特開 2025-7530 電動バイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025007530

(43)【公開日】2025-01-17

(54)【発明の名称】電動バイス

(51)【国際特許分類】

   B23Q 3/06 20060101AFI20250109BHJP

   B25B 1/10 20060101ALI20250109BHJP

   B25B 1/18 20060101ALI20250109BHJP

【ＦＩ】

B23Q3/06 301L

B25B1/10 Z

B25B1/18 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023108987

(22)【出願日】2023-07-03

(71)【出願人】

【識別番号】000215109

【氏名又は名称】津田駒工業株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】591231867

【氏名又は名称】共和電機工業株式会社

(72)【発明者】

【氏名】多田 裕之

(72)【発明者】

【氏名】植村 恭成

(72)【発明者】

【氏名】大島 弘三

【テーマコード（参考）】

3C016

3C020

【Ｆターム（参考）】

3C016CA08

3C016CC01

3C020BB03

3C020CC02

3C020CC06

3C020GG03

3C020GG06

(57)【要約】

【課題】
本発明は、ネジ軸をモータで回転させて可動ジョーを移動させ、固定ジョーとの間でワークをクランプする電動バイスにおいて、過大なクランプ力の作用によるワーク等の破損を防止すると共に、所望のクランプ力でワークをクランプすることが可能な構成を提供する。
【解決手段】
電動バイスは、ネジ軸に連結される中空軸と、クラッチ機構で中空軸に連結される回転推進軸と、中空軸に収容される増締め機構とを備え、回転推進軸をモータで回転させることで、クラッチ機構が連結状態では中空軸を回転させ、解除状態では増締め機構による増締め動作が行われるように構成される。そして、電動バイスは、回転推進軸に作用するトルクを検出するトルク検出器と、モータの駆動を制御する制御装置とを備え、制御装置が、トルク検出値に基づいてクラッチ機構の解除状態を検出するクラッチ切れ検出器と、停止条件に基づいて増締め動作を制御する増締め制御器とを備える。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワークをクランプする固定ジョー及び可動ジョーと、前記可動ジョーを軸線方向に移動させるネジ軸と、前記ネジ軸の一端部に対し相対回転不能に連結される中空円筒状の中空軸であって本体フレームに対し回転可能に支持される中空軸と、クラッチ機構を介して前記中空軸に連結される回転推進軸と、前記中空軸内に収容される増締め機構とを備え、
前記回転推進軸を回転させることで、前記クラッチ機構が連結状態で前記クラッチ機構を介して前記中空軸を回転させ、前記クラッチ機構が解除状態で前記ネジ軸を介して前記可動ジョーに対しクランプ力を作用させる前記増締め機構による増締め動作が行われる電動バイスであって、
前記回転推進軸を回転駆動するモータと、
前記回転推進軸に作用するトルクを検出するトルク検出器と、
前記モータの駆動を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置が、前記トルク検出器で検出したトルク検出値に基づいて前記クラッチ機構が前記解除状態となったことを検出するクラッチ切れ検出器と、予め設定された停止条件に基づいて前記増締め動作を制御する増締め制御器とを備える
ことを特徴とする電動バイス。

【請求項2】

前記クラッチ切れ検出器は、前記トルク検出値の微分値を求める演算器と、前記微分値に基づいて前記解除状態となったことを判断する判断器とを備える
ことを特徴とする請求項１に記載の電動バイス。

【請求項3】

前記制御装置は、前記クラッチ切れ検出器で前記解除状態が検出された時点での前記モータの駆動量に基づいて前記軸線方向における前記固定ジョーと前記可動ジョーとの間隔を求める算出器と、前記間隔と予め設定されたワーク寸法とを比較して前記ワークのクランプの適否を判定する判定器とを備える
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電動バイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、固定ジョー及び可動ジョーと、可動ジョーを軸線方向に移動させるネジ軸と、ネジ軸を回転させるモータとを備え、モータでネジ軸を回転させることで可動ジョーを移動させて固定ジョーとの間でワークをクランプする電動バイスに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、前記の電動バイス（万力）が開示されている。また、その特許文献１に開示された電動バイスは、モータに供給される電流を測定し、その電流の測定値（供給電流値）に基づいてモータの駆動を制御するように構成されている。具体的には、ワークをクランプすべくモータを駆動して可動ジョーを固定ジョー側へ移動させた上で、前記供給電流値と予め設定された閾値とを比較し、前記供給電流値が閾値を超えたことが検出された時点で、モータの駆動を停止するようにその制御が行われている。そして、そのような制御によってモータの駆動が停止した時点を、ワークのクランプが完了した時点としている。

