JP6045947B2 - 送り構造体及びこれを備えた把持装置 - Google Patents

Description

本発明は、爪や可動体を進退させる送りねじ機構に用いられる送り構造体及びこれを備えた把持装置に関し、特に、爪や可動体による把持力を増幅する機構を具備した送り構造体及びこれを備えた把持装置に関する。

前記把持装置として、例えば、送りねじが螺合された爪によって対象物を把持するチャックや、送りねじに螺合された可動体と台座に固定された固定体とで対象物を把持するバイスなどがある。

ところで、従来、把持された対象物に対して、大きな荷重がかかる作業を行う場合には、対象物を把持する力を大きくする必要があるため、把持力を増幅する機構を備えた把持装置が提案されている。このような把持装置としては、特開２０００−１１７６４６号公報に開示されたバイスがある。

このバイスは、案内レールが形成された本体や、この本体と一体的に形成された固定ジョー、案内レールに案内され、固定ジョーに対して接近、離反する方向に移動可能に配置された可動ジョー、当該可動ジョーに係合し、この可動ジョーを進退させるスピンドル、スピンドルを移動させる増力機構などを備えており、増力機構は、ハンドルなどを用いて駆動軸を回転駆動させた際の回転力が機械的な作用により増幅され、この増幅された力でもって移動する押圧部材などを備え、スピンドルがこの押圧部材に接触した状態となっている。

そして、このバイスにおいては、スピンドルを回転させることによって可動ジョーを固定ジョーに接近させ、可動ジョーと固定ジョーとによって対象物を把持した後、増力機構の押圧部材を移動させる。これにより、スピンドルが押圧部材によって押圧されて移動し、スピンドルに係合した可動ジョーが更に対象物に向けて接近させられ、対象物を把持する力が付加的に増幅される。

また、把持力を増幅する機構としては、図１１及び図１２に示すような構成も提案されている。尚、図１１及び図１２は、把持力を増幅する機構を備えたチャック１００の一部を抜粋して示した図である。

図１１及び図１２に示すように、このような構成を備えたチャック１００は、本体１０１、ねじ穴１０２ａが形成され、前記本体１０１に形成された案内溝に沿って進退する把持爪１０２、この把持爪１０２のねじ穴１０２ａに螺合し、一端部に六角部１０３ａが形成された送りねじ１０３、送りねじ１０３の一端部を取り囲むように、本体１０１の外周面に固設された円弧状の第１歯車１０４、一端部に第１歯車１０４と噛合する第２歯車１０６及び後述するハンドル１０７が取り付けられる六角部１０５ａを有し、他端部が送りねじ１０３の六角部１０３ａに取り付けられるクランク１０５、前記六角部１０５ａに取り付けられるハンドル１０７などから構成される。

このチャック１００によれば、クランク１０５及びハンドル１０７を取り外した状態で、送りねじ１０３を回転させて把持爪１０２を対象物に向けて移動させ、当該把持爪１０２によって対象物を把持する。しかる後、クランク１０５及びハンドル１０７を取り付けて、ハンドル１０７を回転させる。これにより、ハンドルトルクが所定の減速比倍に増幅されて、送りねじ１０３に入力される。

尚、減速比は、第１歯車の歯数をＺ１’、第２歯車の歯数をＺ２’とすると、
（数式１）
減速比＝Ｚ１’／Ｚ２’＋１
によって定まり、構造上の関係から、減速比は５〜８倍程度となっている。

このように、上記いずれの把持装置においても、送りねじによって生じる推力を付加的に増幅させることができる。

特開２０００−１１７６４６号公報

しかしながら、上記バイスにおいては、スピンドルの一端側に、当該スピンドルに接触した押圧部材を有する増力機構を備えた構成となっているため、増力機構の分だけバイス全体の構造が大きいものになっているという問題がある。

また、上記把持力を増幅する機構を備えたチャックにおいては、上述したように、送りねじによって生じる推力を付加的に増幅させ、強力な把持力でもって対象物を把持することができるものの、その構造上の関係から増幅させることができる力に限界がある。したがって、把持した対象物に対してより大きな荷重をかける作業には用いることができないという問題がある。

