に備える複合カム３５
と、揺動回転カム３３の従節となるターレット３４およ
び上下動カム３６の従節となるリフトアーム３７とから
構成される。

【００３３】まず、従節となるターレット３４とその取
付支持構造について説明すると、図９に示すように、こ
のターレット３４は、下端部が径方向外方へ膨出された
中空筒体状に形成され、ハウジング３０の上下方向に沿
って配設されるようになっている。一方、ハウジング３
０の天井面３０ｃには、開口部３０ｄが形成され、この
開口部３０ｄの下縁部には、その周方向に沿って径方向
内方へ突出させてリング状の鍔部３０ｅが形成される。
そしてこの開口部３０ｄには、ターレット３４を支持す
るための中空円筒体状のスリーブ４１が装着される。円
筒体状のスリーブ４１の上端部外周縁には、その周方向
に沿って径方向外方へ突出させてフランジ部４１ａが形
成され、このフランジ部４１ａが開口部３０ｄ内の鍔部
３０ｅに上方から重ね合わされ、これらフランジ部４１
ａと鍔部３０ｅとがボルト４２で締結されて、ハウジン
グ３０にスリーブ４１が固定される。この中空円筒体状
のスリーブ４１内には、その上端開口から下端鍔部との
間に、リング状のスペーサ４３によってスリーブ４１の
軸方向に間隔を隔てて、リング状の軸受４４が一対装着
される。そして、ターレット３４は、このスリーブ４１
内に挿入されこれら軸受４４によって回転自在に支持さ
れて、取り付けられる。なお、スリーブ４１の上端開口
に位置されるスペーサ４３とターレット３４との間に
は、リング状のシール材４５が装着されている。そして
このようにハウジング３０に回転自在に支持された中空
筒体状のターレット３４は、その膨出された下端部から
水平方向外方へ突出させて配設されたローラ３４ａを介
して揺動回転カム３３の運動が伝達されて、回転駆動さ
れるようになっている。

【００３４】複合カム３５に備えられる揺動回転カムと
して、本実施例にあっては、いわゆるローラギヤカム３
３が採用されている。このローラギヤカム３３には、図
１１に示したように、入力回転軸３１回りの外周表面に
その周方向に沿って、１つのテーパリブ３３ａが形成さ
れ、このテーパリブ３３ａの両側壁に一対のリブ面３３
ｂが形成されて、これらリブ面３３ｂがローラ３４ａの
摺接面として構成されるようになっている。

【００３５】他方、上述したターレット３４のローラ３
４ａは、ターレット３４の周りに当該ローラギヤカム３
３のテーパリブ３３ａ側に向かってそれぞれ突出されて
いる。これらローラ３４ａは、ターレット３４に回転自
在に取り付けられており、ローラギヤカム３３に形成さ
れた一対のリブ面３３ｂそれぞれに摺動回転自在に摺接
されるようになっている。そしてこれらローラ３４ａ
は、テーパリブ３３ａに拘束されつつ案内されて、テー
パリブ３３ａによってローラギヤカム３３に創出された
カム曲線に沿って移動され、この移動に従ってターレッ
ト３４がオシレート運動されるように構成される。

【００３６】具体的には、図１５に示したように、揺動
回転カムとしてのローラギヤカム３３には、入力回転軸
３１の回転運動に伴いその回転角の増加に従ってターレ
ット３４を旋回させて任意の旋回角αまで回転させ、そ
の後ドエルによって一定期間ターレット３４を停止さ
せ、その後さらに入力回転軸３１の回転角の増加に従っ
てターレット３４を戻り方向に旋回させて旋回角０°ま
で戻し回転させ、その後再びドエルによって一定期間タ
ーレット３４を停止させるカム曲線が形成される。本実
施例では、入力回転軸３１の３６０°の１回転の期間に
おいて、最初の９０°の範囲でターレット３４を旋回角
αまで回転させ、その後の１８０°の範囲でターレット
３４を停止させ、その後の２７０°の範囲でターレット
３４を旋回角０°まで戻し回転させ、さらにその後の３
６０°の範囲でターレット３４を停止させ、その後の入
力回転軸３１の回転で再度ターレット３４を旋回角αま
で回転させていく動作を反復するようにカム曲線が設定
されている。すなわち、揺動回転カム３３は、入力回転
軸３１の回転運動を、停留期間を有する間欠的なオシレ
ート運動に変換するように構成される。

【００３７】殊に本実施例で採用しているローラギヤカ
ム３３のテーパリブ３３ａとローラ３４ａとからなる構
造は、拘束型でしかも予圧構造になっているため、バッ
クラッシがなく、剛性が高く、高速駆動に適しており、
特に割り出し装置の駆動用カムとして好ましい。しかし
ながら、揺動回転カム３３としては、上記ローラギヤカ
ムに限定されることなく、その他の平面カムや立体カ
ム、例えば板カム、溝カム、端面カム、円筒リブカム、
円筒溝カム、円錐端面カム、円錐溝カム、樽形溝カム、
鼓形溝カムなど、いずれのカムを適用してもよいことは
もちろんである。

【００３８】他方、図９および図１１に示すように、上
記複合カム３５にはさらに、上記ローラギヤカム３３と
一体的に上下動カム３６が備えられる。本実施例にあっ
ては、上下動カムとしていわゆる平面溝カム３６が採用
されている。この平面溝カム３６は、ローラギヤカム３
３の側壁面に、入力回転軸３１回りに沿って所定のカム
プロフィールで溝３６ａが刻設されて構成される。

【００３９】この平面溝カム３６の従節となるリフトア
ーム３７は、ハウジング３０内部で入力回転軸３１に干
渉しないその下方位置に、ほぼ水平に配設される。そし
てリフトアーム３７は、その一端の回動中心３７ａがハ
ウジング３０に支持ピン７２で回転自在に支持されると
ともに、他端のリフト端３７ｂが後述する出力軸４０の
下端に係合されて、ハウジング３０内でリフト自在に取
り付けられる。さらにリフトアーム３７の中間部分に
は、平面溝カム３６の溝３６ａに向かって突出させてロ
ーラ３７ｃが回転自在に設けられ、このローラ３７ｃ
は、平面溝カム３６の溝３６ａに摺動回転自在に係合さ
れるようになっている。そしてこのローラ３７ｃは、溝
３６ａに案内されつつ平面溝カム３６に創出されたカム
曲線に沿って移動され、この移動に従ってリフトアーム
３７はその回動中心３７ａ回りに上下に運動されるよう
に構成される。

【００４０】具体的には、図１５に示したように、上下
動カムとしての平面溝カム３６には、入力回転軸３１の
回転運動に伴い最初はドエルに従って一定期間リフトア
ーム３７を停止させ、その後の回転角の増加に従ってリ
フトアーム３７を所定の変位量γで下方へ進出運動さ
せ、その後さらにドエルによって一定期間リフトアーム
３７を停止させ、その後再び回転角の増加に従ってリフ
トアーム３７を変位量０の位置まで上方へ後退運動させ
るカム曲線が形成される。本実施例では、入力回転軸３
１の３６０°の１回転の期間において、最初の９０°の
範囲ではリフトアーム３７を停止させ、その後の９０°
〜１８０°の範囲においてリフトアーム３７を変位量γ
まで下方に進出移動させ、その後２７０°までの範囲で
リフトアーム３７を停止させ、さらにその後の２７０°
〜３６０°の範囲においてリフトアーム３７を変位量０
まで上方に後退移動させ、その後、次回転の９０°の範
囲まではリフトアーム３７を停止させる動作を反復する
ようにカム曲線が設定されている。

【００４１】このようなカム曲線によるリフトアーム３
７の運動は、図１５のカム線図から明らかなように、順
次間欠的に生成される揺動回転カム３３の各停留期間に
対し、リフトアーム３７の上昇運動と下降運動とのいず
れか一方の運動を交互に生じさせることになる。

【００４２】上下動カム３６としては、上記平面溝カム
に限定されることなく、その他の平面カムや立体カム、
例えば溝カム、端面カム、円筒リブカム、円筒溝カム、
円錐端面カム、円錐溝カム、樽形溝カム、鼓形溝カム、
ローラギヤカムなど、いずれのカムを適用してもよいこ
とはもちろんである。