【0003】

なお、そのモータの制御について、前記した電流の測定は、可動ジョーがワークに作用させる力（ワークに対するクランプ力）を把握するためのものである。詳しくは、モータで可動ジョーを駆動してワークにクランプ力を作用させる結果として、その反力が可動ジョー（モータ）に対し負荷（負荷トルク）として作用する。そして、前記供給電流値がその負荷トルクに応じたものとなる（負荷トルクの上昇に伴って前記供給電流値が上昇する）ことから、クランプ力を前記供給電流値から把握できるものである。また、前記供給電流値が負荷トルク（モータの出力トルク）と比例していることから、その電流の測定は、モータの出力トルクの検出を代替するものである。

【0004】

そして、特許文献１では、そのようなモータの出力トルクに応じた力をクランプ力としてワークに対し作用させ続ける電動バイスにおいて、前記のような閾値による制御を行うことで、ワークに対するクランプ力が過大とならない状態でクランプが完了され（モータが停止され）、ワークの傷つき等が防止されるとされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１９－１１８９８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、電動バイスにおいては、実際にワークに作用するクランプ力が、ジョーとワークとの間での切粉の噛み込みやネジ軸の給脂状態、ワークの設置状態等が原因で、前記したモータの出力トルクに応じて想定されるクランプ力とは異なる場合がある。すなわち、前記原因によって実際のクランプ力が想定のクランプ力に対し上下にばらつく場合がある。そのため、実際のクランプ力が想定のクランプ力よりも低くなる場合も想定し、そのように実際のクランプ力が低くなった場合でも十分なクランプ力が得られるように、前記した閾値は、想定のクランプ力に基づいて定められる値よりも大きい値に設定する必要がある。

【0007】

しかし、実際のクランプ力は、想定のクランプ力よりも大きくなる場合もある。そのため、前記のように閾値を設定した場合において、実際のクランプ力が想定のクランプ力よりも大きくなってしまった場合には、ワークに対し過大なクランプ力が作用する状態となってしまい、ワークやバイスの破損を招いてしまう虞がある。

【0008】

そこで、本発明は、ワークに過大なクランプ力が作用することによるワークやバイスの破損を可及的に防止すると共に、所望のクランプ力で確実にワークをクランプした状態とすることが可能な電動バイスの構成を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

前記目的を達成すべく、本発明の電動バイスは、ワークをクランプする固定ジョー及び可動ジョーと、可動ジョーを軸線方向に移動させるネジ軸と、ネジ軸の一端部に対し相対回転不能に連結される中空円筒状の中空軸であって本体フレームに対し回転可能に支持される中空軸と、クラッチ機構を介して中空軸に連結される回転推進軸と、中空軸内に収容される増締め機構とを備え、回転推進軸を回転させることで、クラッチ機構が連結状態でクラッチ機構を介して中空軸を回転させ、クラッチ機構が解除状態でネジ軸を介して可動ジョーに対しクランプ力を作用させる増締め機構による増締め動作が行われるように構成されている。

【0010】

その上で、本発明の電動バイスは、回転推進軸を回転駆動するモータと、回転推進軸に作用するトルクを検出するトルク検出器と、モータの駆動を制御する制御装置とを備え、制御装置が、トルク検出器で検出したトルク検出値に基づいてクラッチ機構が解除状態となったことを検出するクラッチ切れ検出器と、予め設定された停止条件に基づいて前記増締め動作を制御する増締め制御器とを備えている。

【0011】

なお、ここで言う「停止条件」とは、クラッチ機構が前記解除状態となってからの回転推進軸の移動量に応じたモータの駆動量を特定する条件（例えば、回転回数や駆動時間、出力トルクの閾値等）を言う。

