JP6756447B2

JP6756447B2 - クランパ

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Publication number: JP6756447B2
Application number: JP2016075633A
Authority: JP
Inventors: ▲吉▼一小宮; 秀章重富
Original assignee: THK Co Ltd
Current assignee: THK Co Ltd
Priority date: 2016-04-05
Filing date: 2016-04-05
Publication date: 2020-09-16
Anticipated expiration: 2036-04-05
Also published as: WO2017175554A1; JP2017187102A; TW201738029A

Description

本発明は、円筒状の軸部材を保持可能なクランパに関する。

従来、機械の直線案内部には、円筒状の軸部材等に案内される物体の移動を規制するロック機構が用いられている場合がある。このようなロック機構には、軸部材の表面との間に、シャフトの一方の軸方向に向けて徐々に隙間が小さくなるテーパ面が設けられた外筒と、テーパ面部分に配置される転動体と、転動体を保持する保持器と、保持器を介して転動体をテーパ面に食い込む方向に押圧して転動体を軸部材の表面とテーパ面に圧接させる付勢手段と、が備えられている。

一方で、このようなロック機構において、軸部材に過度な力が作用した場合に、軸部材を強固に保持した状態を維持しようとすると、機構に機械的な影響を及ぼし得るため、そのような過度な力から機構を保護する必要がある。例えば、特許文献１には、板ばね部材によるテーパ面とガイド筒の内壁面との間に楔空間を形成し、そこにローラを配置することで構成されるロック機構が開示されている。そして、当該ロック機構では、ローラが楔空間に食い込む方向に駆動力が掛かると、板ばねが弾性変形する範囲でリミッタ本体とガイド筒との間に保持力が発生する。しかし、更に駆動力が増加すると、ローラの板ばねへの食い込みがストッパにより阻止されるとともに保持力の増加が止まり、リミッタ本体とガイド筒とが相対的に移動する、すなわち、リミッタ本体がガイド筒に対して滑ることが可能となる。このような構成により、過大な駆動力が掛かった場合に、リミッタ本体とガイド筒との間に不用意な保持力が発生するのを回避している。

特開平１１−６３０６０号公報

従来のロック機構で示されている過度な力からの機構保護の形態では、ローラの板ばねへの食い込みをストッパによって阻止することで、リミッタ本体とガイド筒との間に規定値以上の保持力が発生することを回避している。しかし、このストッパは、板ばねをリミッタ本体に取り付けるための支持部材の一部を利用して形成されており、ロック機構の使用形態において当該ストッパはリミッタ本体内に一体的に組み込まれた状態となっている。そのため、機構を保護するための上記規定値を調整することは極めて困難となっている。

また、円筒状の軸部材を保持可能なクランパにおいて、その使用目的等に応じてクランパ保護のためにその保持力を調整可能とする構成は極めて有用であると考えられるが、そのような構成は従来技術では十分に検討されていない。

本発明は、上記した問題点に鑑みてなされたものであり、円筒状の軸部材を保持可能なクランパにおいて、クランパ保護のためにその保持力を調整可能とする好適な構成を提供することを目的とする。

本発明において、上記課題を解決するために、クランパの保持力を発生させる楔空間の
形成に関連する外筒と保持器との間の相対移動量の制限量を調整する構成を採用した。このように相対移動量の制限量が調整されることで、外筒の有するテーパ部への転動体の食い込みの程度を調整でき、以て保持力の調整が可能となる。

詳細には、本発明は、円筒状の軸部材の外周面に対して該軸部材の軸方向に転動自在に接触する複数の転動体と、前記複数の転動体を保持する保持器と、前記軸部材が挿通される筒状の外筒であって、内周面に該軸部材の外周面との間隔が該軸部材の一方の軸方向に向かって徐々に小さくなるテーパ部を有し、該テーパ部と該軸部材の外周面との間に前記複数の転動体を挟み込む楔空間が形成される、外筒と、前記外筒と前記保持器との間に、該保持器に保持される前記複数の転動体を前記テーパ部に当接する方向に付勢する付勢手段と、を備えるクランパである。そして、前記保持器又は前記外筒の何れか一方が、前記クランパが取り付けられるベース部材に固定され、前記複数の転動体を介して前記外筒が前記保持器に対して前記一方の軸方向とは反対の他方の軸方向に相対移動し該複数の転動体が前記テーパ部に噛み込むことで、前記軸部材の前記外筒に対する前記一方の軸方向の相対移動が規制される。更に、上記クランパは、規定値以上の外力が該軸部材に該一方の軸方向に加わった場合には、該複数の転動体と該軸部材との接触面が滑るように、前記外筒と前記保持器との間の前記他方の軸方向への相対移動量を制限する規制部材であって、該相対移動量の制限量が調整可能に構成された規制部材を備える。

