JPH0644582Y2 - 電動式クランプ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、電動式のクランプ装置に関する。

〔従来の技術〕

従来のクランプ装置は、例えば実開昭58−173445号公報
に示されるようにシリンダが使用される。

そして、その作動媒体には、油圧や高圧空気が用いられ
る。

油圧式の場合は、油圧ポンプを駆動して昇圧した油圧
を、油圧配管を通してその油圧力をシリンダに伝達して
シリンダを駆動するものであり、高圧空気式の場合は、
コンプレッサにて昇圧した空気を一旦保留し、この保留
した空気圧力を空気配管を通してエアシリンダに伝達し
エアシリンダを駆動して行うものである。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記従来の油圧式又は高圧空気式のクランプ装置には、
次のような問題がある。

すなわち、油圧式の場合は、油圧ポンプを駆動するのに
電力エネルギが使用され、又高圧空気式の場合は、コン
プレッサを駆動するのに電力エネルギが使用される。

これら電力エネルギは、機械効率との関係において、例
えば摩擦損失（熱エネルギ）として無駄な電気エネルギ
が消費される。

又これらクランプ駆動装置は、配管系を必要とするので
作動媒体の流動抵抗やリークにより、前記電力エネルギ
が無駄に消費される。又各シリンダのリークや、特に高
圧空気方式の場合は、一旦高圧空気を保留するので、そ
の保留タンクのリーク等により前記電力エネルギが無駄
に消費される。

このように、従来のクランプ装置は、電力エネルギの無
駄な消費が多いという問題があった。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題を解決するために本考案は、ケーシング内に
回転可能に支持された電動機のロータを中空軸状に形成
すると共に、該ロータの端面にナットを一体に結合し、
前記ナットに螺合しかつ前記ロータの中空内部を挿通し
て延ばしたねじ軸を前記ケーシングに軸方向に移動可能
にかつ回転不能に支持させてなるクランプ駆動装置を備
え、前記クランプ駆動装置は、そのケーシングを介して
クランプ装置本体に軸支されると共に、前記ケーシング
の外部に延ばしたそのねじ軸の先端部に前記クランプ装
置本体に設けられたクランプアームを連結していること
を特徴とするものである。

〔作用〕

このように構成することにより、電動機のステータコイ
ルに通電して回転するロータの回転力によってナットが
回転する。そしてこのナットの回転力は、ナットに螺合
しかつ回転が拘束されているねじ軸に推力として取り出
される。

〔実施例〕

以下本考案の一実施例について詳細に説明する。第１図
において、電動機のロータ３の一端にナット２が一体結
合されている。このナット２は、ベアリング13により、
支持部材８に軸支されている。支持部材８には、外筒10
が結合されている。４は電動機のステータコイルであ
り、外筒10の内周面に嵌入し保持されている。12は軸受
ブロックであり、外筒10の後端に嵌入支持され、ロータ
３の後端をベアリング９によって軸支している。１はね
じ軸であり、ロータ３の軸心に明けられた孔に挿通され
かつ、ナット２に螺合している。そして、ねじ軸１の前
側は、支持部材８を貫通し、支持部材８に嵌合保持され
たすべり軸受６にて軸支されている。５はねじ軸１の前
側に設けられた回り止めであり、例えば面取りとかすべ
りキー等により、すべり軸受６との間でねじ軸１は、軸
方向にスライド可能でかつ回転が拘束されるように支持
されている。７は、ねじ軸１の先端に取り付けられた連
結部材である。なお、外筒10、支持部材８、軸受ブロッ
ク12および軸受６はケーシングを構成している。

第２図に実際の使用例を示す。図において、クランプ装
置本体15に、支持部材８の取付孔21にピン22を差し込ん
でクランプ駆動装置は本体15に揺動可能に取り付けられ
る。又本体15には、クランプアーム14がピン23にて揺動
可能に取り付けられ、その端部にはクランプ駆動装置の
連結部材７がピン24にて連結されている。

