特許 6405190 出力装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6405190

(24)【登録日】2018年9月21日

(45)【発行日】2018年10月17日

(54)【発明の名称】出力装置

(51)【国際特許分類】

   F16B 19/02 20060101AFI20181004BHJP

   B23Q 3/00 20060101ALI20181004BHJP

   F16B 21/00 20060101ALI20181004BHJP

【ＦＩ】

   F16B19/02

   B23Q3/00 A

   F16B21/00 A

【請求項の数】6

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2014-220783(P2014-220783)

(22)【出願日】2014年10月10日

(65)【公開番号】特開2016-80156(P2016-80156A)

(43)【公開日】2016年5月16日

【審査請求日】2017年7月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】391003989

【氏名又は名称】株式会社コスメック

(74)【代理人】

【識別番号】110001841

【氏名又は名称】特許業務法人梶・須原特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】春名 陽介

【審査官】 大谷 謙仁

(56)【参考文献】

【文献】 独国実用新案第００００２９８１０５８５（ＤＥ，Ｕ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｂ １９／０２

Ｂ２３Ｑ ３／００

Ｆ１６Ｂ ２１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハウジング（１）に形成した第１ガイド孔（１１）と、
前記第１ガイド孔（１１）の基部側部分に交差するように前記ハウジング（１）に形成した第２ガイド孔（１２）と、
前記第１ガイド孔（１１）に軸心方向へ移動可能に挿入される出力用の第１ロッド（２１）と、
前記第２ガイド孔（１２）に軸心方向へ移動可能に挿入される駆動用の第２ロッド（２２）と、
前記第１ロッド（２１）の基端側部分と前記第２ロッド（２２）との両者のうちのいずれか一方に形成された収容溝（３１）であって、前記第２ロッド（２２）の軸心方向へ延びる収容溝（３１）と、
前記収容溝（３１）に挿入されるように前記両者のうちの他方に設けた挿入部（３２）と、
前記第１ロッド（２１）の前記の基端側部分に設けた案内部材（３５）と、
前記案内部材（３５）に直接または間接的に係合されるように前記第２ロッド（２２）に設けたカム溝（３８）であって、当該第２ロッド（２２）の軸心方向の両端のうちのいずれか一端へ向かうにつれて当該軸心から離れる駆動溝部分（４０）を有するカム溝（３８）と、
前記第２ロッド（２２）に連結されて当該第２ロッド（２２）を軸心方向へ移動させる駆動手段（Ｄ）と、
を備え、
前記ハウジング（１）は、
本体部分としての下ハウジング（２）と、
前記下ハウジング（２）から前記第１ロッド（２１）の先端側へ突出された筒状のプラグ部分（３）と、
を備え、
前記プラグ部分（３）の周壁に外嵌めされると共に、スリット（５９）を有し、半径方向へ縮小可能、且つ弾性復元力によって半径方向へ拡大可能なコレット（５８）であって、進出バネ（６０）によって前記第１ロッド（２１）の先端側へ付勢されるコレット（５８）、を備える、
ことを特徴とする出力装置。

【請求項2】

請求項１の出力装置において、
前記第１ロッド（２１）の前記の基端側部分に前記収容溝（３１）を形成し、前記第２ロッド（２２）に前記挿入部（３２）を設けた、ことを特徴とする出力装置。