本発明に係るクランパでは、外筒が有するテーパ部と軸部材の外周面との間に楔空間が形成され、付勢手段によって、その楔空間に複数の転動体が位置させられ、且つ、テーパ部に当接するように付勢される。そして、軸部材に外力が作用して外筒と保持器との間で相対移動が生じることで、複数の転動体を介して外筒が保持器に対して軸部材の他方の軸方向に相対移動することで、複数の転動体がテーパ部に噛み込み、外筒と軸部材との間に保持力が発生する。この結果、軸部材の外筒に対する一方の軸方向への相対移動が規制されることになる。一方で、軸部材に他方の軸方向に外力が作用して外筒と保持器との間に相対移動が生じると、外筒が保持器に対して軸部材の一方の軸方向に移動し、複数の転動体のテーパ部への噛み込みは解消されることになり、発生していた保持力は解消する。この結果、軸部材の外筒に対する他方の軸方向への相対移動は許容されることになる。

外筒と軸部材との間の保持力は、外筒が保持器に対して他方の軸方向へ相対移動し複数の転動体がテーパ部に食い込むことで生じる。そして、外筒が保持器に対して他方の軸方向へ相対移動するほど、外筒のテーパ部と軸部材の外表面との間に形成される楔空間の幅が狭まり、保持力が増大することになる。そこで、本発明に係るクランパでは、規制部材により、外筒と保持器との間の他方の軸方向への相対移動量が制限される。外筒の相対移動が規制部材により制限された状態となると、テーパ部と軸部材の外表面との間の楔空間の幅の最小値が確定することになり、保持力が一定以上に増加することが阻止される。その結果、規定値以上の外力が軸部材に一方の軸方向に加わった場合には、複数の転動体と軸部材との接触面が滑ることになる。このように規制部材により、軸部材に規定値以上の外力が加わった場合には軸部材が滑ることで、クランパに過大な負荷が掛かることを避け、クランパ保護が図られることになる。なお、このように軸部材が滑っているときも、規定値程度の保持力は軸部材に掛かった状態となっている。

そして、この規制部材により相対移動量の制限量は調整可能とされるため、外筒が保持器に対して他方の軸方向に最大限、相対移動したときの、外筒と保持器の相対位置関係を可変とすることができる。その結果、軸部材の滑りが生じる状態の楔空間の幅を可変とでき、以て、軸部材の滑りが生じる上記規定値に関連する、外筒と軸部材との間の保持力が調整可能とされる。

円筒状の軸部材を保持可能なクランパにおいて、クランパ保護のためにその保持力を調整可能とする好適な構成を提供することができる。

本発明の第１の実施例に係るクランパの概略構成を示す図である。図１に示すクランパにおける、保持力発生のメカニズムを説明するための図である。図１に示すクランパにおいて、保持力を可変に調整した際の、シャフトの移動量とシャフトに加わる荷重の相関を示す図である。本発明の第２の実施例に係るクランパの概略構成を示す図である。図４に示すクランパにおいて、保持力を可変に調整した際の、シャフトの移動量とシャフトに加わる荷重の相関を示す図である。シャフトをクランプ可能に構成されたクランプエレメントの概略構成を示す図である。図６に示すクランプエレメントを組み込んで構成された、本発明の第３の実施例に係るクランパの概略構成を示す第１の図である。図６に示すクランプエレメントを組み込んで構成された、本発明の第３の実施例に係るクランパの概略構成を示す第２の図である。

以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。本実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に記載がない限りは発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