【0012】

また、そのような本発明による電動バイスにおいて、クラッチ切れ検出器が、トルク検出値の微分値を求める演算器と、微分値に基づいて前記解除状態となったことを判断する判断器とを備えるように構成されても良い。さらに、制御装置が、クラッチ切れ検出器で解除状態が検出された時点でのモータの駆動量に基づいて前記軸線方向における固定ジョーと可動ジョーとの間隔を求める算出器と、前記間隔と予め設定されたワーク寸法とを比較してワークのクランプの適否を判定する判定器とを備えるように構成されても良い。

【発明の効果】

【0013】

本発明の電動バイスによれば、初期状態ではクラッチ機構が連結状態となっており、その状態でモータによる回転推進軸の回転駆動を開始することにより、クラッチ機構を介して中空軸が回転されてネジ軸が回転される。それにより、可動ジョーがワーク側へ移動してワークに当接し、ワークに対し可動ジョーがクランプ力を作用させる状態となる。その上で、モータによる回転推進軸の回転駆動が更に継続されると、反力として可動ジョーに作用する負荷が上昇し、その負荷がクラッチ機構において想定された負荷を超えるとクラッチ機構が解除状態となる。そして、そのクラッチ機構の解除状態では、回転推進軸が回転駆動されても中空軸（ネジ軸）は回転せず、回転推進軸がその回転量に応じた分だけネジ軸側へ移動し、増締め機構を介して増力された力でネジ軸がワーク側へ押圧された状態となる。

【0014】

その上で、本発明の電動バイスにおいては、クラッチ切れ検出器により、前記負荷に応じて回転推進軸に作用するトルクの検出値（トルク検出値）に基づいて、クラッチ機構が解除状態となったとみなされる時点（解除時点）が検出される。その上で、その解除時点以降では、その解除時点よりも前とは異なる態様でモータの制御が行われる。具体的には、前記解除時点以降では、最終的に所望のクランプ力が得られるような回転推進軸の移動量を生じさせる回転推進軸の回転量を踏まえ、予め設定された停止条件に基づいてモータの駆動が制御される。

【0015】

このように、本発明の電動バイスにおいては、前記解除時点でモータの制御態様を切り換えると共に、前記解除時点以降では、回転推進軸の移動量に応じたモータの駆動量を踏まえて設定された停止条件に基づき、そのモータの制御が行われる。そして、そのモータの駆動量（回転推進軸の移動量）については適切に制御することが可能であることから、そのような本発明の電動バイスによれば、実際のクランプ力とは異なる可能性のある想定のクランプ力に応じた出力トルクに基づいてモータを制御して最終的なクランプ力を得ようとする従来の電動バイスと比べ、クランプ状態でのクランプ力を適切な大きさとすることができる。それにより、最終的なワークのクランプ状態をより適切なものとし、ワークやバイスの破損等を可及的に防止することができる。

【0016】

また、本発明による電動バイスにおいては、クラッチ機構との関係で、前記トルクは、ワークに対し可動ジョーが当接してから徐々に上昇していき、前記解除状態となった時点で０に変化する。そこで、そのような電動バイスにおいて、クラッチ切れ検出器を、トルク検出値の微分値を求める演算器と、微分値に基づいて前記解除状態となったことを判断する判断器とを備えるように構成することにより、クラッチ機構が前記解除状態となった時点の検出がより正確に行われるようになる。

【0017】

さらに、クラッチ切れ検出器で解除状態が検出された時点での固定ジョーと可動ジョーとの間隔を求める算出器、及びその求められた間隔と予め設定されたワークの寸法とを比較してワークのクランプの適否を判定する判定器を制御装置が備えることにより、前記解除時点においてワークがクランプされた状態（ワークが両ジョーに当接した状態）となっているか否かが判定される。それにより、電動バイスにおいて、ワークのクランプの適否を自動的に判断できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明に係る一実施形態の電動バイスにおいて、その全体を示す側面断面図である。

【図2】本発明に係る一実施形態の電動バイスにおいて、その初期状態における要部拡大断面図である。

【図3】本発明に係る一実施形態の電動バイスにおいて、増締め動作が完了した状態における要部拡大断面図である。

【図4】図２に対し、本体フレームに支持される部分を示す外形図で示す。

【図5】本発明に係る一実施形態の電動バイスにおいて、その全体を示す上面図である。

【図6】本発明に係る一実施形態の電動バイスにおけるブロック図である。

【図7】本発明に係る一実施形態の電動バイスにおいて、電動バイスでワークをクランプした際のトルク波形図である。

【図8】本発明に係る別の実施形態の電動バイスにおけるブロック図である。

【発明を実施するための最良の形態】

【0019】

以下では、図１～図７に基づき、本発明の電動バイスの一実施形態（実施例）について説明する。

【0020】

電動バイス１は、工作機械等の設置面上に固定される筐体状の本体フレーム３と、ワークＷをクランプするための固定ジョー５及び可動ジョー７とを備えている。また、電動バイス１は、可動ジョー７が取り付けられるスライドブロック９と、スライドブロック９を本体フレーム３の長手方向に移動させるためのネジ軸１０とを備えている。