【００４３】このように構成されたカム機構３２から、
回転運動と軸方向レシプロ運動とを独立に生ずる複合運
動、具体的には間欠的なオシレート運動と、当該オシレ
ート運動の停留期間での軸方向レシプロ運動とが伝達さ
れる出力軸４０について説明する。

【００４４】出力軸４０は図９に示すように、ハウジン
グ３０内部からその天井部３０ｃを貫通して外方へ延出
される軸体状に形成され、その下端にリフトアーム３７
のリフト端３７ｂが係合される係合部４０ａを有する。
またこの出力軸４０は図１１に示したように、係合部４
０ａの上方がターレット３４の中空部に軸方向に沿って
スプライン嵌合されて取り付けられる。そしてこのスプ
ライン嵌合によって、出力軸４０はターレット３４に対
し、軸方向にスライド自在であって、かつ回転方向に一
体に装着されることになる。またこの出力軸４０の下端
部の係合部４０ａは、上下一対の係合フランジ４０ｂに
よって出力軸４０回りに区画形成された環状の案内摺動
溝４０ｃで構成される。そしてリフトアーム３７のリフ
ト端３７ｂに回転自在に設けられたローラ３７ｄが、こ
れら係合フランジ４０ｂに上下方向から拘束されつつ案
内摺動溝４０ｃに回転摺動自在に係合される。そして平
面溝カム３６によってリフトアーム３７がその回動中心
３７ａ回りに上下動する運動が、ローラ３７ｄを介して
出力軸４０に入力され、これにより出力軸４０がターレ
ット３４に対し軸方向に沿ってスライドして、往復上下
運動するようになっている。

【００４５】このようにしてハウジング３０に回転自在
かつ上下レシプロ運動自在に取り付けられた出力軸４０
のハウジング３０外方へ延出された端部側には、図８，
図１２および図１６に示すように、トルクリミッタから
なるクラッチ装置４６が設けられる。このクラッチ装置
４６は、出力軸４０に設けられた入力部材としての筒体
４７と、この筒体４７に対して相対回転可能な出力部材
としての円盤４８とを有し、これら筒体４７と円盤４８
との間に発生する回転負荷に応じて断続されるように構
成される。

【００４６】詳述すると、図８および図１２に示すよう
に、出力軸４０のハウジング３０外方へ延出された部分
には、当該出力軸４０を囲繞する円筒状部材４９がキー
部材５０によって一体的に固設される。この円筒状部材
４９には、さらにその外側に入力部材としての筒体４７
が一体的に装着される。この筒体４７には、その下端部
側にその周方向に沿ってこれより外側に突出させて外フ
ランジ部４７ａが形成されるとともに、上端部には、後
述するコイルスプリング５１の上端を支持するリング状
の上部リテーナ５２が取り付けられる。他方、筒体４７
の外フランジ部４７ａ回りには、その上面側から側面側
を取り囲むドラム状に形成され、さらにその内周縁側に
コイルスプリング５１の下端が係止される内鍔部５３ａ
を有する下部リテーナ５３が設けられる。そして出力軸
４０を囲繞しつつこれらリテーナ５２，５３間に装着さ
れるコイルスプリング５１は、上部リテーナ５２に反力
をとって下部リテーナ５３を常時下方へ付勢するように
構成される。

【００４７】他方、筒体４７の下部には、外フランジ部
４７ａにその下方から重ね合わせて出力部材である円盤
４８が設けられる。この円盤４８は、円筒状部材４９と
筒体４７とによって上下方向から挟み込まれる配置で、
かつ円筒状部材４９を取り囲むようにして設けられ、ま
たこの円盤４８と当該円筒状部材４９および筒体４７と
の間にはそれぞれ、ベアリング５４が介設される。従っ
て、円盤４８は、出力軸４０に一体的に設けられてこれ
とともに回転運動する円筒状部材４９および筒体４７に
対して、出力軸４０回りに相対回転可能に取り付けられ
ている。そしてこのように構成された円盤４８の下側に
は、これに重ねて割り出しフレーム５５が設けられ、両
者はボルト５６で締結される。この割り出しフレーム５
５は、上方部分５５ｂが大径で、下方部分５５ｃが小径
な短筒体状に形成され、かつこの上方部分５５ｂの外周
には周方向に沿って等間隔で４つの突出端が形成され、
この突出端部分に後述するメカニカルハンド７４の収容
空間９０が形成されると共に、下方部分５５ｃには、こ
の収容空間９０に連通させて、これも後述する反転手段
９１の収容空間９２が形成される。また、割り出しフレ
ーム５５には、その中央部に、円筒状部材４９を含めて
出力軸４０を貫通突出させるための穴部５５ａが形成さ
れている。

【００４８】このように構成された円盤４８と、筒体４
７の外フランジ部４７ａと、下部リテーナ５３との間に
おいて、外フランジ部４７ａには図１２および図１６に
示すように、出力軸４０回りのその周方向に沿って間隔
を隔てて複数個の切欠部４７ｂが形成され、これら切欠
部４７ｂにはそれぞれ円筒体状の転動体５７が回転自在
に装着される。またこの切欠部４７ｂに対応させて円盤
４８の上面には、転動体５７の円筒面下部が摺接される
ポケット４８ａが形成される。殊にこのポケット４８ａ
は、出力軸４０回りの筒体４７と円盤４８との相対回転
方向に沿って傾斜されたテーパ面で形成され、転動体５
７を係脱自在に保持するようになっている。また下部リ
テーナ５３には、外フランジ部４７ａの切欠部４７ｂ上
方に、筒体４７と円盤４８との相対回転方向に沿って環
状に、転動溝部５３ｂが形成される。そして転動体５７
は、これらポケット４８ａと切欠部４７ｂ内とに収容さ
れ得る外径寸法で形成され、ポケット４８ａから離脱さ
れた際には、切欠部４７ｂから上方へ突出されて、下部
リテーナ５３の転動溝部５３ｂ内にこれに沿って転動さ
れるようになっている。

【００４９】ところで、切欠部４７ｂおよびこれに対応
するポケット４８ａの形成位置は、上述した揺動回転カ
ム３３によって与えられる旋回角αに一致させて設定さ
れ、一般的には、出力軸４０が１回転する期間（３６０
°）を、割り出し回数Ｓで除算することによって与えら
れる旋回角αに設定される。本実施例では図１６（Ａ）
に示したように、旋回角αが９０°の場合が示されてお
り、従って９０°間隔で４カ所に設定されている。な
お、図８において、５８は出力軸４０にクラッチ装置４
６を装着するためのフランジであり、このフランジ５８
には、上部リテーナ５２の上面に当接されるセットボル
ト５９が螺合され、このセットボルト５９を締め付ける
ことでテーパ構造のチャック部材５８ａが押圧されて、
クラッチ装置４６が出力軸４０に固定される。また、上
部リテーナ５２を回動することにより、コイルスプリン
グ５１のセット荷重を調整できるようになっている。

【００５０】クラッチ装置４６の作動について説明する
と、クラッチ装置４６の接続状態が図１６（Ｂ）にトル
ク伝達状態として示されている。筒体４７と円盤４８と
の間に発生する回転負荷が小さく、従ってコイルスプリ
ング５１の弾発付勢力が下部リテーナ５３を筒体４７の
外フランジ部４７ａの上面に当接させ、かつ転動体５７
が外フランジ部４７ａの切欠部４７ｂと円盤４８のポケ
ット４８ａとに収容されて保持されている図示の状態で
は、入力部材である筒体４７と出力部材である円盤４８
とが転動体５７を介して一体的に接続される。従って、
クラッチ装置４６は接続状態にあって、円盤４８には出
力軸４０の回転トルクが筒体４７を介して伝達されて、
円盤４８、ひいては割り出しフレーム５５は出力軸４０
とともに一体的に回転運動する。