＜クランパ１の構成＞
図１は、本発明に係るクランパ１の構成を示した断面図であり、図２は、クランパ１において円筒状のシャフト１０をクランプするための保持力の発生メカニズムを説明するための図である。図２では、クランパ１における、リテーナ３、グォードローラ４、アウターリング５を中心とした一部を拡大して示している。

クランパ１は、外筒としてのアウターリング５、転動体としてのグォードローラ４、グォードローラ４を保持する保持器としてのリテーナ３、付勢手段としてのばね２、規制部材としての調整ナット６、取付フランジ７を備えている。ここで、グォードローラ４は、ローラ中心軸線を通る面で切断した断面形状が、円弧状に凹形状となってシャフト１０の外表面に接触する中央凹面部（不図示）と、当該中央凹面部のローラ軸方向両端側に連続しローラ中心軸線を通る面で切断した断面形状が円弧状に凸形状となっており、アウターリング５の内表面に形成されたテーパ面５１（本発明のテーパ部に相当）に接触する端部凸面部（不図示）を備えている。グォードローラ４自体は公知の機械要素であるため、詳細な説明は割愛する。なお、転動体として、グォードローラ以外の回転支持部材を採用しても構わない。そして、クランパ１では、複数のグォードローラ４が、シャフト１０の軸方向（挿通方向）に沿った外表面上を転動可能となるように、シャフト１０の周方向にリテーナ３に保持された状態で配置される。

また、リテーナ３は、円筒形状を有しており、シャフト１０が挿通される貫通孔を有している。図１においては、その貫通孔にシャフト１０が挿通された状態が示されている。上記の通り、リテーナ３は、複数のグォードローラ４を保持するように、各グォードローラに対応する保持空間３４が設けられている。なお、図２で示される保持空間３４は、シャフト１０の軸方向に沿った断面で表されているが、このとき保持空間３４を画定する、軸方向に沿ったリテーナ３の端面のうち図中右側（調整ナット６の配置側）の端面を第１
端面３５と称し、図中左側（取付フランジ７の配置側）の端面を第２端面３６と称する。

更に、リテーナ３には、図１に示すように図中右側の端部の外表面に、調整ナット６を取り付けるためのネジ溝３１が形成されている。調整ナット６は、このネジ溝３１を介してリテーナ３に螺合され、また、ネジ溝３１の長さは、調整ナット６の厚みより十分に長く確保されている。そのため、調整ナット６は、シャフト１０の軸方向に沿って、リテーナ３上を移動可能となるように配置されている。更に、リテーナ３には、図１中の左側の端部の外表面に、取付フランジ７を螺合させるためのネジ溝３２が形成されている。取付フランジ７はネジ溝３２に螺合された状態で、ネジ７１を介してリテーナ３を、クランパ１を固定するためのベース部材２０に取り付けるための部材である。

次に、アウターリング５は概ね円筒状に形成されており、クランパ１においてはリテーナ３を覆うように配置される。そして、アウターリング５はその内表面に、シャフト１０の外表面との間で、グォードローラ４を挟み込むテーパ面（テーパ部）５１を有する。テーパ面５１は、シャフト１０の外周面との間で、シャフト１０の一方の軸方向（図２中の左側方向）に向かって徐々に隙間が小さくなる楔空間９を形成する傾斜面である。この楔空間９には、上記のリテーナ３に設けられた保持空間３４も含まれる。そして、アウターリング５の一方の端部（図２中の右側端部）５２は、リテーナ３に螺合された調整ナット６に対向しており、また、アウターリング５の他方の端部（図２中の左側端部）５３には、後述するばね２が接続されている。

なお、リテーナ３とアウターリング５との間において、リテーナ３がアウターリング５に対して相対的に、シャフト１０の軸方向には移動可能で、且つ、シャフト１０の周方向には移動不可能となるように両者は組み付けられている。その組み付けの一例として、リテーナ３には、アウターリング５にシャフト１０の軸方向に延在するように設けられた溝に係合する凸部が設けられてもよく、逆に、リテーナ３側に溝が設けられ、アウターリング側に凸部が設けられてもよい。また、これらの構成以外の組み付け形態も採用できる。