本発明は以上の実情に鑑みなされたものであり、従来よりも強力な把持力を発現することができ、且つ装置全体が従来よりもコンパクトなものにすることができる送り構造体及びこれを備えた把持装置の提供を、その目的とする。

上記課題を解決するための本発明は、
外周面に雄ねじ部が形成されるとともに、少なくとも内周面の一部に雌ねじ部が形成された円筒体と、
中心部に貫通穴が形成されるとともに、該貫通穴の軸線が前記円筒体の軸線と同軸となった状態で前記円筒体の一端側に嵌挿された第１受体と、
前記円筒体の他端側に嵌挿された第２受体と、
前記円筒体内の前記第１受体と第２受体との間に、外周面に形成された雄ねじ部が前記円筒体の内周面に形成された雌ねじ部と螺合した状態で配設され、前記第１受体と対向する面に受け穴が形成されたねじ体と、
基軸部と該基軸部の軸線に対して偏心した偏心部とからなり、前記基軸部の両端が前記第１受体の貫通穴及びねじ体の受け穴にそれぞれ回転自在に挿入された偏心軸と、
外周面と同軸となるように内周面に歯部が形成され、前記円筒体の軸線を中心に該円筒体と一体的に回転可能となるように前記ねじ体と係合した状態で、前記第１受体と前記ねじ体との間に配設された内歯歯車と、
外周面に歯部が形成されるとともに、中心部に表裏に貫通した貫通穴が形成され、前記歯部の一部が前記内歯歯車の歯部の一部と噛合し、且つ前記貫通穴に前記偏心軸の偏心部が回転自在に挿通された状態で、前記内歯歯車の環内に配設された外歯歯車とからなり、
前記円筒体は、該円筒体の軸線を中心に前記第１受体と一体的に回転可能となるように、該第１受体に係合し、
前記第１受体における、前記外歯歯車と対向する面には、該面に開口した凹部が形成され、
前記外歯歯車における、前記第１受体と対向する面には、前記凹部に遊嵌する凸部が形成され、
前記内歯歯車の歯数は、前記外歯歯車の歯数よりも多くなっている送り構造体に係る。

また、上記送り構造体と、
表面の所定点を中心として放射状に設けられた少なくとも２つの案内溝を有する本体と、
前記本体の各案内溝にそれぞれ係合するように配設され、該案内溝に沿って進退自在に設けられるとともに、前記案内溝に沿って形成された雌ねじ部を有する少なくとも２つの把持爪とを備えた把持装置であって、
前記送り構造体は、前記第１受体及び第２受体が回転自在に支持され、且つ前記把持爪の雌ねじ部に前記円筒体の外周面に形成された雄ねじ部が螺合した状態で、前記案内溝内且つ前記把持爪の下方に配設されている把持装置に係る。

以上の構成を備えた本発明に係る送り構造体及びこれを備えた把持装置によれば、まず、本体の所定点近傍に対象物を配置する。尚、対象物の形状としては、円柱形状や多角柱形状、筒形状を例示することができ、このような形状の対象物を把持する場合には、予め各把持爪をそれぞれ本体の外方寄りの後退位置に位置させておく。

ついで、前記第１受体を回転させることにより、この第１受体に係合し、その軸線を中心に第１受体と一体的に回転可能となっている円筒体を同方向に回転させ、この円筒体外周面の雄ねじ部に雌ねじ部が螺合した把持爪を、案内溝に沿って移動（前進）させ、各把持爪を対象物に当接させた後、第１受体を更に回転させて、各把持爪によって対象物を把持する。尚、第１受体の凹部に外歯歯車の凸部が遊嵌した状態となっているため、第１受体を回転させることにより、これに追従して外歯歯車も同方向に回転するとともに、この外歯歯車に噛合した内歯歯車も同方向に回転し、更に、内歯歯車に係合したねじ体も同方向に回転するようになっている。

ついで、偏心軸を回転させる。これにより、この偏心軸の偏心部が挿入された外歯歯車が、基軸部の軸心を中心とし、且つ偏心部の偏心量を半径とした旋回運動を行い、外歯歯車に噛合した内歯歯車が、偏心軸一回転につき一歯分だけ同方向に回転する。