【請求項3】

ハウジング（１）に形成した第１ガイド孔（１１）と、
前記第１ガイド孔（１１）の基部側部分に交差するように前記ハウジング（１）に形成した第２ガイド孔（１２）と、
前記第１ガイド孔（１１）に軸心方向へ移動可能に挿入される出力用の第１ロッド（２１）と、
前記第２ガイド孔（１２）に軸心方向へ移動可能に挿入される駆動用の第２ロッド（２２）と、
前記第１ロッド（２１）の基端側部分と前記第２ロッド（２２）との両者のうちのいずれか一方に形成された収容溝（３１）であって、前記第２ロッド（２２）の軸心方向へ延びる収容溝（３１）と、
前記収容溝（３１）に挿入されるように前記両者のうちの他方に設けた挿入部（３２）と、
前記第１ロッド（２１）の前記の基端側部分に設けた案内部材（３５）と、
前記案内部材（３５）に直接または間接的に係合されるように前記第２ロッド（２２）に設けたカム溝（３８）であって、当該第２ロッド（２２）の軸心方向の両端のうちのいずれか一端へ向かうにつれて当該軸心から離れる駆動溝部分（４０）を有するカム溝（３８）と、
前記第２ロッド（２２）に連結されて当該第２ロッド（２２）を軸心方向へ移動させる駆動手段（Ｄ）と、
を備え、
前記第１ロッド（２１）の前記の基端側部分に前記収容溝（３１）を形成し、前記第２ロッド（２２）に前記挿入部（３２）を設け、
前記収容溝（３１）の両側壁（３１ａ，３１ａ）に前記案内部材（３５）の長手方向の両端部を回転可能に支持し、当該案内部材（３５）の長手方向の中央部が、前記挿入部（３２）に設けた前記カム溝（３８）に係合される、ことを特徴とする出力装置。

【請求項4】

請求項３の出力装置において、
前記収容溝（３１）の前記の両側壁（３１ａ，３１ａ）に前記案内部材（３５）の前記の両端部をローラ又はベアリング（３６）を介して回転可能に支持した、ことを特徴とする出力装置。

【請求項5】

ハウジング（１）に形成した第１ガイド孔（１１）と、
前記第１ガイド孔（１１）の基部側部分に交差するように前記ハウジング（１）に形成した第２ガイド孔（１２）と、
前記第１ガイド孔（１１）に軸心方向へ移動可能に挿入される出力用の第１ロッド（２１）と、
前記第２ガイド孔（１２）に軸心方向へ移動可能に挿入される駆動用の第２ロッド（２２）と、
前記第１ロッド（２１）の基端側部分と前記第２ロッド（２２）との両者のうちのいずれか一方に形成された収容溝（３１）であって、前記第２ロッド（２２）の軸心方向へ延びる収容溝（３１）と、
前記収容溝（３１）に挿入されるように前記両者のうちの他方に設けた挿入部（３２）と、
前記第１ロッド（２１）の前記の基端側部分に設けた案内部材（３５）と、
前記案内部材（３５）に直接または間接的に係合されるように前記第２ロッド（２２）に設けたカム溝（３８）であって、当該第２ロッド（２２）の軸心方向の両端のうちのいずれか一端へ向かうにつれて当該軸心から離れる駆動溝部分（４０）を有するカム溝（３８）と、
前記第２ロッド（２２）に連結されて当該第２ロッド（２２）を軸心方向へ移動させる駆動手段（Ｄ）と、
を備え、
前記第１ロッド（２１）の前記の基端側部分に前記収容溝（３１）を形成し、前記第２ロッド（２２）に前記挿入部（３２）を設け、
前記収容溝（３１）の両側壁（３１ａ，３１ａ）に前記案内部材（３５）の長手方向の両端部を支持し、当該案内部材（３５）の長手方向の中央部が、ローラ又はベアリング（８１）を介して、前記挿入部（３２）に設けた前記カム溝（３８）に係合される、ことを特徴とする出力装置。

【請求項6】

請求項２の出力装置において、
前記収容溝（３１）の両側壁（３１ａ，３１ａ）に前記案内部材（３５）の長手方向の両端部を支持し、当該案内部材（３５）の長手方向の中央部が、ローラ又はベアリング（８１）を介して、前記挿入部（３２）に設けた前記カム溝（３８）に係合される、ことを特徴とする出力装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、位置決め用クランプに利用するのに好適な出力装置に関する。

【背景技術】

【0002】

この種の出力装置には、従来では、特許文献１（日本国・特開２０１０−１０５１１１号公報）に記載されたものがある。その従来技術は、次のように構成されている。
出力ロッド（締結離脱受動楔）の下半部の両側に左右２つのクサビ（締結駆動クサビと離脱駆動クサビ）を配置し、左クサビの上部傾斜面を出力ロッドの上部傾斜面に係合可能に構成すると共に、右クサビの下部傾斜面を出力ロッドの下部傾斜面に係合可能に構成したものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】 特開２０１０−１０５１１１号公報