そして、ばね２は、圧縮状態でリテーナ３に取り付けられた取付フランジ７とアウターリング５の端部５３との間に装着されている。その結果、グォードローラ４が楔空間９を形成するテーパ面５１に当接する方向に、ばね２によりアウターリング５に付勢力が付与される。グォードローラ４が、シャフト１０の外表面と、アウターリング５のテーパ面５１と、リテーナ３の第１端面３５に圧接されることになるため、シャフト１０がアウターリング５に対してクランプされるための保持力が常時作用することになる。なお、図２では、各圧接部位を、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３で表している。このとき、シャフト１０に図１中の左方向に外力を作用させても、その外力が規定値より小さければ、その保持力によりシャフト１０のクランプ状態が保持される（当該図１中の左方向を、「クランプ方向」と称する）。当該クランプ方向は、図２においても同じく図中左方向に相当する。）。なお、当該規定値の詳細については、後述する。一方で、シャフト１０に図１中の右方向に外力を作用させると、収容空間３４を含む楔空間９における、シャフト１０とテーパ面５１との距離は広がるため、上記グォードローラの圧接状態が解消し、以てクランプのための保持力が解消することになる（当該図１中の右方向を、「非クランプ方向」と称する。当該非クランプ方向は、図２においても同じく図中右方向に相当する。）。

ここで、上記規定値、すなわち、シャフト１０にクランプ方向に外力を作用させたときに、発生する保持力に勝る外力がシャフト１０に加えられることでアウターリング５に対してシャフト１０が滑り始めるときの、外力の閾値について、図２に基づいて説明する。図２に示すように、シャフト１０に外力がクランプ方向に作用すると、グォードローラ４が保持空間３４内で時計方向に回転する。この結果、グォードローラ４と接触しているアウターリング５は、図２中の右側、すなわち調整ナット６が配置されている側に送られ、
移動する。すなわち、グォードローラ４の回転により、アウターリング５がリテーナ３に対して図２中の右側に相対移動する。この相対移動により、グォードローラ４がテーパ面５１に食い込み、保持力が発生することになる。

ここで、グォードローラ４のテーパ面５１への食い込み量が大きくなるほど、その保持力も大きくなるが、その食い込み量は、アウターリング５のリテーナ３に対する上記相対移動量に依存する。したがって、アウターリング５のリテーナ３に対する上記相対移動量を調整することで、食い込み量が調整でき、以て、シャフト１０に作用する保持力を調整することが可能となる。

この保持力の調整に関し、クランパ１には調整ナット６が配置されている。上記の通り、調整ナット６の端面がアウターリング５２の端面に対向するように、調整ナット６はリテーナ３上に配置されている。したがって、シャフト１０に外力が作用したときに、アウターリング５が図２中の右側に移動可能な距離（本発明の相対移動量の制限量に相当するものであり、「移動代」と称する）を、リテーナ３に対する調整ナット６の相対位置で調整することが可能となる。すなわち、調整ナット６により、当該移動代を調整することで、グォードローラ４のテーパ面５１への食い込み量が調整されることになる。具体的には、調整ナット６がアウターリング５の端部５２に近接するように移動すると、当該移動代は小さくなるため、食い込み量は小さくなる。その結果、シャフト１０に作用する保持力は低下する。逆に、調整ナット６がアウターリング５の端部５２から離間するように移動すると、当該移動代は大きくなるため、シャフト１０に作用する保持力は増加する。

このように、リテーナ３に対する調整ナット６の相対位置を調整することで、クランパ１の保持力が調整される。このことは、クランパ１にクランプされているシャフト１０に外力が作用したときに、アウターリング５に対してシャフト１０を滑らせる外力の閾値である上記規定値が、リテーナ３に対する調整ナット６の相対位置によって調整可能であることを意味している。調整ナット６の調整機能は、螺合しているリテーナ３との相対位置を調整するのみによって実現されるから、極めて容易な操作により上記規定値の調整が可能となる。