【００５１】次に、クラッチ装置４６の切り離し状態
が、図１６（Ｃ）にトルク遮断状態として示されてい
る。円盤４８と筒体４７との間に大きな回転負荷が発生
すると、例えば円盤４８が制止されるような負荷が加わ
ると、円盤４８のポケット４８ａと、筒体４７の外フラ
ンジ部４７ａの切欠部４７ｂとの間に収容されていた転
動体５７は、制止された円盤４８に対し出力軸４０から
の回転トルクを受けて回転を継続しようとする筒体４７
に押されて、コイルスプリング５１の弾発付勢力に抗し
て下部リテーナ５３を押し上げつつ、ポケット４８ａの
テーパ面に沿って当該ポケット４８ａから離脱する。こ
れにより、クラッチ装置４６が切断される。そして転動
体５７は、コイルスプリング５１の弾発付勢力により円
盤４８と下部リテーナ５３との間に挟み込まれた状態
で、切欠部４７ｂ内で転動しつつ下部リテーナ５３の転
動溝部５３ｂ内を転がることとなり、この結果、筒体４
７は、制止された円盤４８に対して相対回転していくこ
とになる。この期間中、クラッチ装置４６は切り離し状
態となり、出力軸４０とともに筒体４７が回転する一方
で、出力軸４０の回転トルクの円盤４８への伝達が遮断
され、割り出しフレーム５５は停止する。すなわち、コ
イルスプリング５１に設定したセット荷重を超える負荷
が円盤４８と筒体４７との間に発生すると、転動体５７
がコイルスプリング５１の付勢力に抗してポケット４８
ａから離脱してクラッチ装置４６が切断されるようにな
り、転動体５７の離脱している回転角度範囲である旋回
角αにおいて、筒体４７と円盤４８との相対回転が発生
することになる。

【００５２】その後図１６（Ｄ）に示したように、転動
体５７が次のポケット４８ａに収まると、円盤４８と筒
体４７との間の回転負荷がコイルスプリング５１のセッ
ト荷重以下であることを条件にクラッチ装置４６が接続
されて、再びトルク伝達状態が得られ、出力軸４０とと
もに円盤４８および割り出しフレーム５５が回転される
ようになっている。本実施例では上述したように、旋回
角αが９０°の設定とされていることから、図１６に示
したように、一回のトルク遮断状態（クラッチ切断状
態）は９０°の回転角度範囲で生ずるようになってい
る。

【００５３】このように構成されたクラッチ装置４６に
その断続動作を行わせるべく、その入・出力部材である
筒体４７と円盤４８との間の回転負荷を制御する操作が
クラッチ作動手段であるストッパ３８によって行われ
る。このストッパ３８は図８及び図１３に示すように、
ハウジング３０の天井面３０ｃ上に、出力部材である円
盤４８に一体的に取り付けられた割り出しフレーム５５
に対して下方から臨ませて設けられる。このストッパ３
８は、台部３８ａとこの台部３８ａの中央から立設され
た縦壁３８ｂとからなる逆Ｔ字状のブロックでなり、割
り出しフレーム５５の下方部分５５ｃの周縁位置に配置
される。このストッパ３８上方の割り出しフレーム５５
の下方部分５５ｃの周側壁には、その周方向に沿って旋
回角αの間隔を隔てて、当該ストッパ３８に係脱自在に
係合される係合体として一対のローラ３９が４組設けら
れる。これらローラ３９は、当該下方部分５５ｃから外
方へ向かって水平に突出させて回転自在に設けられ、ス
トッパ３８の縦壁３８ｂを両側から挟み込むように、当
該縦壁３８ｂに回転摺動自在に摺接しつつ係合するよう
に構成される。そしてこれらローラ３９は、出力軸４０
による割り出しフレーム５５の上下運動に従って、スト
ッパ３８に対しその上方から進退自在に進入して係脱自
在に係合するようになっている。

【００５４】そしてハウジング３０に設けられたストッ
パ３８は、出力軸４０によって割り出しフレーム５５が
変位量γで進出移動されてそのローラ３９が係合するこ
とにより、割り出しフレーム５５の移動を制止し、これ
により出力部材である円盤４８側の回転負荷を増大させ
て、クラッチ装置４６を切り離し作動させるクラッチ作
動手段として機能するとともに、係合している割り出し
フレーム５５の位置を的確に保持する位置決め手段とし
て機能されることになる。この作用は、図１５において
入力回転軸３１の１８０°〜２７０°の回転角度範囲に
おいてなされる。他方、ローラ３９は、割り出しフレー
ム５５が出力軸４０によって上下動されたり、変位量０
の位置に維持されるときには、ストッパ３８から離脱さ
れ、これにより割り出しフレーム５５、ひいては円盤４
８には当該ストッパ３８による何らの回転負荷も発生せ
ず、クラッチ装置４６を接続状態に制御できるようにな
っている。この作用は、図１５において入力回転軸３１
の２７０°〜次回の１８０°の回転角度範囲においてな
される。

【００５５】このようにして間欠割り出し運動される割
り出しフレーム５５に対して、これと相対的にオシレー
ト運動される出力軸４０には、図８及び図１３に示すよ
うに、クラッチ装置４６で覆われた割り出しフレーム５
５の穴部５５ａ内に、当該割り出しフレーム５５に対す
る出力軸４０の相対回転運動が伝達されて回転駆動され
る駆動カム７３が設けられる。本実施例にあっては、こ
の駆動カム７３として板カムが採用されている。この板
カム７３は、ボルト６０により上記円筒状部材４９に一
体的に固設される。また割り出しフレーム５５の上方部
分５５ｂには、上述した揺動回転カム３３によって与え
られる旋回角αに一致させて、具体的には図１６（Ａ）
で説明したように９０°間隔で４カ所に、メカニカルハ
ンド７４が配設される。図示例にあっては、これらメカ
ニカルハンド７４は、割り出しフレーム５５の４つの突
出端それぞれに、これより水平方向外方へ突出させて設
けられている。

【００５６】メカニカルハンド７４の取付構造について
詳述すると図８および図１３に示すように、割り出しフ
レーム５５の上方部分５５ｂには、その周方向に互いに
間隔を隔てて、かつ径方向外方に向かって水平に、上記
したメカニカルハンド７４の収容空間９０が４個所形成
される。これらの収容空間９０はそれぞれ円筒面で区画
形成され、その中空内部には、スペーサ６１を介して互
いに間隔を隔てて設けられた一対の軸受６２に回転自在
に支持されて、スリーブ（以下反転スリーブという）９
３が設けられる。反転スリーブ９３は、一端に段違いに
縮径された縮径部９３ａを有すると共に、他端が割り出
しフレーム５５外方へ向けて開口され且つ運動変換部を
含む部分として拡径された拡径部９３ｂを備えて、形成
される。そしてこの反転スリーブ９３内に、メカニカル
ハンド７４が配設されるようになっている。

【００５７】メカニカルハンド７４それぞれは、図１〜
図７で説明した構成のものであり、互いに平行に開閉可
能な一対のクランプ片７５を有する。これら各メカニカ
ルハンド７４と上記板カム７３との間には、当該板カム
７３に駆動されてメカニカルハンド７４を動作させるた
めの駆動手段７９が設けられる。この駆動手段７９は、
図８及び図１３に示すように、収容空間９０と穴部５５
ａとの間に配設されており、板カム７３側から、反転ス
リーブ９３内のメカニカルハンド７４側に向かってスラ
イド移動自在に設けられた上記プッシャ８０と、このプ
ッシャ８０の板カム７３側端部に位置され、板カム７３
に摺接されるローラフォロワ８７と、このローラフォロ
ワ８７とプッシャ８０との間に設けられたスライダ８２
と、割り出しフレーム５５にその穴部５５ａと収容空間
９０とを連通させて形成され、スライダ８２をスライド
自在に収容しつつその移動を案内する案内孔部８３と、
プッシャ８０と反転スリーブ９３との間に設けられたス
プリング８４とから主に構成される。