ここで、このような機構は所謂ハイポサイクロイド機構と呼ばれ、このハイポサイクロイド機構における減速比は、外歯歯車の歯数をＺ１、内歯歯車の歯数をＺ２とすると、
（数式２）
減速比＝Ｚ１／（Ｚ２−Ｚ１）＋１
によって定まる。即ち、両歯車の歯数を多くし、且つ外歯歯車の歯数よりも内歯歯車の歯数を多くすることにより、大きな減速比が得られる。尚、内歯歯車の歯数を一定とした場合、内歯歯車の歯数が外歯歯車の歯数よりも１枚だけ多い場合に最も大きな減速比が得られる。具体的に言えば、内歯歯車の歯数を３０、外歯歯車の歯数２８とした場合には、減速比が１６となるのに対して、内歯歯車の歯数を３０、外歯歯車の歯数を２９とした場合には、減速比が３０となり、内歯歯車の歯数を外歯歯車の歯数よりも１枚だけ多くすることにより、減速比が格段に大きくなる。

そして、ハイポサイクロイド機構によって大きな回転トルク得た内歯歯車が回転することにより、これに係合したねじ体も同方向に回転し、ねじ体の雄ねじ部に雌ねじ部が螺合した円筒体が軸方向に沿って大きな力で移動（前進）する。これにより、把持爪が対象物を把持する力に大きな力が付加されて把持力が増幅され、対象物がより強力な把持力で把持される。

このように、本発明に係る把持装置によれば、送り構造体の内部に所謂ハイポサイクロイド機構を内蔵したことによって、対象物を把持する力に大きな力を付加することができ、容易に対象物を従来よりも強力な把持力で把持することでき、更に、従来よりも把持装置全体のコンパクト化を図ることができる。

また、上記把持装置は、
前記送り構造体と、
表面に設けられた少なくとも１つの案内溝を有する本体と、
前記本体の表面に、固定又は移動自在に設けられた少なくとも１つの把持体と、
前記本体の案内溝に係合するように配設され、該案内溝に沿って進退自在に設けられるとともに、前記案内溝に沿って形成された雌ねじ部を有する少なくとも１つの把持爪とを備えた把持装置であって、
前記案内溝の配設方向及び前記把持体の移動方向は、前記本体の表面の所定点を中心として放射状に設定され、
前記送り構造体は、前記第１受体及び第２受体が回転自在に支持され、且つ前記把持爪の雌ねじ部に前記円筒体の外周面に形成された雄ねじ部が螺合した状態で、前記案内溝内且つ前記把持爪の下方に配設された構成の把持装置であっても良い。

この送り構造体を備えた把持装置によれば、まず、本体の所定点近傍に対象物を配置する。尚、この際、上記と同様に、予め各把持爪をそれぞれ本体の外方寄りの後退位置に位置させておく。また、前記把持体が移動自在である場合には、同様に、この把持体も本体の外方寄りの後退位置に位置させておく。

ついで、前記第１受体を回転させ、この第１受体に係合し、その軸線を中心に第１受体と一体的に回転可能となっている円筒体を同方向に回転させ、この円筒体の雄ねじ部に雌ねじ部が螺合した把持爪を案内溝に沿って移動させて把持爪を対象物に当接させる。また、前記把持体が移動自在である場合には、この把持体も対象物に向けて移動させ当接させる。しかる後、前記第１受体を更に回転させて、把持爪と把持体とによって対象物を把持する。

その後、偏心軸を回転させて、この偏心軸の偏心部が挿入された外歯歯車を、基軸部の軸心を中心とし、且つ偏心部の偏心量を半径として旋回させることにより、上述したように、ハイポサイクロイド機構によって得られる大きなトルクによって、外歯歯車に噛合した内歯歯車を回転させ、この内歯歯車に係合したねじ体を同方向に回転させる。これにより、ねじ体の雄ねじ部に雌ねじ部が螺合した円筒体が軸方向に沿って大きな力で移動（前進）し、把持爪が対象物を把持する力に大きな力が付加され、対象物が増幅された把持力によって把持される。