ここで、リテーナ３に対する調整ナット６の相対位置を調整した４つのパターンにおいて、シャフト１０に図１のクランプ方向に外力（荷重）を加えたときの、その外力とシャフト１０の移動量との相関を図３に示す。図３における線Ｌ１〜線Ｌ４の順で上記規定値が小さくなるように、調整ナット６の上記相対位置が調整されている。ここで、図１に示すクランパ１では、取付フランジ７を介してリテーナ３がベース部材２０に固定されている。そして、上記の通りシャフト１０にクランプ方向の外力が加わると、その力はグォードローラ４を介してアウターリング５へと伝わる。グォードローラ４とシャフト１０との接触部位Ｃ１と、グォードローラ４とアウターリング５との接触部位Ｃ２はグォードローラ４の中心を挟んで概ね対向する場所にあるため、外力によるシャフト１０のクランプ方向への変位がアウターリング５の非クランプ方向への変位として伝わりやすい。その結果、図３に示すように、各パターンにおいて外力が規定値に到達するまでのシャフト１０の移動量は、例えば後述する図４、図５に示すクランパのケースと比べて小さくなる。一方で、アウターリング５の非クランプ方向への変位として伝わりやすくなることで、規定値に到達した際の外力の変動（オーバーシュート）が大きくなる場合がある（例えば、線Ｌ１の相関を参照のこと）。

本発明の第２の実施例に係るクランパ１について、図４及び図５に基づいて説明する。本実施例のクランパ１は、ベース部材２０に固定される要素がアウターリング５及びそれに連結されている取付フランジ５５である点で、実施例１のクランパ１と異なっている。
以下では、本実施例については実施例１との相違点を中心に説明し、具体的な言及がない点については実施例１と基本的には同等とする。

上記の通り、アウターリング５の図中左側端部には、取付フランジ５５が接続されており、その取付フランジ５５を介してねじ７１によりアウターリング５がベース部材２０に固定されている。また、リテーナ３の図中左側端部にはばね座８が設けられ、圧縮状態に置かれたばね２が、ばね座８と取付フランジ５５又はベース部材２０との間に接続されている。このばね２の弾性力は、リテーナ３を、アウターリング５に対して図中左方向に付勢し、楔空間９において、グォードローラ４をテーパ面５１及びシャフト１０の外表面に圧接した状態を維持しようとする。このグォードローラ４の圧接状態により、シャフト１０がアウターリング５に対して保持される保持力が発生することになる。

なお、実施例１と同じように、シャフト１０に図４中の左方向に外力を作用させても、その外力が規定値より小さければ、その保持力によりシャフト１０のクランプ状態が保持される（当該図４中の左方向を、実施例１と同じく「クランプ方向」と称する）。）。一方で、シャフト１０に図１中の右方向に外力を作用させると、収容空間３４を含む楔空間９における、シャフト１０とテーパ面５１との距離は広がるため、上記グォードローラの圧接状態が解消し、以てクランプのための保持力が解消することになる（当該図１中の右方向を、「非クランプ方向」と称する。）。

そして、本実施例においても、上記規定値の調整は、リテーナ３に対する調整ナット６の相対位置によって調整される。すなわち、シャフト１０にクランプ方向に外力が加わると、グォードローラ４の回転により、固定されているアウターリング５に対してリテーナ３が図４中の左側に移動させられる。すなわち、アウターリング５はリテーナ３に対して図４中の右側に相対移動することになり、その相対移動可能な距離である移動代が調整ナット６によって調整される。したがって、実施例１と同じように、調整ナット６により当該移動代を調整することで、グォードローラ４のテーパ面５１への食い込み量が調整され、以てクランパ１の保持力が調整される。そして、このことは、クランパ１にクランプされているシャフト１０に外力が作用したときに、アウターリング５に対してシャフト１０を滑らせる外力の閾値である上記規定値が、リテーナ３に対する調整ナット６の相対位置によって調整可能であることを意味している。調整ナット６の調整機能は、螺合しているリテーナ３との相対位置を調整するのみによって実現されるから、極めて容易な操作により上記規定値の調整が可能となる。