【００５８】プッシャ８０は全体的に、反転スリーブ９
３内に収容されてメカニカルハンド７４側に臨む先端カ
ム部８０ａを有する摺接胴部８０ｂと、これに続く廻り
止め嵌合部８０ｃと、反転スリーブ９３から外方へ突出
されて板カム７３側に臨む小径の後端軸部８０ｄとから
形成される。摺接胴部８０ｂは反転スリーブ９３内に摺
動自在に装着され、さらに先端カム部８０ａには、一対
のクランプ片７５のカムフォロア７６間に挿抜可能なカ
ム面８５が形成されると共に、このカム面８５は、先端
側から奥に向かって順次幅が増大されたテーパ面として
形成される。そしてプッシャ８０は、メカニカルハンド
７４側へのスライド移動によりこの先端カム部８０ａが
カムフォロア７６，７６間に入り込み、そのカム面８５
のテーパ面でカムフォロア７６，７６をスライド方向と
直交する方向に強く押圧して、バネ７８に抗してメカニ
カルハンド７４をアンクランプ状態とするように構成さ
れる。他方、後端軸部８０ｄには、その端部側に反転ス
リーブ９３の縮径部９３ａと相対向させて係止突起８０
ｅが形成され、これら間にスプリング８４が設けられ
る。そしてこのスプリング８４は、反転スリーブ９３に
反力をとって後端軸部８０ｄを板カム７３側へ付勢し、
これにより板カム７３とローラフォロワ８７との摺接を
確実なものとすると共に、プッシャ８０全体を反転スリ
ーブ９３内で後退させて、クランプ片７５の拡開圧力を
解除し、メカニカルハンド７４をクランプ状態に維持す
るようになっている。

【００５９】スライダ８２は、案内孔部８３内でスライ
ド自在なブロック体で形成され、板カム７３側後端面か
らは、その内部に軸止したベアリング構成のローラフォ
ロワ８７の一端が突出される。またプッシャ８０側の前
端面には、これに形成された横向きの凹陥部内に内設し
た反転用軸受８８を介して、プッシャ８０の後端軸部８
０ｄが装着される。すなわち、スライダ８２では、その
前端面がプッシャ８０の後端軸部８０ｄに連結されると
共に、後端面のローラフォロワ８７が板カム７３に回転
摺動自在に摺接される。そしてローラフォロワ８７は、
板カム７３に創出されたカム曲線に沿って移動され、こ
の移動に従ってスライダ８２を移動させるようになって
いる。スライド移動されるスライダ８２は、スプリング
８４との相互作用でプッシャ８０を反転スリーブ９３内
で押し引きし、プッシャ８０は、その先端カム部８０ａ
のテーパ面８５ａ，８５ｂとバネ７８との相互作用でク
ランプ片７５，７５を順次拡縮させることとなり、メカ
ニカルハンド７４のクランプ、アンクランプの作動が行
われることになる。

【００６０】具体的なクランプ作動状態を、ポジション
のメカニカルハンド７４（図１３のクランプ状態参
照）を例にとって説明すると、まず基本的に割り出しフ
レーム５５の回転運動期間中にあっては、当該メカニカ
ルハンド７４は初期のクランプ状態を維持し、クランプ
動作されない。この期間中は、割り出しフレーム５５と
出力軸４０とが一体に回転し、これら両者間に相対回転
運動が生じない期間であることから、出力軸４０の板カ
ム７３と、割り出しフレーム５５のメカニカルハンド７
４及び駆動手段７９との間には相対的な運動は発生せ
ず、従って駆動手段７９のプッシャ８０は移動せず、メ
カニカルハンド７４は作動されない（入力回転軸３１の
０°〜９０°の回転角度範囲参照）。またその他の揺動
回転カム３３のドエルに従う停留期間にあっても、出力
軸４０は上下運動するのみであり、当該出力軸４０及び
割り出しフレーム５５は回転運動することはなく、メカ
ニカルハンド７４はそのときの状態を維持して動作され
ない（入力回転軸３１の９０°〜１８０°及び２７０°
〜３６０°の回転角度範囲参照）。これに対し、出力軸
４０と割り出しフレーム５５との間に相対回転を発生さ
せるためのストッパ３８によるクラッチ装置４６の切り
離し操作がなされて、割り出しフレーム５５が停止され
ている状態で出力軸４０が回転運動される（入力回転軸
３１の１８０°〜２７０°の回転角度範囲参照）と、こ
こで初めて出力軸４０の板カム７３と割り出しフレーム
５５の駆動手段７９との間に相対回転運動が発生し、板
カム７３によってローラフォロワ８７がプッシャ８０を
順次クランプ片７５側へ移動させて、当該メカニカルハ
ンド７４を図示しないアンクランプ状態から図示してい
るクランプ状態へと動作させていく。このクランプ動作
は、クラッチ装置４６の切り離し状態において完了さ
れ、その後出力軸４０と割り出しフレーム５５との相対
回転が終了しクラッチ装置４６が接続される際には、ク
ランプ状態が安定化した状態となるように設定されてい
る。本実施例では、４つのメカニカルハンド７４の反対
側に位置するもの同士が反対の動きを行うように設定さ
れていて、図１３に示した状態では、ポジションのメ
カニカルハンド７４（図１３のアンクランプ状態参照）
は、ポジションのメカニカルハンド７４と逆の動きを
行うようになっている。このようなクランプ動作を行わ
せるカム曲線が板カム７３に形成される。本実施例で
は、入力回転軸３１の３６０°の１回転の期間におい
て、１８０°〜２７０°までの範囲でクランプ動作さ
せ、それ以外の回転角度状態ではクランプ動作完了状態
を維持させるカム曲線が板カム７３に設定され、図１５
のカム線図から明らかなように、出力軸４０と割り出し
フレーム５５とが相対回転運動される期間でクランプ動
作を生じさせることになる。

【００６１】駆動カム７３としては、上記板カムに限定
されることなく、その他の平面カムや立体カム、例えば
溝カム、端面カム、円筒リブカム、平面溝カム、円筒溝
カム、円錐端面カム、円錐溝カム、樽形溝カム、鼓形溝
カム、ローラギヤカムなど、いずれのカムを適用しても
よいことはもちろんである。

【００６２】そしてさらにこのようなクランプ動作を行
うメカニカルハンド７４に、クラッチ装置４６の継続に
よる円盤４８、すなわち割り出しフレーム５５の回転運
動を伝達して、これらメカニカルハンド７４を反転させ
る反転手段９１が当該装置に備えられる。図８及び図１
４に示すように、この反転手段９１は、主にメカニカル
ハンド７４にその反転軸回りに設けられた第１の歯車９
５と、この第１の歯車９５に噛合され、割り出しフレー
ム５５の回転運動を伝達する第２の歯車９６とからなる
ギヤ機構で構成される。

【００６３】さらに詳述すると、まずハウジング３０の
天井部３０ｃにおいて、出力軸４０には、これを囲繞す
るスリーブ状の軸カバー６３が両者間をシールするシー
ル材を介して配設され、この軸カバー６３はボルトで天
井部３０ｃに固定される。そしてこの軸カバー６３の縮
径された上端部には、割り出しフレーム５５の下方部分
５５ｃの反転手段９１を収納する上記の収容空間９２に
臨ませて、第２の歯車としての平歯車９６がボルトで固
設される。このように構成すれば、固定された平歯車９
６に対して割り出しフレーム５５が回転運動すると、両
者間において相対回転が発生することとなり、割り出し
フレーム５５にこの平歯車９６と噛合する歯車を設けて
おくことにより、この第２歯車としての平歯車９６を利
用して割り出しフレーム５５の回転運動を取り出すこと
ができる。ここに、割り出しフレーム５５の円環状に形
成された収容空間９２内には、割り出しフレーム５５に
担持させてこの平歯車９６と噛合する中間歯車６４が配
列される。これら中間歯車６４は、その下端部に形成さ
れ平歯車９６に噛合する平歯車部６４ａと、その上端部
に形成されたベベルギヤ部６４ｂとを備えて、中空軸体
状に形成される。そしてこの中間歯車６４は、割り出し
フレーム５５の下面にボルトで取り付けられ、中間歯車
６４の中空軸芯部に挿通される支持軸６５に軸受６６を
介して回転自在に支持される。従って、この中間歯車６
４は、割り出しフレーム５５の回転運動によって平歯車
９６側から回転駆動されるようになっている。本実施例
にあっては、割り出しフレーム５５が上下移動されるこ
とから、この動きを保証すべく、第２の歯車９６は、こ
れと噛合する中間歯車６４の平歯車部６４ａの上下移動
を許容すべく平歯車で構成されているが、割り出しフレ
ーム５５が上下移動されない構成の場合には、第２の歯
車９６を平歯車とする必要はなく、その他の種々の歯車
を採用できることは勿論である。