尚、前記送り構造体における円筒体には、少なくとも内周面の一部に径方向に縮径した小径部を形成するとともに、前記雌ねじ部をこの小径部の内周面に形成し、第２受体には、少なくとも一部に径方向に拡径したフランジ部を形成し、前記円筒体の小径部端面と前記第２受体のフランジ部端面との間にばねを配設して、このばねによって、前記円筒体を一端側に向けて付勢するようにすることが好ましい。このようにすれば、把持力を緩める際に、ばねによる付勢力によって円筒体をスムーズに移動（後退）させることができる。

以上、本発明に係る送り構造体及びこれを備えた把持装置によれば、対象物に対して従来よりも容易に強力な把持力を作用させることができ、更に、装置全体をコンパクトなものにすることができる。

本発明の一実施形態に係るチャックの正面図である。 図１における矢示Ａ−Ａの断面図である。 図１における矢示Ｂ−Ｂの断面図である。 図１における矢視Ｃ方向から見た側面図である。 送り構造体を示す断面図である。 図５における矢視Ｄ方向から見た側面図である。 図５における矢示Ｅ−Ｅの断面図である。 図５における矢示Ｆ−Ｆの断面図である。 図５における矢示Ｇ−Ｇの断面図である。 送り構造体を示す断面図である。 従来のチャックの一部を示す断面図である。 従来のチャックの一部を示す側面図である。

以下、本発明の具体的な実施形態に係る把持装置について、チャックを例にとって、図１〜図１０を参照して説明する。

図１〜図４に示すように、本例のチャック１は、中心部にワークが配置される円盤状の本体２と、この本体２の周方向に等間隔（本例では９０°間隔）に設けられるとともに、本体２の径方向に沿って進退自在に設けられ、前記中心部に配置されるワークを把持する同一形状の４つの把持爪１０と、本体２の径方向に沿って配設され、前記４つの把持爪１０をそれぞれ進退させる４つの送り構造体２０とから構成されている。

尚、前記径方向とは、本体２の中心から放射状に広がる方向を意味する。

前記本体２には、その前端面部に、横断面形状が略Ｔ字形状をした４つの案内溝３が、前記径方向に沿い且つ周方向に等間隔（本例においては９０°間隔）に形成されている。また、本体２には、４つの送り構造体がそれぞれ配設される横断面視円弧形状の収納室４が、前記案内溝３と連通するように、この案内溝３の下方に形成されている。尚、前記各案内溝３の上側開口部の両側には、この案内溝３に係合した把持爪の浮き上がりを防止するための浮上防止板５がボルト６によって固設されている。

前記４つの把持爪１０は、その下面に、進退方向に沿って円弧状の雌ねじ部１１が形成され、また、各把持爪１０の下側両側面には、案内溝３と係合する係合凸部１２が進退方向に沿って形成されている。斯くして、各把持爪１０は、それぞれ案内溝３に案内されて前記径方向に沿って移動する。

次に、図５〜図１０を参照して、送り構造体２０について詳細に説明する。

前記送り構造体２０は、外周面に雄ねじ部２２が形成された円筒体２１と、貫通穴２８が形成され、前記円筒体２１の一端側（図５の紙面左側であり、以下、「後端側」という）に嵌挿された第１受体２７と、前記円筒体２１の他端側（図５の紙面右側であり、以下、「前端側」という）に嵌挿された第２受体３５と、基軸部４１及びこの基軸部４１の軸線に対して偏心した偏心部４２からなり、前記第１受体２７の貫通穴２８に基軸部４１が挿入された偏心軸４０と、外周面に歯部が形成されるとともに、中心部に表裏に貫通した貫通穴４６が形成され、この貫通穴４６に偏心軸４０の偏心部４２が回転自在に挿入された外歯歯車４５と、内周面に歯部が形成され、この歯部の一部が外歯歯車４５の歯部の一部と噛合するとともに、前端面にキー部５１が形成された内歯歯車５０と、前端側外周面に雄ねじ部５６が形成されるとともに、内歯歯車５０のキー部５１が係合するキー溝５８が後端面周縁部に形成されたねじ体５５とから構成されている。