ここで、リテーナ３に対する調整ナット６の相対位置を調整した４つのパターンにおいて、シャフト１０に図４のクランプ方向に外力（荷重）を加えたときの、その外力とシャフト１０の移動量との相関を図５に示す。図５における線Ｌ５〜線Ｌ８の順で上記規定値が小さくなるように、調整ナット６の上記相対位置が調整されている。ここで、図４に示すクランパ１では、取付フランジ５５を介してアウターリング５がベース部材２０に固定されている。そして、上記の通りシャフト１０にクランプ方向の外力が加わると、その力はグォードローラ４を介してリテーナ３へと伝わる。ここで、グォードローラ４はリテーナ３とは第２端面３６を介して接触しているため、外力によるシャフト１０のクランプ方向への変位がリテーナ３のクランプ方向への変位として伝わりにくい。すなわち、当該シャフト１０のクランプ方向への変位が、アウターリング５の非クランプ方向への変位として伝わりにくい。その結果、図５に示すように、各パターンにおいて外力が規定値に到達するまでのシャフト１０の移動量は、上述の図１〜図３に示すクランパのケースと比べて大きくなる。一方で、リテーナ３のクランプ方向への変位として伝わりにくくなる、すなわちアウターリング５の非クランプ方向への変位として伝わりにくくなることで、規定値に到達した際の外力の変動（オーバーシュート）は抑制され得る。

本発明の第３の実施例に係るクランパについて、図６〜図８に基づいて説明する。本実施例のクランパ（図７及び図８に示すクランパ）は、図６に示すクランプエレメント１００を利用して構成される。クランプエレメント１００は、外筒としてのアウターリング１１０と、転動体としてのグォードローラ１１１と、付勢手段としてのばね１１４と、グォードローラ１１１を保持する保持器としてのリテーナ１１６とを備えている。

グォードローラ１１１は、シャフト２の外周面２ａに軸方向に転動可能に接触するように配置される。グォードローラ１１１は、実施例１、２のグォードローラ４と実質的に同一であるため、詳細な説明は省略する。アウターリング１１０は、シャフト１０が挿入される軸孔１１５を備えた閉断面構造のブロック体で構成されている。そして、アウターリング１１０の軸孔１１５の内表面には、シャフト１０の外周面との間で、グォードローラ１１１を挟み込むテーパ面１１３が形成されている。ここで、テーパ面１１３は、シャフト１０の外周面との間で、シャフト１０の一方の軸方向（図６中の右方向）に向けて徐々に隙間が小さくなる楔空間１１２を構成する傾斜面である。なお、軸方向に沿ったアウターリング１１０の端部のうち楔空間１１２の当該隙間が大きくなる側の端部（図６中の左側の端部）は、１１０ａで参照される。

リテーナ１１６は薄肉の円筒形状をなしており、保持空間でグォードローラ１１１を回転自在に保持している。また、リテーナ１１６には、アウターリング１１０にシャフト１０の軸方向に伸びるように設けられた溝に係合する凸部が設けられている。これにより、リテーナ１１６は、アウターリング１１０に対して相対的に軸方向には移動可能で周方向には移動不能に組み付けられている。また、リテーナ１１６の端部１１６ａは、クランプ状態でアウターリング１１０の一方の端部から突出して露出した状態となっている。

また、ばね１１４はコイルばねで、一端がアウターリング１１０に設けられたばね座１１７に係合し、他端は、リテーナ１１６の端部１１６ａとは軸方向で反対側となる端部に係合している。そして、ばね１１４は、圧縮状態でアウターリング１１０に装着されており、アウターリング１１０に対してリテーナ１１６を相対的に、グォードローラ１１１が楔空間１１２のテーパ面１１３に食い込む方向に付勢しており、これにより、グォードローラ１１１がシャフト１０の外表面とアウターリング１１０のテーパ面１１３に圧接され、アウターリング１１０がシャフト１０に対して常時クランプ状態で保持される。

なお、クランプ状態の解消については、リテーナ１１６の端部１１６ａを、ばね１１４の付勢力に抗して、アウターリング１１０に対して軸方向に相対移動させる（本実施例では、アウターリング１１０内に向けて押し込む）ことにより、グォードローラ１１１をテーパ面１１３の食い込み状態から強制的に離すことで実現される。

このようにクランプエレメント１００が構成されることにより、楔空間１１２内のグォードローラ１１１の食い込み作用により、シャフト１０が図６中の右方向に移動することを規制するとともに、図６中の左方向へのシャフト１０の移動を許容する一方向クランプ機構が実現されている。