【００６４】他方、メカニカルハンド７４側において
は、これを収容する反転スリーブ９３の軸心が反転軸と
して設定され、この反転スリーブ９３の縮径部９３ａに
は当該反転軸周りに、第１の歯車としてベベルギヤ９５
が設けられる。そしてこのベベルギヤ９５は、上記の中
間歯車６４のベベルギヤ部６４ｂに噛合され、このベベ
ルギヤ構成によって出力軸４０回りの割り出しフレーム
５５の回転運動がこれと直交する反転軸周りの回転運動
に変換され、これにより反転スリーブ９３が反転される
ように構成されている。この反転スリーブ９３の反転動
作において、これと共に反転するプッシャ８０の反転
は、上記の反転用軸受８８によって保証される。また中
間歯車６４のベベルギヤ部６４ｂ側と、支持軸６５との
間には、ベベルギヤ構成で発生するスラストを受けるた
めのスラスト受け６７が介装されている。

【００６５】具体的な反転作動状態を、図１３のポジシ
ョンのメカニカルハンド７４を例にとって図１５に従
って説明すると、クラッチ装置４６の切り離し時、並び
にその他の揺動回転カム３３のドエルに従う停留期間に
おける出力軸４０の上下運動時に対応する割り出しフレ
ーム５５の停止期間中にあっては、当該メカニカルハン
ド７４は初期の姿勢を維持し、反転動作されない。この
期間中は、固定されている軸カバー６３の平歯車９６
と、停止している割り出しフレーム５５との両者間に相
対運動が生じない期間であることから、中間歯車６４を
介しての運動伝達はなく、従って反転スリーブ９３は作
動せず、メカニカルハンド７４は反転されない（入力回
転軸３１の９０°〜３６０°の回転角度範囲参照）。こ
れに対し、出力軸４０と割り出しフレーム５５とを一体
的に回転運動させるためのクラッチ装置４６の接続操作
がなされて、割り出しフレーム５５が出力軸４０ととも
に回転運動されると、ここで初めて平歯車９６と割り出
しフレーム５５との間に相対回転運動が発生し、中間歯
車６４によって割り出しフレーム５５の回転運動が反転
スリーブ９３に伝達され、これにより反転角βでメカニ
カルハンド７４の姿勢を反転させていく。この反転動作
は、クラッチ装置４６の接続状態において完了され、そ
の後クラッチ装置４６の制御のために出力軸４０が上下
動される際には、反転姿勢が安定化した状態となるよう
に設定されている。本実施例にあっては、入力回転軸３
１の３６０°の１回転の期間において、割り出し回転期
間である０°〜９０°までの範囲で１回の反転動作が行
われ、それ以外の期間ではメカニカルハンド７４の姿勢
が維持されるように設定されている。また１回の反転動
作の反転角βの設定はギヤ機構の選定によって任意であ
るが、本実施例では、反転角βを９０°に設定して説明
しており、従って、メカニカルハンドは１回の反転で横
向きに、２回目の反転で逆さまに、３回目の反転で逆の
横向きに、さらに４回目の反転で元の姿勢に戻るよう
に、すなわち入力回転軸３１の４回転で１ローテーショ
ンするようになっている。従って図１３にあっては、４
つのメカニカルハンド７４は割り出しフレーム５５の回
転方向に沿って順次９０°づつ異なる姿勢となってい
る。

【００６６】以上の構成の作用について、図１５のカム
線図と図１７とを参照しつつ、メカニカルハンド７４に
よるワークの搬送状態を想定して説明する。図１７で
は、ポジションが搬出端とされ、ポジションが搬入
端とされて、ワークをメカニカルハンド７４でポジショ
ンからポジションへ搬送する例が示されている。従
って、ポジションの位置では、ワークを搬送するメカ
ニカルハンド７４のクランプ状態が維持される一方、ポ
ジションの位置では、メカニカルハンド７４はワーク
を搬送しないアンクランプ状態が維持されるようになっ
ている。またワークにオリエンテーションを与える反転
動作については、ポジションの搬入端で受け入れたワ
ークを、ポジションの搬出端で１８０°反転させた姿
勢で排出する例が示されており、したがってポジション
の位置では、ワークは９０°反転されるような設定と
なっている。このワーク搬送状態をメカニカルハンド７
４ａを中心にして説明する。図１７（Ａ）の初期状態で
は、メカニカルハンド７４ａは搬入端（ポジション）
で何らかのワークをつかんでクランプ状態にある。この
とき、メカニカルハンド７４ｂはこれも何らかのワーク
を、９０°反転させて横向きにつかんで搬入端から搬出
端に向かって搬送している状態（ポジション）にあ
る。またメカニカルハンド７４ｃは、搬出端（ポジショ
ン）で、１８０°反転させて逆さまにしたワークを離
して排出したアンクランプ状態にある。さらにメカニカ
ルハンド７４ｄは、２７０°の反転状態で、次のワーク
の受け入れのために搬出端から搬入端に移動している状
態（ポジション）にある。

【００６７】次に、図１５のカム線図に示されているよ
うに、入力回転軸３１の１回転３６０°の回転運動にお
いて、入力回転軸３１が９０°まで回転する間にカム機
構３２の揺動回転カム３３はターレット３４を介して、
出力軸４０に旋回角α（＝９０°の割り出し角度）の一
方向への回転を出力する。このときは、上下動カム３６
はドエルによってリフトアーム３７を停止させており、
出力軸４０を変位量０の位置に停止させている。これに
よりクラッチ装置４６には大きな回転負荷は発生せず、
従ってクラッチ装置４６は接続状態で筒体４７と円盤４
８とが一体的に回転駆動されて、図１７（Ｂ）の割り出
し回転終了時に示すように割り出しフレーム５５は出力
軸４０とともに旋回角αで一方向に回転される。これに
よりメカニカルハンド７４ａはポジションに移動され
てワークを搬送する。このときメカニカルハンド７４ｂ
はポジションの搬出端に達しているとともに、メカニ
カルハンド７４ｄはポジションの搬入端に達してい
る。そしてこの搬送期間中において、割り出しフレーム
５５の回転運動により反転手段９１を介して反転スリー
ブ９３が反転角β（＝９０°）で反転し、これにより全
てのメカニカルハンド７４が反転されて、ワークの姿勢
を変更させる。

【００６８】次に、入力回転軸３１が９０°〜１８０°
まで回転する期間にあっては、揺動回転カム３３はドエ
ルによって回転を出力せず、出力軸４０は旋回角αを維
持したままで停留期間に入る。この際、割り出しフレー
ム５５も停止する。この停止位置では、ストッパ３８の
上方には、揺動回転カム３３のカム曲線に従って割り出
しフレーム５５のローラ３９が旋回角αの位置割り出し
で位置しており、この状態において上下動カム３６はリ
フトアーム３７を介して出力軸４０を変位量γで下方へ
進出移動させることとなり、ローラ３９はストッパ３８
に進入して係合し、割り出しフレーム５５をハウジング
３０側に固定する。そしてこの係合状態は、その後上下
動カム３６がドエルによってリフトアーム３７を停止さ
せ、出力軸４０がその変位量γを維持して停止されるこ
とから、維持される。このとき全メカニカルハンド７４
は回転移動されず、搬入端及び搬出端に位置しているメ
カニカルハンド７４ｂ，７４ｄを含む全てのメカニカル
ハンド７４が、同様の変位量で下降されることになる。