【0004】

上記の従来技術は、構成が複雑で出力装置の製作コストが高くなるうえ、その出力装置が大形になるという問題がある。
本発明の目的は、上記の問題点を改善するための出力装置を提案することにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記の目的を達成するため、本発明は、例えば、図１Ａから図２Ｂ、又は図３、若しくは図４Ａと図４Ｂに示すように、出力装置を次のように構成した。
ハウジング１に、第１ガイド孔１１が形成されると共に、その第１ガイド孔１１の基部側部分に交差するように第２ガイド孔１２が形成される。第１ガイド孔１１に出力用の第１ロッド２１が軸心方向へ移動可能に挿入される。第２ガイド孔１２に駆動用の第２ロッド２２が軸心方向へ移動可能に挿入される。前記第１ロッド２１の基端側部分と前記第２ロッド２２との両者のうちのいずれか一方に、収容溝３１が第２ロッド２２の軸心方向へ延びるように形成される。前記両者のうちの他方に設けた挿入部３２が収容溝３１に挿入される。前記第１ロッド２１の前記の基端側部分に案内部材３５が設けられる。その案内部材３５に直接または間接的に係合されるように前記第２ロッド２２にカム溝３８が設けられる。そのカム溝３８の駆動溝部分４０は、第２ロッド２２の軸心方向の両端のうちのいずれか一端へ向かうにつれて当該軸心から離れるように構成される。第２ロッド２２に連結された駆動手段Ｄが上記第２ロッド２２を軸心方向へ移動させる。

【0006】

本発明は、前述した従来装置と比べて、構成が簡素になるので、製作コストが安くなるうえコンパクトに造れるという作用効果を奏する。

【0007】

本発明は、前記第１ロッド２１の前記の基端側部分に前記収容溝３１を形成し、前記第２ロッド２２に前記挿入部３２を設けことが好ましい。

【0008】

また、本発明は、前記収容溝３１の両側壁３１ａ，３１ａに前記案内部材３５の長手方向の両端部を回転可能に支持し、当該案内部材３５の長手方向の中央部が、前記挿入部３２に設けた前記カム溝３８に係合されることが好ましい。

【0009】

さらに、本発明は、前記収容溝３１の前記の両側壁３１ａ，３１ａに前記案内部材３５の前記の両端部をローラ又はベアリング３６を介して回転可能に支持することが好ましい。

【0010】

また、本発明は、例えば図４Ａと図４Ｂに示すように、前記収容溝３１の両側壁３１ａ，３１ａに前記案内部材３５の長手方向の両端部を支持し、当該案内部材３５の長手方向の中央部が、ローラ又はベアリング８１を介して、前記挿入部３２に設けた前記カム溝３８に係合されることが好ましい。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】 図１Ａから図１Ｃは、本発明の第１実施形態を示している。図１Ａは、本発明の出力装置を適用した位置決め用クランプのアンクランプ状態の立面視の断面図である。図１Ｂは、図１Ａ中の１Ｂ−１Ｂ線の断面図に相当する図である。図１Ｃは、図１Ａ中の１Ｃ−１Ｃ線の断面図に相当する図である。

【図2】 図２Ａは、上記クランプのクランプ状態を示し、上記図１Ａに類似する図である。図２Ｂは、上記図１Ｂに類似する図である。

【図3】 図３は、本発明の第２実施形態を示し、上記図１Ａに類似する図である。

【図4】 図４Ａと図４Ｂは、本発明の第３実施形態を示している。図４Ａは、上記図１Ａに類似する図である。図４Ｂは、上記図１Ｂに類似する図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

図１Ａから図２Ｂは、本発明の第１実施形態を示している。
この第１実施形態では、本発明の出力装置を位置決め用クランプに適用した場合を例示している。まず、図１Ａから図１Ｃによって上記クランプの構造を説明する。