ここで、クランプエレメント１００を用いて構成される、本発明に係るクランパの第１の概略構成について、図７に基づいて説明する。図７に示すクランパでは、クランプエレメント１００を構成する部品のうちリテーナ１１６が、固定プレート１３０及び固定脚部材１３２を介してベース部材２０に固定されている。固定プレート１３０と固定脚部材１３２との間の固定は、ねじ１３１によって実現される。更に、固定プレート１３０に対して、調整用ボルト１２１を介して調整プレート１２０が取り付けられている。調整用ボルト１２１は、固定プレート１３０に対して螺合している。また、各調整用ボルト１２１に
ついて、調整用プレート１２０と固定プレート１３０との間には、圧縮状態に置かれたばね１２２が調整用ボルト１２１に沿って取り付けられている。このような構成により、調整用ボルト１２１を回転させることで、固定プレート１３０と調整用プレート１２０との間の距離が調整される。

ここで、上記の通りリテーナ１１６は、その端部１１６ａが固定プレート１３０に固定され、最終的にはベース部材２０に固定されている。その状態で、クランプエレメント１００は、固定プレート１３０と調整プレート１２０との間の空間に収容される。なお、アウターリング１１０の端部１１０ａは、調整用プレート１２０とは固定されてはいないが、調整プレート１２０によって、アウターリング１１０のリテーナ１１６に対する相対移動が阻止されるように、調整プレート１２０に対向して配置される。

このように構成される図７のクランパは、シャフト１０に対して図７中の下方向であるクランプ方向に外力を加えると、アウターリング１１０がリテーナ１２０に対して図７中の上方向に相対移動し、その相対移動量は調整プレート１２０によって制限される。そして、その制限された相対移動量に対応した、テーパ面１１３とシャフト１０との間の保持力によりシャフト１０がクランプされることになる。また、シャフト１０にクランプ方向に、その保持力に対応する規定値以上の外力を加えると、シャフト１０はアウターリング１１０に対して滑ることになる。更に、調整用プレート１２０と固定プレート１３０との間の距離は、調整用ボルト１２１によって調整可能であるから、クランプエレメント１００で発生する保持力は調整可能とされている、すなわち上記規定値を調整可能とされている。

次に、クランプエレメント１００を用いて構成される、本発明に係るクランパの第２の概略構成について、図８に基づいて説明する。図８に示すクランパでは、クランプエレメント１００を構成する部品のうちアウターリング１１０が、固定プレート１４０及び固定脚部材１４２を介してベース部材２０に固定されている。固定プレート１４０と固定脚部材１４２との間の固定は、ねじ１４１によって実現される。更に、固定プレート１４０に対して、調整用ボルト１５１を介して調整プレート１５０が取り付けられている。調整用ボルト１５１は、固定プレート１４０に対して螺合している。また、各調整用ボルト１５１について、調整用プレート１５０と固定プレート１４０との間には、圧縮状態に置かれたばね１５２が調整用ボルト１５１に沿って取り付けられている。このような構成により、調整用ボルト１５１を回転させることで、固定プレート１４０と調整用プレート１５０との間の距離が調整される。なお、調整用プレート１５０は、脚部材１４２と固定プレート１４０で概ね囲まれる空間内に配置されている。

ここで、上記の通りアウターリング１１０は固定プレート１４０に固定され、最終的にはベース部材２０に固定されている。その状態で、クランプエレメント１００は、固定プレート１４０と調整プレート１５０との間の空間に収容される。なお、リテーナ１１６の端部１１６ａは、調整用プレート１５０とは固定されてはいないが、調整プレート１５０によって、アウターリング１１０とリテーナ１１６との間の相対移動が阻止されるように、調整プレート１５０に対向して配置される。

このように構成される図８のクランパは、シャフト１０に対して図７中の下方向であるクランプ方向に外力を加えると、リテーナ１１６がアウターリング１１０に対して図８中の下方向に相対移動し、その相対移動量は調整プレート１５０によって制限される。そして、その制限された相対移動量に対応した、テーパ面１１３とシャフト１０との間の保持力によりシャフト１０がクランプされることになる。また、シャフト１０にクランプ方向に、その保持力に対応する規定値以上の外力を加えると、シャフト１０はアウターリング１１０に対して滑ることになる。更に、調整用プレート１５０と固定プレート１４０との
間の距離は、調整用ボルト１５１によって調整可能であるから、クランプエレメント１００で発生する保持力は調整可能とされている、すなわち上記規定値を調整可能とされている。