【００６９】次に、入力回転軸３１が１８０°〜２７０
°まで回転する期間にあっては、図１５及び図１７
（Ｃ）に示すように、揺動回転カム３３は旋回角αで反
対の戻り方向への回転を出力し、旋回角を０°とする。
このときは、上下動カム３６はドエルによって出力軸４
０を変位量γの位置に停止させている。これによりクラ
ッチ装置４６には大きな回転負荷が発生し、従ってクラ
ッチ装置４６は切り離し状態となり、筒体４７と円盤４
８との間に相対回転が発生することになる。すなわち、
出力軸４０は戻り回転される一方で、割り出しフレーム
５５はローラ３９とストッパ３８との係合作用も相俟っ
て、旋回角αの位置に停止される。この相対回転運動が
発生すると、図１７（Ｃ）に示すように、駆動カム７３
によって駆動手段７９を介し一部のメカニカルハンド７
４ｂ，７４ｄが作動される一方で、残りのメカニカルハ
ンド７４ａ，７４ｃの作動は行われない。すなわち、搬
入端・搬出端に位置されたメカニカルハンド７４ｂ，７
４ｄは、下降位置においてクランプ、アンクランプのク
ランプ動作を行う。またこのクランプ動作時にあって
は、反転手段９１は作動せず、ワークの姿勢を保ったま
までのクランプ、アンクランプ動作が行われる。これに
対して、殊にワーク搬送中のメカニカルハンド７４ａは
クランプ動作されないと共に、受け入れ準備態勢のメカ
ニカルハンド７４ｃも搬出時のアンクランプ状態を維持
している。

【００７０】次に、入力回転軸３１が２７０°〜３６０
°まで回転する期間にあっては、揺動回転カム３３はド
エルによって回転を出力せず、出力軸４０の旋回角０°
を維持したままで停留期間に入る。この停留期間では、
上下動カム３６はリフトアーム３７を駆動して出力軸４
０を変位量γで上方へ後退移動させることとなり、割り
出しフレーム５５のローラ３９は、ストッパ３８から離
脱して変位量０の位置に戻されてクラッチ装置４６が接
続される。そしてこの離脱状態は、その後上下動カム３
６がドエルによってリフトアーム３７を停止させ、出力
軸４０がその変位量０を維持して停止されることから、
維持される。そしてこの停留期間中も、揺動回転カム３
３が回転を出力しないことから割り出しフレーム５５に
は何らの回転トルクも伝達されず、停止状態を維持して
いる。このときも全メカニカルハンド７４は回転移動も
反転もされず、搬入端及び搬出端に位置しているメカニ
カルハンド７４ｂ，７４ｄを含む全てのメカニカルハン
ド７４が、同様の変位量で上昇されることになる。以上
の作動が、入力回転軸３１の１回転で達成される。

【００７１】入力回転軸３１の２回転目には、同様な作
動の下、メカニカルハンド７４ａが上記のメカニカルハ
ンド７４ｂに代わってポジションでさらに９０°反転
した状態でアンクランプ作動されてワークを搬出し、他
方、メカニカルハンド７４ｃが上記のメカニカルハンド
７４ｄに代わってポジションで９０°反転された状態
でクランプ動作されてワークを受け入れることになる。
この際、メカニカルハンド７４ｂ，７４ｄは上記のメカ
ニカルハンド７４ａ，７４ｃと同様に単に反転される。

【００７２】すなわち、メカニカルハンド７４は、９０
°の割り出し間隔で、入力回転軸３１の４回転によって
一回りのワークの搬送と反転とを完了することになる。

【００７３】上述してきたように本実施例の間欠割り出
し作用に関しては、出力軸４０は揺動回転カム３３から
伝達されるオシレート運動を継続する一方で、割り出し
フレーム５５は、ストッパ３８によるクラッチ装置４６
の断続制御によって、制止動作と回転動作とを繰り返す
こととなり、これにより間欠回転運動されることにな
る。そして、この間欠回転運動の際の位置割り出しは、
揺動回転カム３３のカム曲線と、上下動カム３６に駆動
されて上下動する割り出しフレーム５５のローラ３９に
係合しこれを制止させるストッパ３８とによって的確に
確保されることとなり、これにより確動の間欠割り出し
運動を得ることができる。さらに本実施例にあっては、
クラッチ装置４６を構成する筒体４７の切欠部４７ｂお
よび円盤４８のポケット４８ａを旋回角αに一致させて
いることから、このクラッチ装置４６の断続動作自体が
割り出し位置において行われるようになっており、従っ
てこのクラッチ装置４６によっても割り出し位置を適切
に保持することができる。すなわち本実施例では、揺動
回転カム３３の旋回角α、クラッチ装置４６の切欠部４
７ｂおよびポケット４８ａの配置角度α、割り出しフレ
ーム５５のローラ３９の配置角度αが全て一致されてい
て、極めて高い位置割り出し精度が得られるようになっ
ている。

【００７４】また本実施例では、入力回転軸３１の１回
転においては、出力軸４０が１往復のオシレート運動を
行うのに対して、割り出しフレーム５５は、旋回角αだ
け一方向へ送り出される回転運動を行うことになる。ま
た、上下動カム３６は、入力回転軸３１の１回転におけ
る揺動回転カム３３の２回の停留期間それぞれにおい
て、ストッパ３８に対する割り出しフレーム５５のロー
ラ３９の係合のための進出運動と離脱のための後退運動
とのいずれか一方の運動を交互に、出力軸４０に伝達す
ることになる。そして、旋回角αを９０°とした本実施
例にあっては、割り出しフレーム５５は９０°づつで間
欠回転運動され、入力回転軸３１の４回転で１回転され
るようになっている。

【００７５】本実施例のメカニカルハンドを備えた間欠
割り出し装置によれば、カム機構３２とクラッチ装置４
６とを用いて、オシレート運動から間欠割り出し運動を
合理的な構成で得、このようにして得られた間欠割り出
し運動をワークの搬入・搬出を含む搬送動作に利用でき
ると共に、この間欠割り出し運動に対応してクランプ作
動しかつ反転する多数のメカニカルハンド７４を組み込
んで、多数のワークを一挙にハンドリングすることがで
きる。

【００７６】また、上下動カム３６により、揺動回転カ
ム３３の各回の停留期間に対して交互に、出力軸４０を
進出・後退のいずれか一方向へのみ運動させるようにし
たので、揺動回転カム３３の一方向への回転運動時は、
クラッチ装置４６の接続によって割り出しフレーム５５
は出力軸４０と一体に一定の揺動回転角度で回転し、そ
れ以外の期間中は、揺動回転カム３３の停留期間とクラ
ッチ装置４６の切断とにより停止しているという、一方
向への間欠回転運動を得ることができ、これによって間
欠割り出し運動を行わせることができる。そしてこのよ
うな運動構成にあっても、割り出しフレーム５５に対す
る出力軸４０の相対回転運動の出力をメカニカルハンド
７４に伝達することで、メカニカルハンド７４は、割り
出しフレーム５５が制止される間欠割り出し運動の割り
出し位置においてクランプ、アンクランプのクランプ動
作を行うことができ、かつまた割り出しフレーム５５の
回転運動の出力を反転手段９１に伝達することで、メカ
ニカルハンド７４は割り出し回転中において反転動作を
行うことができ、上記と同様な作用を発揮することにな
る。

【００７７】また、反転手段９１をギヤ機構で構成した
ので、回転運動を簡単な構成で確実にメカニカルハンド
７４に伝達することができ、ワークの姿勢制御を、単一
の装置内の一貫した回転運動作用によって的確に行うこ
とができる。

【００７８】更にまた、メカニカルハンド７４を、カム
機構３２によって運動される出力軸４０に設けた駆動カ
ム７３により駆動される駆動手段７９によってクランプ
動作させるように構成したので、メカニカルハンド７４
の作動を、空気圧や油圧・電気・磁気駆動機構などのそ
の他一切の別の動力源を用いることなく、カム構成の運
動伝達系のみによって、且つ単一の出力軸４０からの運
動出力で行わせることができ、複雑な運動を極めて簡単
な構成で得ることができる。

【００７９】図１８〜図２０は、本発明のメカニカルハ
ンドリング装置の変形例として、上記メカニカルハンド
７４の駆動機構に空気圧を利用した実施形態を示したも
のである。図中、図１８はその側断面図、図１９はエア
供給状態を示す側断面図、図２０は平面断面図である。
空気圧は、瞬時に圧力を給排することができて、高速作
動するメカニカルハンド７４に適用して、上記の駆動手
段７９によるものと遜色のない動作を達成することがで
きる。