【0021】

固定ジョー５は、前記長手方向における一端側において、本体フレーム３の上面に対し、ネジ部材により固定されている。また、可動ジョー７は、本体フレーム３の上面上において、前記長手方向において固定ジョー５と対向するように設けられている。さらに、スライドブロック９は、本体フレーム３の内部の空間において、前記長手方向に摺動可能に設けられている。そして、可動ジョー７は、本体フレーム３の上面に形成された貫通溝を介して、ネジ部材によりスライドブロック９と連結されている。

【0022】

また、ネジ軸１０は、その軸線が前記長手方向と平行を成すような向きで、本体フレーム３の内部に設けられている。なお、スライドブロック９には、その摺動方向に貫通する雌ネジ孔が形成されている。そして、スライドブロック９は、その雌ネジ孔においてネジ軸１０と螺合している。それにより、電動バイス１においては、ネジ軸１０が正転／逆転されることにより、スライドブロック９が前記長手方向（ネジ軸１０の軸線方向）に移動し、それに伴って可動ジョー７が固定ジョー５に対し接近／離間するようになっている。

【0023】

また、電動バイス１は、ネジ軸１０を回転させるための中空軸２０及び回転推進軸３０を備えている。なお、中空軸２０は、ネジ軸１０に連結される軸として設けられており、また、回転推進軸３０は、中空軸２０に連結されると共に後述のモータによって回転駆動される軸として設けられている。

【0024】

それらのうち、中空軸２０は、中空円筒状の軸部材であって、軸線方向における中間部分に径方向の外側に向けて突出するように形成されたフランジ部２０ａを有している。そして、中空軸２０は、そのフランジ部２０ａにおいて、本体フレーム３に対し回転可能に支持されている。

【0025】

より詳しくは、本体フレーム３は、その一端側（固定ジョー５とは反対側）に、中空軸２０を支持するための支持部材３ａを有している。その支持部材３ａは、中空軸２０を収容するための貫通孔を有するブロック状の部材である。そして、支持部材３ａは、その貫通孔の中心線を前記長手方向に一致させる向きで設けられ、本体フレーム３の端部を構成している。なお、その支持部材３ａと中空軸２０との関係について、中空軸２０におけるフランジ部２０ａの外径は、支持部材３ａの貫通孔の内径に対し、その貫通孔の内周面に摺接する程度に僅かに小さい大きさとなっている。そして、支持部材３ａは、その貫通孔内に、内周面の全周に亘って径方向の内側に向けて突出するように形成されると共にその内側に中空軸２０を配置可能な円環状の突出部３ｂを有している。

【0026】

その上で、中空軸２０は、前記長手方向に関しフランジ部２０ａが支持部材３ａの突出部３ｂに対し固定ジョー５側で対向する配置で、フランジ部２０ａの外周面において支持部材３ａ（本体フレーム３）に対し相対回転可能に支持されている。なお、フランジ部２０ａと突出部３ｂとの間にスラストメタルが介装されると共に、フランジ部２０ａに対するスラストメタルとは反対側に止め輪が支持部材３ａに固定されて設けられている。それにより、中空軸２０は、前記のように回転可能に支持された状態で、前記長手方向に関し、移動が規制されて位置決めされた状態となっている。

【0027】

また、中空軸２０は、中空円筒状の部材であることから貫通孔を有しており、その貫通孔における一端側の内周面には雌ネジが形成されている。そして、その中空軸２０の一端には、貫通孔の雌ネジに螺合されるかたちで円環状のリング部材１４が内装されている。なお、中空軸２０とリング部材１４とは、六角穴付ボルトによって相対回転不能に固定されている。