前記円筒体２１は、中間部内周面に内径が径方向に縮径した小径部２３が形成され、この小径部２３の内周面に雌ねじ部２４が形成されている。また、この円筒体２１は、前記小径部２３の両側に前端側及び後端側に向けてそれぞれ小径部２３よりも内径の大きい中径部２４ａ，２４ｂが形成されており、前端側には、中径部２４ａよりも内径が大きい大径部２５ａが更に形成されている。また、後端側の中径部２５ｂの内周面には、キー溝２６が形成されている。

前記第１受体２７は、縦断面視円形状の部材からなり、その前端面には、この前端面に開口した円形状の凹部２９が貫通穴２８を取り囲むように周方向に等間隔に形成され、後端側には、六角部３０が形成されている。また、この第１受体２６の中間部には、径方向に拡径したフランジ部３１が形成されており、このフランジ３１の外周面には、矩形状のキー体３２がボルトによって固設されている。そして、この第１受体２７は、キー体３２と円筒体２１のキー溝２６とが係合した状態で、貫通穴２８の軸線が円筒体２１の軸線と同軸となるように、円筒体２１に嵌挿されており、第１受体２７と円筒体２１とが円筒体２１の軸線を中心として一体的に回転するようになっている。尚、前記キー体３２は、その長手方向がキー溝２６の長手方向よりも短く形成されており、キー体３２とキー溝２６とが係合することによって、円筒体２１と第１受体２７とが相互に軸線周りに回転するのが規制される一方、軸線に沿った方向へは相互に移動可能となっている。

前記第２受体３５は、縦断面視円形状の部材からなり、その中間部には、径方向に拡径したフランジ部３６が形成されており、この第２受体３５は、フランジ部３６の後端面と円筒体２１における小径部２３の前端面との間にばね３９が介在された状態で、円筒体２１に嵌挿されている。これにより、円筒体２１が後端側に向けて付勢されている。また、フランジ部３６の前端側外周面には、径方向に拡径した段付き部３７が形成されており、第２受体３５が円筒体２１に嵌挿された状態において、段付き部３７の後端面と円筒体２１における中径部２４ａの前端面との間には隙間が形成されるようになっている。

前記偏心軸４０は、上述したように、基軸部４１と、この基軸部４１の軸方向中間部に、基軸部４１の軸線に対して偏心して形成された偏心部４２とからなり、基軸部４１の後端側が第１受体２７の貫通穴２８に回転自在に挿入されている。また、この偏心軸４０の後端面には、差込口４３が開口しており、この差込口４３に適宜ハンドルを差し込むことで、偏心軸４０を回転させることができるようになっている。尚、図９中のＭ１は基軸部４１の軸心を示し、Ｍ２は偏心部４２の軸心を示している。

前記外歯歯車４５は、中心部に表裏を貫通した貫通穴４６が形成されるとともに、その後端面には、前記第１受体２７の凹部２９よりも径の小さな円形状の凸部４７が形成されている。そして、この外歯歯車４５は、凸部４７が第１受体２７の凹部２９に遊嵌され、且つ貫通穴４６に偏心軸４０の偏心部４２が挿入された状態で、円筒体２１の内部空間内に配設されている。尚、本例の外歯歯車４５は、その外周面に２９枚の歯が形成されている。

前記内歯歯車５０は、外周面の中心軸と内周面の中心軸とが同軸となっており、内周面に歯部が形成され、この歯部の一部が外歯歯車４５の歯部の一部と噛合した状態で、円筒体２１の内部空間内に配設されている。尚、本例の内歯歯車５０は、その内周面に３０枚の歯が形成されている。

前記ねじ体５５は、上述したように、前端側に雄ねじ部５６が形成されるとともに、後端側にはフランジ部５７が形成されており、また、後端面には、その周縁部にキー溝５８が形成されるとともに、中心部に偏心軸４０の前端側が回転自在に挿入される受け穴５９が形成されている。そして、このねじ体５５は、雄ねじ部５６が円筒体２１の小径部２３に形成された雌ねじ部２４に螺合し、且つキー溝５８に内歯歯車５０のキー部５１が係合して後端面と内歯歯車５０の前端面とが当接した状態で円筒体２１の内部空間内に配設されている。