【００８０】具体的には、上記反転スリーブ９３と、こ
れに挿入されたプッシャ８０の摺接胴部８０ｂとの間
に、廻り止め嵌合溝８１ａを含む空気圧給排空間９７を
形成し、反転スリーブ９３には、この空気圧給排空間９
７に連通する、空気圧供給系を構成する空気圧給排孔９
８を形成して構成されている。そして、図示されない空
気圧源および空気圧排出経路などからなる空気圧供給系
からの空気圧が、空気圧給排孔９８を介して空気圧給排
空間９７に給排され、これによりメカニカルハンド７４
をクランプ動作させるようになっている。なお、これら
プッシャ８０と反転スリーブ９３との間には、エア漏れ
を防止するシール９９が適宜に施されている。この実施
例では、プッシャ８０の摺接胴部８０ｂの周囲に設けた
収納溝８６（図４）にＯリングを２本設けると共に、反
転スリーブ９３の縮径部９３ａの内面にＯリングを１本
設けている。

【００８１】また、プッシャ８０の後端軸部８０ｄに
は、鍔部８０ｓが形成され、この鍔部８０ｓと反転スリ
ーブ９３の縮径部９３ａとの間には、プッシャ８０を引
き戻すバネ１５０が設けられている。

【００８２】このようにしてメカニカルハンド７４を空
気圧制御によってクランプ動作させる構成にあっては、
カム構成の運動伝達系のみによる場合に比べて別の動力
源が必要になるものの、駆動カム７３や駆動手段７９と
いう付加的構成を省略することができて、クランプ作動
のための装置構成をより簡素化することができる。

【００８３】図２１〜図２３に、本発明のメカニカルハ
ンドの更に別の実施例を示す。上記実施例では平行運動
のガイド機構９４として、凸条７５ｂとガイド凸条９３
ｃを設けたが、この実施例は、クランプ片７５の平行運
動のガイド機構９４として、クロスローラベアリング１
００を用いたものである。

【００８４】図２４の展開図から良く判るように、各ク
ランプ片７５の両側面にはクロスローラベアリング１０
０のアウターレースを構成するＶ溝１０２を有する溝付
ガイド耳１０１が突設され且つ相手側のクランプ片７５
側に延在されている。この溝付ガイド耳１０１の取り付
け位置は、一方のクランプ片７５１と他方のクランプ片
７５２とで異なっており、それぞれクランプ片７５の溝
付ガイド耳１０１，１０１間の間隔１０３内に相手側の
クランプ片７５の本体部分１０４が入り込むように、つ
まりそれぞれの溝付ガイド耳１０１が相手側のクランプ
片７５の本体部分１０４の側面上に位置するようになっ
ている。

【００８５】一方、反転スリーブ９３側の拡径部９３ｂ
には、上記各クランプ片７５の溝付ガイド耳１０１が位
置される対応部位において、クロスローラベアリング１
００の他側アウターレースを構成するＶ溝１０６を有す
る膨出部１０５が形成されている。上記溝付ガイド耳１
０１のＶ溝１０２及びこの膨出部１０５のＶ溝１０６
は、図２３に示すように、共に対向配置されて四辺形断
面のスロット１０７を構成し、所定のクロスローラベア
リング本体１０８が収納される。そして、反転スリーブ
９３の拡径部９３ｂの通し穴１０９からボルト１１０が
図２３の如く差し込まれ、クロスローラベアリング１０
０が離脱しないように全体が組み立てられる。なお、１
１１は反転スリーブ９３の拡径部９３ｂを構成する蓋部
材、１１２はカムフォロア７６及び支持ピン７７を設け
るための穴を示す。

【００８６】かかる構成のメカニカルハンドの動作も、
既に述べたところと同じであり、カム駆動機構により又
はエアー等の流体圧駆動によりプッシャ８０をスリーブ
９３の軸方向に移動させて、その先端カム部８０ａをカ
ムフォロア７６，７６間に挿抜し又は差し込む量を加減
することによって、軸方向移動量をカムフォロア７６，
７６の上下の開拡運動に変換し、クランプ片７５を開閉
動作させることができる。その開閉動作は先端カム部８
０ａのカム面８５のカム曲線に従う。このとき、クラン
プ片７５はクロスローラベアリング１００の働きによ
り、その四辺形断面スロット１０７のいかなる面に対す
る方向の力に対しても安定に支持ガイドされ、所望どう
りの平行運動をなすよう確実にガイドされる。

【００８７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項１に
係る発明によれば、プッシャの往復運動が、カムフォロ
ア間の拡縮運動に変換され、両クランプ片が平行運動ガ
イド機構により互いに平行に接離されて開閉される。従
って、先端カム部のカム曲線に従い、ワークをつかむ際
の微妙なタッチを調整できる。またクランプ片はワーク
を平行につかむこととなるため、従来のような、支点を
中心とした旋回アーム形式のものに比べて、ワークがつ
かみやすい。よって、ワークを平行に掴むのに適したメ
カニカルハンドを提供できる。また、廻り止め部材によ
りプッシャのスリーブ内での回転が防止されるので、先
端カム部がクランプ片のカムフォロア間に割り込む姿勢
が常に一定に維持される。またフレームの回転運動の出
力を、スリーブの反転軸回りに設けられた第１の歯車
と、この第１の歯車に噛合されてフレームの回転運動を
伝達する第２の歯車とからなるギヤ機構で構成される反
転手段に伝達することで、メカニカルハンドはその回転
中に反転動作を行うことができる。さらに、反転手段を
ギヤ機構で構成したので、回転運動を簡単な構成で確実
にメカニカルハンドに伝達することができ、ワークの姿
勢制御を、単一の装置内の一貫した回転運動作用によっ
て的確に行うことができる。

【００８８】また請求項１，２に係る発明によれば、簡
易かつ実用的な平行運動ガイド機構が得られる。

【００８９】さらに請求項４の発明によれば、２つのク
ランプ片を共に移動させる形式のワークを掴みやすいメ
カニカルハンドが得られる。

【００９０】請求項５の発明によれば、片側のクランプ
片のみが移動する形式、つまり、一側を基準として開閉
動作させる特定用途に向けたメカニカルハンドが得られ
る。

【００９１】請求項６の発明によれば、カム面の斜面を
直線的な傾斜面としているので、プッシャの移動量に比
例関係を持たせたクランプ片の開閉動作ができる。

【００９２】また請求項７の発明によれば、カム面の斜
面を所望の曲面としているので、クランプ片の開閉速度
制御を行わせることができる。

【００９３】請求項８の発明によれば、プッシャを、駆
動カムによって駆動させるように構成したので、メカニ
カルハンドの作動を、空気圧や油圧・電気駆動機構など
のその他の一切の別の動力源を用いることなく、カム構
成のみによって動作させることができ、極めて合理的に
構成することができる。

【００９４】また請求項９の発明によれば、プッシャを
空気圧制御で駆動させるようにしたので、請求項８のカ
ム構成の場合に比して別の動力源が必要になるものの、
駆動カムなどの付加的構成を省略することができて、メ
カニカルハンドの作動のための装置構成を簡素化するこ
とができる。また、カム構成のプッシャ駆動機構に組み
合わせることで、必要に応じて空気圧制御でプッシャを
作動させることも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るメカニカルハンドの閉
じた状態を示した縦断面図である。