＜変形例＞
上述までの実施例では、リテーナに対するアウターリングの相対移動量の制限量は、調整ナット６のリテーナ３に対する相対位置や、固定プレート１３０、１４０に対する調整用プレート１２０、１５０の相対位置を変更することで調整される。このような形態に代えて、リテーナに対するアウターリングの相対移動量の制限量を、クランパ内で、アウターリングの端部（例えば、端部５２）と当接するように配置されるスペーサを取り換え可能に構成してもよい。スペーサを別のスペーサに取り換えることで、スペーサがクランパ内に配置固定されたときに、上記アウターリングの端部とスペーサとの距離が変更され、以て、上述したようにクランパにおける上記規制値を調整することが可能となる。

＜その他の実施例＞
上述までの本発明に係るクランパは、車両のバンパーをクランプする機構に適用できる。この場合、衝突等によりバンパーを通して過大な外力が機構のシャフトに加えられても、バンパーの把持を保ちながらシャフトをアウターリングに対して滑らせることで機構の保護を図ることができる。また、その保護のための外力の閾値である規定値も容易に調整できる。

１・・・クランパ、２・・・ばね、３・・・リテーナ、４・・・グォードローラ、５・・・アウターリング、６・・・調整ナット、７・・・取付フランジ、８・・・ばね座、９・・・楔空間、１０・・・シャフト、２０・・・ベース部材、３４・・・保持空間、５１・・・テーパ面、１００・・・クランプエレメント、１１０・・・アウターリング、１１１・・・グォードローラ、１１２・・・楔空間、１１３・・・テーパ面、１１４・・・ばね、１１６・・・リテーナ、１１７・・・ばね座、１２０・・・調整用プレート、１２１・・・調整用ボルト、１３０・・・固定プレート、１４０・・・固定プレート、１５０・・・調整用プレート、１５１・・・調整用ボルト

Claims

円筒状の軸部材の外周面に対して該軸部材の軸方向に転動自在に接触する複数の転動体と、
前記複数の転動体を保持する保持器と、
前記軸部材が挿通される筒状の外筒であって、内周面に該軸部材の外周面との間隔が該軸部材の一方の軸方向に向かって徐々に小さくなるテーパ部を有し、該テーパ部と該軸部材の外周面との間に前記複数の転動体を挟み込む楔空間が形成される、外筒と、
前記外筒と前記保持器との間に、該保持器に保持される前記複数の転動体を前記テーパ部に当接する方向に付勢する付勢手段と、
を備えるクランパであって、
前記保持器又は前記外筒の何れか一方が、前記クランパが取り付けられるベース部材に固定され、
前記複数の転動体を介して前記外筒が前記保持器に対して前記一方の軸方向とは反対の他方の軸方向に相対移動し該複数の転動体が前記テーパ部に噛み込むことで、前記軸部材の前記外筒に対する前記一方の軸方向の相対移動が規制され、
規定値以上の外力が該軸部材に該一方の軸方向に加わった場合には、該複数の転動体と該軸部材との接触面が滑るように、前記外筒と前記保持器との間の前記他方の軸方向への相対移動量を制限する規制部材であって、前記一方の軸方向または前記他方の軸方向に向かって移動することによって該相対移動量の制限量が調整可能に構成された規制部材を、更に備える、
クランパ。
前記保持器が前記ベース部材に固定される、
請求項１に記載のクランパ。
前記外筒が前記ベース部材に固定される、
請求項１に記載のクランパ。
前記規制部材は、前記軸部材の軸方向に沿って前記保持器上を移動可能に該保持器に螺合又は嵌合され、
前記規制部材が前記保持器上を前記外筒に近接、離間するように移動することで、前記
相対移動量の制限量が調整される、
請求項２又は請求項３に記載のクランパ。
前記規制部材は、前記外筒と前記保持器との間の所定空間内に交換可能に配置されるスペーサである、
請求項１から請求項３の何れか1項に記載のクランパ。
前記転動体は、ローラである、
請求項１から請求項５の何れか１項に記載のクランパ。