尚、内歯歯車５０の後端面と第１受体２７におけるフランジ部３１の前端面との間には、ライナ６０及びベアリング６１が介装されており、内歯歯車５０、ねじ体５５及びライナ６０は、ボルト６２によって連結されている。また、ライナ６０は、内歯歯車５０の後端面に当接し、ベアリング６１は、第１受体２７におけるフランジ部３１の前端面に当接した状態となっている。

そして、以上の構成を備えた送り構造体２０は、第１受体２７におけるフランジ部３１の後端面及び第２受体３５におけるフランジ部３６の前端面が本体２に形成された収納室４の内壁面にそれぞれ当接した状態で、この収納室４内に収納されている。尚、第１受体２７の後端側及び第２受体３５の前端側は、それぞれ本体２及びこの本体２に取り付けられた支持部材６５によって回転自在に支持されている。

次に、以上の構成を備えたチャック１によってワークを把持する過程について説明する。

まず、本体の中心近傍にワークを配置する。尚、この際、各把持爪１０は、ワークを配置可能なように、径方向外寄りの適宜後退位置に位置させておくものとする。

ついで、第１受体２７の六角部３０に適宜ハンドルを取り付けて、この第１受体２７を回転させる。これにより、第１受体２７のキー体３２がキー溝２６に係合し、その軸線を中心として第１受体と一体的に回転するようになっている円筒体２１が同方向に回転し、この円筒体２１の雄ねじ部２２に雌ねじ部１１が螺合した各把持爪１０が本体２の中心側に向けて移動する。そして、各把持爪１０をワークに当接させた後、更に第１受体２７を回転させて、４つの把持爪１０によってワークを把持する。

尚、外歯歯車４５の凸部４７が第１受体２７の凹部２９に遊嵌した状態となっており、第１受体２７を回転させた際に、この第１受体２７の回転に追従するように、外歯歯車４５も同方向に回転し、この外歯歯車４５に噛合した内歯歯車５０も同方向に回転するようになっている。

しかる後、差込口４３に適宜ハンドルを差し込み、このハンドルを回転させて偏心軸４０を回転させる。これにより、偏心部４２が挿入された外歯歯車４５が、偏心軸４０の基軸部４１の軸心Ｍ１を中心とし、基軸部４１に対する偏心部４２の偏心量を半径とした旋回運動を行う。そして、この旋回運動によって、外歯歯車４５に噛合した内歯歯車５０が偏心軸一回転につき一歯分だけ同方向に回転する。

このような機構は、一般的にハイポサイクロイド機構として知られており、このハイポサイクロイド機構は、容易に大きな減速比を得ることができる。

即ち、ハイポサイクロイド機構における減速比は、外歯歯車４５の歯数をＺ１、内歯歯車５０の歯数をＺ２とすると、
（数式２）
減速比＝Ｚ１／（Ｚ２−Ｚ１）＋１
によって定まり、外歯歯車４５の歯数よりも内歯歯車５０の歯数を多くした上で、両歯車の歯数を増やすことにより、大きな減速比が得られる。また、外歯歯車４５又は内歯歯車５０の歯数を一定とした場合、最も大きな減速比が得られるのは、数式２より、内歯歯車５０の歯数が外歯歯車４５の歯数よりも１枚だけ多い場合である。

本例のチャック１においては、上述したように、外歯歯車４５の歯数を２９、内歯歯車５０の歯数を３０としているので、
（数式３）
減速比＝２９／（３０−２９）＋１
となり、減速比は３０となっている。

したがって、偏心軸４０を回転させることにより、偏心軸４０から入力した回転トルクがハイポサイクロイド機構によって３０倍に増幅され、内歯歯車５０がこの増幅された回転トルクでもって回転されるとともに、この内歯歯車５０のキー部５１がキー溝５８に係合したねじ体５５も増幅された回転トルクでもって同方向に回転される。