【図２】図１のメカニカルハンドを示した横断面図であ
る。

【図３】図１のメカニカルハンドを一部断面で示した正
面図である。

【図４】図１のメカニカルハンドのプッシャと廻り止め
部材を示した展開斜視図である。

【図５】図１のメカニカルハンドの開いた状態を示した
縦断面図である。

【図６】図５のメカニカルハンドを示した正面図であ
る。

【図７】図１のメカニカルハンドを示したスリーブ拡径
部の縦断面図である。

【図８】本発明に係るメカニカルハンドを備えた間欠割
り出し装置の好適な一実施例を示す側断面図である。

【図９】上記間欠割り出し装置のハウジング内の部分を
示す側断面図である。

【図１０】上記実施例の間欠割り出し装置の平面図であ
る。

【図１１】図９の平面断面図である。

【図１２】上記実施例の間欠割り出し装置に採用された
クラッチ装置を示す側断面図である。

【図１３】図８の平面断面図である。

【図１４】割り出しフレームの下方部分の平面断面図で
ある。

【図１５】上記実施例の間欠割り出し装置における間欠
割り出し動作及びメカニカルハンドの作動を説明するた
めのダイヤグラムである。

【図１６】上記実施例の間欠割り出し装置に採用された
クラッチ装置の構造および作動を示す説明図である。

【図１７】上記実施例に採用されたメカニカルハンド及
びその駆動機構を説明するための説明図である。

【図１８】本発明の他の実施例に係るメカニカルハンド
の閉じた状態を示す縦断面図である。

【図１９】図１８のメカニカルハンドの開いた状態を示
す縦断面図である。

【図２０】図１８のメカニカルハンドの横断面図であ
る。

【図２１】本発明の更に別の実施例に係るメカニカルハ
ンドの閉じた状態を示す縦断面図である。

【図２２】図２１のメカニカルハンドの開いた状態を示
す縦断面図である。

【図２３】図２１のメカニカルハンドの横断面図であ
る。

【図２４】図２１のメカニカルハンドの展開斜視図であ
る。

【図２５】従来のメカニカルハンドの閉じた状態を示す
図である。

【図２６】従来のメカニカルハンドの開いた状態を示す
図である。

【符号の説明】

３０ハウジング３０ａ，３０ｂ側
壁３０ｃ天井部３０ｄ開口部３０ｅ鍔部３１入力回転軸３２カム機構３３揺動回転カム３３ローラギヤカム３３ａテーパリブ３３ｂリブ面３４ターレット３４ａローラ３５複合カム３６平面溝カム（上下動カム）３６ａ溝３７リフトアーム３７ａ回動中心３７ｂリフト端３７ｃローラ３７ｄローラ３８ストッパ３８ａ台部３８ｂ縦壁３９ローラ４０出力軸４０ａ係合部４０ｂ係合フラン
ジ４０ｃ案内摺動溝４１スリーブ４１ａフランジ部４２ボルト４３スペーサ４４軸受４５シール材４６クラッチ装置４７筒体４７ａ外フランジ
部４７ｂ切欠部４８円盤４８ａポケット４９筒状部材５０キー部材５１コイルスプリ
ング５２上部リテーナ５３下部リテーナ５３ａ内鍔部５３ｂ転動溝部５４ベアリング５５割り出しフレ
ーム５５ａ穴部５５ｂ上方部分５５ｃ下方部分５６ボルト５７転動体５８カバー５９セットボルト６０ボルト６１スペーサ６２軸受６３軸カバー６４中間歯車６４ａ平歯車部６４ｂベベルギヤ
部６５支持軸６６軸受６７スラスト受け７１軸受７２支持ピン７３板カム（駆動
カム）７４メカニカルハンド７４ａ〜７４ｄメ
カニカルハンド７５クランプ片７５ａ平坦凹所７５ｂ凸条７５ｃ基部７５ｄガイド溝７５ｅ張出壁７６カムフォロア７７支持ピン７８バネ７９駆動手段８０プッシャ８０ａ先端カム部８０ｂ摺接胴部８０ｃ廻り止め嵌
合部８０ｄ後端軸部８０ｅ係止突起８１廻り止め部材８１ａ廻り止め嵌
合溝８１ｂ貫通孔８２スライダ８３案内孔部８４スプリング８５カム面８５ａ，８５ｂテ
ーパ面（カム面）８６収納溝８７ローラフォロ
ワ８８反転用軸受９０収容空間９１反転手段９２収容空間９３スリーブ（反転スリーブ）９３ａ縮径部９３ｂ拡径部９３ｃガイド凸条９４平行運動ガイド機構９５ベベルギヤ
（第１の歯車）９６平歯車（第２の歯車）９７空気圧給排空
間９８空気圧給排孔９９シール１００クロスローラベアリング１０１溝付ガイド耳１０２Ｖ溝１０３間隔１０４本体部分１０５膨出部１０６Ｖ溝１０７スロット１０８クロスロー
ラベアリング本体１０９通し穴１１０ボルト１１１蓋部材１１２穴７５１一方のクランプ片７５２他方のクラ
ンプ片 β 反転角 α 旋回角 γ 変位量

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B25J 15/08 B23Q 16/06

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】回転運動するフレームと、該フレームに設けられた軸受けに回転自在に支持された
反転スリーブと、該反転スリーブの一端開口に平行運動ガイド機構により
互いに平行に接離動作可能に取り付けられた一対のクラ
ンプ片と、これら両クランプ片の両側面間にそれぞれ掛け渡されて
両クランプ片を常時近接する方向に付勢する付勢手段
と、これら両クランプ片にそれぞれ設けたカムフォロアと、上記スリーブ内に往復動自在に配置され、その先端に上
記カムフォロア間に差し込まれて上記付勢手段に抗して
上記クランプ片を互いに離隔させる先端カム部を有する
プッシャと、上記スリーブに設けられ、上記プッシャの該スリーブ内
での回転を防ぐ廻り止め部材と、該反転スリーブの反転軸周りに設けられた第１の歯車
と、該第１の歯車に噛合され、該フレームの回転運動を該反
転スリーブに伝達する第２の歯車と、を備え、前記平行運動ガイド機構を、前記スリーブの両内壁と前
記クランプ片の両側面との間で相互に係合するガイド凸
条及びガイド溝により構成した、ことを特徴とするメカニカルハンド。
【請求項２】スリーブの一端開口に平行運動ガイド機
構により互いに平行に接離動作可能に取り付けられた一
対のクランプ片と、これら両クランプ片の両側面間にそれぞれ掛け渡されて
両クランプ片を常時近接する方向に付勢する付勢手段
と、これら両クランプ片にそれぞれ設けたカムフォロアと、上記スリーブ内に往復動自在に配置され、その先端に上
記カムフォロア間に差し込まれて上記付勢手段に抗して
上記クランプ片を互いに離隔させる先端カム部を有する
プッシャと、上記スリーブに設けられ、上記プッシャの該スリーブ内
での回転を防ぐ廻り止め部材と、を備え、前記平行運動ガイド機構を、前記スリーブの両内壁と前
記クランプ片の両側面との間に設けたクロスローラベア
リングにより構成したことを特徴とするメカニカルハン
ド。
【請求項３】前記クロスローラベアリングは、各クラ
ンプ片の両側面に構成されるアウターレースが、Ｖ溝を
有して相手側のクランプ片側に延在されて突設された溝
付ガイド耳でなり、且つ該溝付ガイド耳の取り付け位置
は、一方のクランプ片と他方のクランプ片とで異なり、
それぞれのクランプ片の両側面の溝付ガイド耳間の間隔
内に相手側のクランプ片の本体部分が入り込むように、
それぞれの溝付ガイド耳が相手側のクランプ片の本体部
分の側面上に位置するようになっていることを特徴とす
る請求項２記載のメカニカルハンド。
【請求項４】前記プッシャの前記先端カム部が、往復
動方向に順次先細りな一対の斜面でなるカム面で構成さ
れ、一対の前記クランプ片の双方が移動する構成とした
ことを特徴とする請求項１，２又は３記載のメカニカル
ハンド。
【請求項５】前記プッシャの前記先端カム部が、往復
動方向に順次先細りな１つの斜面でなる楔形のカム面で
構成され、片側の前記クランプ片のみが移動する構成と
したことを特徴とする請求項１，２又は３記載のメカニ
カルハンド。
【請求項６】前記カム面の前記斜面が、直線的な傾斜
面からなることを特徴とする請求項４又は５記載のメカ
ニカルハンド。
【請求項７】前記カム面の前記斜面が、所望の曲面か
らなることを特徴とする請求項４又は５記載のメカニカ
ルハンド。
【請求項８】前記プッシャが、駆動カムによって駆動
されることを特徴とする請求項１〜７いずれかの項に記
載のメカニカルハンド。
【請求項９】前記プッシャが、空気圧供給系から供給
される空気圧で駆動されることを特徴とする請求項１〜
８のいずれかの項に記載のメカニカルハンド。