【0013】

上記クランプのハウジング１は、本体部分としての下ハウジング２と、その下ハウジング２の上部から上方へ一体に突出された筒状のプラグ部分３とを備える。上記の下ハウジング２内に出力装置の構成部材が配置され、上記プラグ部分３に後述のクランプ機構４の構成部材が設けられる。

【0014】

上記の下ハウジング２に第１ガイド孔１１が上下方向に形成される。また、その下ハウジング２に第２ガイド孔１２が水平方向へ形成され、その第２ガイド孔１２が第１ガイド孔１１に交差されている。
上記第１ガイド孔１１と上記プラグ部分３の筒孔３ａに、出力用の第１ロッド２１が上下方向（軸心方向）へ移動可能に挿入される。また、上記第２ガイド孔１２に駆動用の第２ロッド２２が水平方向（軸心方向）へ移動可能に挿入される。

【0015】

第１ロッド２１の下半部分（基端側部分）には、水平方向かつ上下方向へ延びる収容溝３１が形成される。その収容溝３１には、第２ロッド２２に設けた挿入部３２が嵌入される。
また、収容溝３１の両側壁３１ａ，３１ａには、案内部材としてのピン部材３５の長手方向の両端部が、ラジアルベアリング３６を介して回転可能に支持される。上記ピン部材３５に対応させて、第２ロッド２２の前記挿入部３２にカム溝３８が形成される。そのカム溝３８は、水平溝部分３９と、右下向きに傾斜された駆動溝部分４０とを有する。上記カム溝３８がピン部材３５の長手方向の中央部に外嵌め（係合）されている。
さらに、前記プラグ部分３の途中高さ部に設けたバネ受４３と第１ロッド２１の途中高さ部との間にロックバネ４４が装着される。

【0016】

第２ロッド２２の右部に設けたＴ溝４６に、駆動手段Ｄの出力部に設けたＴ脚４７が連結される。その駆動手段Ｄは、ここでは、電動機の回転を軸心方向の移動へ減速して上記Ｔ脚４７に伝達するように構成されている。

【0017】

前記クランプ機構４は、次のように構成されている。
前記プラグ部分３の周壁の上部に、横向きの貫通孔５１が周方向へ所定の間隔をあけて形成され、各貫通孔５１に係合ボール５２が挿入される。第１ロッド２１の上部には、下向きに狭くなるテーパ外周面５４と退避溝５５とが上下に形成される。プラグ部分３の周壁の下半部にコレット５８が外嵌めされる。そのコレット５８は、上下方向へ形成されたスリット５９を有し、半径方向へ縮小可能で自己の弾性復元力によって半径方向へ拡大可能に構成されている。上記コレット５８が進出バネ６０によって上方へ付勢される。なお、上記の進出バネ６０は、周方向へ所定の間隔をあけて複数配置されている。

【0018】

また、ワークパレット等のクランプ対象物（図示せず）に固定されるブロック６３の下面に挿入穴６４が開口される。その挿入穴６４の内周面に係止孔６５とテーパ位置決め孔６６とが上下に形成される。

【0019】

上記クランプは次のように動作する。
図１Ａのアンクランプ状態では、第２ロッド２２が右方へ後退され、これにより、出力ロッド２２がロックバネ４４に抗して上昇され、係合ボール５２が退避溝５５へ向けて半径方向の内方へ移動可能になっている（ここでは、上記係合ボール５２が既に移動された状態を示している）。

【0020】

上記図１Ａのアンクランプ状態から図２Ａのクランプ状態へ切換えるときには、まず、図１Ａに示すように、ブロック６３を下降させていき、そのブロック６３のテーパ位置決め孔６６を前記コレット５８のテーパ外周面５８ａに嵌合させる。次いで、図２Ａに示すように、前記第２ロッド２２を左方へ進出させる。これにより、その第２ロッド２２の駆動溝部分４０がピン部材３５を介して第１ロッド２１を下降させる。すると、その下降力とロックバネ４４との合力により、第１ロッド２１のテーパ外周面５４が係合ボール５２と係止孔６５とを介して前記ブロック６３を引き下げる。このため、そのブロック６３のテーパ位置決め孔６６が、前記コレット５８を縮径させて当該コレット５８の内周面をプラグ部分３の外周面に密着させると共に、上記コレット５８を進出バネ６０に抗して下降させ、上記ブロック６３の下面が下ハウジング２の上面に押圧される。