そして、ねじ体５５が回転することによって、このねじ体５５の雄ねじ部５６に雌ねじ部２４が螺合した円筒体２１が軸方向に沿って大きな力で前進する（図１０参照）。これにより、円筒体２１の雄ねじ部２２に雌ねじ部１１が螺合した把持爪１０に対して、この把持爪１０が対象物を把持する力に大きな力が付加され、増幅された把持力によってワークが強力に把持される。

尚、ワークをチャック１から取り外す際には、まず、偏心軸４０を上記と逆方向に回転させ、円筒体２１を後退させる。尚、この際、円筒体２１における小径部２３の前端面と、第２受体３５におけるフランジ部３６の後端面との間にばね３９を設け、円筒体２１を後端側に向けて付勢するようにしているため、円筒体２１がスムーズに後退するようになっている。

しかる後、第１受体２７を上記と逆の方向に回転させて円筒体２１を同方向に回転させ、把持爪１０を後退させる、つまり、ワークから離反する方向に移動させる。これにより、把持爪１０による把持が解除され、チャック１からワークを取り外すことができるようになる。

以上のように、本例のチャック１によれば、第１受体２７を回転させて、円筒体２１を回転させることにより、把持爪１０によってワークを把持した後、偏心軸４０を回転させることにより、送り構造体２０内に内蔵した所謂ハイポサイクロイド機構によって増幅された回転トルクでもってねじ体５５が回転する。そして、このねじ体５５に螺合した円筒体２１が前進することで、把持爪１０が同方向に前進する。したがって、ワークを把持する力に大きな力が付加され、このように増幅された力によってワークを強力に把持することができる。

また、送り構造体２０内に把持力を増幅するための機構を内蔵するようにしているため、装置の小型化を図ることができる。

以上、本発明の具体的な実施形態について説明したが、本発明が採り得る具体的な態様は、何らこれに限定されるものではない。

例えば、上例においては、外歯歯車４５及び内歯歯車５０の組み合わせを、減速比が３０となる組み合わせとしているが、これに限られるものではなく、求められる減速比に応じて適宜異なる歯数の歯車を組み合わせるようにすれば良い。
また、上例においては、４つの把持爪１０によってワークを把持するようにしているが、それ以上又はそれ以下の把持爪でワークを把持するようにしても良い。

更に、上例のチャック１は、進退する４つの把持爪１０によってワークを把持するようにしたが、例えば、２つの把持爪１０と、本体２の表面に固定された２つの把持体とによってワークを把持するようにしても良い。この場合には、把持爪１０と把持体とをそれぞれ対向させ、これらを本体２の周方向に等間隔に配置する。

この場合、ワークを２つの把持体に当接させた状態で本体２上に載置する。ついで、第１受体２７を回転させて円筒体２１を回転させ、把持爪１０をワークに向けて移動させる。そして、把持爪１０をワークに当接させた後、更に円筒体２１を回転させて、２つの把持爪及び２つの把持体によってワークを把持する。

しかる後、送り構造体２０の偏心軸４０を回転させることにより、送り構造体２０内のハイポサイクロイド機構によって増幅された回転トルクでもってねじ体５５を回転させる。そして、ねじ体５５の雄ねじ部５６に雌ねじ部２４が螺合した円筒体２１が前進することで、把持爪１０がワークに向けて前進する。したがって、ワークを把持する力に大きな力が付加され、このように増幅された力でもってワークが強力に把持される。

尚、把持爪１０及び把持体の数は上記限られるものではない。即ち、１つの把持爪１０と２つの把持体とを設けるようにしても良い。また、把持爪１０と把持体とをそれぞれ１つずつ設け、両者を対向させて配置するようにしても良い。この場合には、本発明をバイスとして具現化したものと理解される。

１ チャック
２ 本体
３ 案内溝
４ 収納室
１０ 把持爪
１１ 雌ねじ部
２０ 送り構造体
２１ 円筒体
２２ 雄ねじ部
２４ 雌ねじ部
２７ 第１受体
２９ 凹部
３０ 六角部
３５ 第２受体
４０ 偏心軸
４１ 基軸部
４２ 偏心部
４５ 外歯歯車
４７ 凸部
５０ 内歯歯車
５５ ねじ体
５６ 雄ねじ部