18はモータコントローラであり、クランプ駆動装置のス
テータコイル４に電気的に接続されている。

又、このモータコントローラ18に、複数のクランプ駆動
装置A,B,C…を電気的に接続してクランプ装置を個別に
駆動させることも可能である。

以上のように構成した本実施例の作用について次に説明
する。

第１図において、ステータコイル４に通電されて回転す
るロータ３と共に、ナット２が回転する。そしてこのナ
ット２の回転力は、ナット２に螺合しているねじ軸１に
伝達される。

このように伝達されたナット２の回転力は、ねじ軸１が
軸方向にスライド可能でかつ回転が拘束されるようにす
べり軸受６と回り止め５によって支持されているので、
ねじ軸１の推力として取り出される。

上記ナット２とねじ軸１との間の動力伝達において、ナ
ット２にボールナットを用い、ねじ軸１にボールねじ軸
を用いた場合には、相互の嵌め合いには遊びがなく、か
つ摩擦抵抗が少ないので、ナット２の回転力はほとんど
損失なくねじ軸１の推力として取り出される。

又、一方において、ナット２とねじ軸１との螺合に遊び
がない場合は、クランプ動作の応答性がよく、例えばク
ランプ力の制御がロータ３の回転数により行うことが可
能になる。

すなわち、第２図において、モータコントローラ18によ
り、ロータ３の回転数をコントロールして、クランプア
ーム14のクランプ力がコントロールされる。

これにより、クランプされる物品16,17に圧痕が残らず
かつ適度のクランプ力でクランプされる。

又、上記回転数制御以外にロータ３の回転トルクにより
行うこともできるし、その両方の組合せによってもクラ
ンプ力の制御を行うことも可能である。

そして又、クランプ及びクランプ解除は、ロータ３の正
転逆転により行う。

〔考案の効果〕

以上詳述した通り本考案によれば、電動機のロータにナ
ットを一体に設け、このナットに螺合するねじ軸により
ロータの回転力を直接的にねじ軸の推力として取り出す
ようにしたので、ロータの回転に使用される電気エネル
ギは、ほとんどねじ軸の推力に変換することができる。

これにより、従来の電気エネルギを圧力エネルギに変換
し、更にこの圧力エネルギをシリンダの推力エネルギと
して取り出すものに比べ、電気エネルギの損失は大巾に
減少し、省エネルギの点で優れた効果を有する。

又、クランプ駆動装置はケーシング内にロータ、ナッ
ト、ねじ軸等を配置してユニット化されているので、電
動化による配管系の省略と相まってクランプ装置全体が
コンパクトになり、しかも、ロータの回転数を制御して
クランプアームのクランプ力を任意に調整できて適用範
囲が拡大する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本考案の一実施例であり、第１図
は、クランプ駆動装置の縦断面図、第２図はクランプ装
置の全体構造を示す模式図である。 １……ねじ軸、２……ナット、３……ロータ、 ４……ステータコイル、５……回り止め。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 柴田 洋一 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)考案者 藤田 保 三重県桑名市大字安永503番地 株式会社 フジタ内 (56)参考文献 特開 昭61−244434（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−178041（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ケーシング内に回転可能に支持された電動
   機のロータを中空軸状に形成すると共に、該ロータの端
   面にナットを一体に結合し、前記ナットに螺合しかつ前
   記ロータの中空内部を挿通して延ばしたねじ軸を前記ケ
   ーシングに軸方向に移動可能にかつ回転不能に支持させ
   てなるクランプ駆動装置を備え、前記クランプ駆動装置
   は、そのケーシングを介してクランプ装置本体に軸支さ
   れると共に、前記ケーシングの外部に延ばしたそのねじ
   軸の先端部に前記クランプ装置本体に設けられたクラン
   プアームを連結していることを特徴とする電動式クラン
   プ装置。