【0021】

なお、上記図２Ａのクランプ状態から図１Ａのアンクランプ状態へ切り換える時には、前記第２ロッド２２を右方へ後退させればよい。

【0022】

上記構成の出力装置は、前述した従来装置と比べて、構成が簡素になるので、製作コストが安くなるうえコンパクトに造れる。
また、第１ロッド２１は、第１ガイド孔１１の上下の２箇所で支持されるので、ガイド特性に優れる。同様に、第２ロッド２２も、第２ガイド孔１２の左右の２箇所で支持されるので、ガイド特性に優れる。

【0023】

前記ピン部材３５は、収容溝３１の両側壁３１ａ，３１ａに回転可能に支持されることに代えて、上記の両側壁３１ａ，３１ａに固定されてもよい。
前記の駆動手段Ｄは、例示した電動機を利用した機構に代えて、流体圧シリンダ等の他の種類のアクチュエータを利用してもよい。

【0024】

図３は本発明の第２実施形態を示し、図４Ａと図４Ｂは本発明の第３実施形態を示している。これら別の実施形態においては、上記の第１実施形態の構成部材と同じ部材（または類似する部材）には原則として同一の参照数字を付けて説明する。

【0025】

図３の第２実施形態は、上記の第１実施形態とは次の点で異なる。
第１実施形態の前記の図１Ａでは、前記カム溝３８の水平溝部分３９が左向きに開口されていたが、第２実施形態の図３では、上記の水平溝部分３９の左部が閉じられている。
また、駆動手段Ｄは、第２ロッド２２のＴ溝４６に嵌合されるＴ脚７１と、そのＴ脚７１のオネジ部７２が螺合されるナット７３とを有する。そのナット７３が前記の下ハウジング２に固定されている。
上記Ｔ脚７１の右部に設けた六角穴７５を六角レンチ（図示せず）で回転させることにより、第２ロッド２２が左右方向へ進退される。

【0026】

図４Ａと図４Ｂの第３実施形態は、上記第１と第２の実施形態とは次の点で異なる。
前記第１ロッド２１に形成された収容溝３１の両側壁３１ａ，３１ａに前記ピン部材３５の長手方向の両端部が支持される。そのピン部材３５の長手方向の中央部がラジアルベアリング８１を介して前記カム溝３８に嵌合（係合）されている。

【0027】

上記の各実施形態は次のように変更可能である。
前記案内部材は、例示したピン部材３５に代えて、ボールやキー等を利用してもよい。
前記の第１ガイド孔１１と第２ガイド孔１２とは、直交させることに代えて、その直交状態よりも所定の角度で傾けた状態で交差させてもよい。
第１ロッド２１に収容溝３１を形成すると共に第２ロッド２２に挿入部３２を設けることに代えて、第１ロッド２１に挿入部を設けると共に第２ロッド２２に収容溝を形成してもよい。

【0028】

前記ラジアルベアリング３６，８１は、ローラ等に変更可能である。
第１ロッド２１は、下方へクランプ駆動されることに代えて、上方へクランプ駆動されるように構成してもよい。この場合、カム溝３８の傾斜方向を変更すればよい。
出力装置は、位置決め用クランプに適用することに代えて、他の種類のクランプや各種装置に適用してもよい。
その他に、当業者が想定できる範囲で種々の変更を行えることは勿論である。

【符号の説明】

【0029】

１：ハウジング，１１：第１ガイド孔，１２：第２ガイド孔，２１：第１ロッド，２２：第２ロッド，３１：収容溝，３１ａ・３１ａ：側壁，３２：挿入部，３５：案内部材（ピン部材），３６：ローラ又はベアリング，３８：カム溝，４０：駆動溝部分，８１：ローラ又はベアリング，Ｄ：駆動手段．

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】