Claims (5)

1. 外周面に雄ねじ部が形成されるとともに、少なくとも内周面の一部に雌ねじ部が形成された円筒体と、
   中心部に貫通穴が形成されるとともに、該貫通穴の軸線が前記円筒体の軸線と同軸となった状態で前記円筒体の一端側に嵌挿された第１受体と、
   前記円筒体の他端側に嵌挿された第２受体と、
   前記円筒体内の前記第１受体と第２受体との間に、外周面に形成された雄ねじ部が前記円筒体の内周面に形成された雌ねじ部と螺合した状態で配設され、前記第１受体と対向する面に受け穴が形成されたねじ体と、
   基軸部と該基軸部の軸線に対して偏心した偏心部とからなり、前記基軸部の両端が前記第１受体の貫通穴及びねじ体の受け穴にそれぞれ回転自在に挿入された偏心軸と、
   外周面と同軸となるように内周面に歯部が形成され、前記円筒体の軸線を中心に該円筒体と一体的に回転可能となるように前記ねじ体と係合した状態で、前記第１受体と前記ねじ体との間に配設された内歯歯車と、
   外周面に歯部が形成されるとともに、中心部に表裏に貫通した貫通穴が形成され、前記歯部の一部が前記内歯歯車の歯部の一部と噛合し、且つ前記貫通穴に前記偏心軸の偏心部が回転自在に挿通された状態で、前記内歯歯車の環内に配設された外歯歯車とからなり、
   前記円筒体は、該円筒体の軸線を中心に前記第１受体と一体的に回転可能となるように、該第１受体に係合し、
   前記第１受体における、前記外歯歯車と対向する面には、該面に開口した凹部が形成され、
   前記外歯歯車における、前記第１受体と対向する面には、前記凹部に遊嵌する凸部が形成され、
   前記内歯歯車の歯数は、前記外歯歯車の歯数よりも多くなっていることを特徴とする送り構造体。
2. 前記内歯歯車の歯数は、前記外歯歯車の歯数よりも１枚だけ多いことを特徴とする請求項１記載の送り構造体。
3. 前記円筒体は、少なくとも内周面の一部に径方向に縮径した小径部が形成されるとともに、前記雌ねじ部が該小径部の内周面に形成され、
   前記第２受体は、少なくとも一部に径方向に拡径したフランジ部が形成されており、
   前記円筒体の小径部端面と前記第２受体のフランジ部端面との間にばねが配設されており、
   該ばねによって、前記円筒体が一端側に向けて付勢されていることを特徴とする請求項１又は２記載の送り構造体。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載された送り構造体と、
   表面の所定点を中心として放射状に設けられた少なくとも２つの案内溝を有する本体と、
   前記本体の各案内溝にそれぞれ係合するように配設され、該案内溝に沿って進退自在に設けられるとともに、前記案内溝に沿って形成された雌ねじ部を有する少なくとも２つの把持爪とを備えた把持装置であって、
   前記送り構造体は、前記第１受体及び第２受体が回転自在に支持され、且つ前記把持爪の雌ねじ部に前記円筒体の外周面に形成された雄ねじ部が螺合した状態で、前記案内溝内且つ前記把持爪の下方に配設されていることを特徴とする把持装置。
5. 請求項１乃至３のいずれかに記載された送り構造体と、
   表面に設けられた少なくとも１つの案内溝を有する本体と、
   前記本体の表面に、固定又は移動自在に設けられた少なくとも１つの把持体と、
   前記本体の案内溝に係合するように配設され、該案内溝に沿って進退自在に設けられるとともに、前記案内溝に沿って形成された雌ねじ部を有する少なくとも１つの把持爪とを備えた把持装置であって、
   前記案内溝の配設方向及び前記把持体の移動方向は、前記本体の表面の所定点を中心として放射状に設定され、
   前記送り構造体は、前記第１受体及び第２受体が回転自在に支持され、且つ前記把持爪の雌ねじ部に前記円筒体の外周面に形成された雄ねじ部が螺合した状態で、前記案内溝内且つ前記把持爪の下方に配設されていることを特徴とする把持装置。
   

Images