【0028】

また、リング部材１４の貫通孔におけるネジ軸１０側の部分は、六角孔となっている。また、ネジ軸１０の一端部は、そのリング部材１４の六角孔に対応する六角形状に形成されている。その上で、リング部材１４の貫通孔（六角孔の部分）に対しネジ軸１０の一端部が嵌挿されており、それによってネジ軸１０とリング部材１４とは相対回転不能な状態となっている。したがって、ネジ軸１０と中空軸２０とは、そのリング部材１４を介して相対回転不能に連結された状態となっている。

【0029】

また、ネジ軸１０の一端には、付勢軸１２が摺動可能なかたちで挿入されている。なお、付勢軸１２は、その一端がネジ軸１０に挿入された状態で、他端側の部分がリング部材１４から突出した状態となっている。その上で、付勢軸１２は、そのリング部材１４から突出した他端側の部分にフランジ部を有している。また、そのフランジ部の外径は、中空軸２０の貫通孔の内周面に対し摺接可能な程度の大きさとなっている。したがって、付勢軸１２は、そのフランジ部において、前記長手方向に関し、リング部材１４と対向した状態となっている。その上で、付勢軸１２のフランジ部とリング部材１４との間には、複数の皿バネが介装されている。それにより、付勢軸１２は、その皿バネの弾性力によって固定ジョー５側とは反対側へ付勢された状態となっている。

【0030】

なお、中空軸２０は、前記のように一端側でネジ軸１０に連結された状態では、その他端側が支持部材３ａから突出した状態となっている。そして、その中空軸２０の他端には、丸ナット２２が内嵌されている。そして、その丸ナット２２は、六角穴付ボルトによって中空軸２０に対し相対回転不能に固定されている。

【0031】

回転推進軸３０は、中空軸２０（丸ナット２２）に連結される主体部３１と、主体部３１の一端に連続するように形成されて主体部３１よりも小径の小径部３２とを有している。また、回転推進軸３０は、その軸線方向における主体部３１の中間部分よりも他端側（小径部３２とは反対側）において主体部３１の外周面から突出するように形成されたフランジ部３３を有している。さらに、主体部３１には、そのフランジ部３３よりも小径部３２側において、外周面上に雄ネジが形成されている。

【0032】

そして、回転推進軸３０は、前記長手方向において主体部３１に対して小径部３２が固定ジョー５側となる向きで、主体部３１における雄ネジが丸ナット２２の雌ネジ孔に螺合されることで、丸ナット２２を介して中空軸２０に対し支持された状態とされている。したがって、回転推進軸３０は、少なくともフランジ部３３及びそのフランジ部３３よりも他端側の部分が中空軸２０（丸ナット２２）から突出した状態となっている。

【0033】

その上で、中空軸２０と回転推進軸３０との間にはクラッチ機構４０が設けられている。それにより、回転推進軸３０が回転駆動された際に、その回転推進軸３０の回転がクラッチ機構４０を介して中空軸２０に伝達されるようになっている。

【0034】

そのクラッチ機構４０について、詳しくは、回転推進軸３０の小径部３２には、中空円筒状のクラッチリング４１が外嵌されている。但し、クラッチリング４１と小径部３２との間にはキーが介装され、クラッチリング４１は、回転推進軸３０に対し相対回転不能であると共に、軸線方向に移動可能に設けられている。なお、そのクラッチリング４１は、軸線方向における一端側（固定ジョー５側とは反対側）の部分が、それ以外の部分よりも大径の（円盤状の）クラッチ部として形成されている。また、そのクラッチ部の外径は、回転推進軸３０における主体部３１の外径よりも大きくなっている。したがって、クラッチリング４１は、回転推進軸３０（小径部３２）に外嵌された状態で、そのクラッチ部において丸ナット２２と対向した状態となっている。

【0035】

また、回転推進軸３０における小径部の先端には、円盤状のベアリングホルダ４３がネジ部材によって固定されている。なお、ベアリングホルダ４３の外径は、クラッチリング４１の他端側の部分（クラッチ部以外の部分）の外径よりも大きくなっている。したがって、ベアリングホルダ４３は、その外周側の部分においてクラッチ部と対向した状態となっている。その上で、そのベアリングホルダ４３とクラッチリング４１のクラッチ部との間には、圧縮バネ４２が設けられている。それにより、クラッチリング４１がその圧縮バネ４２の弾性力によって丸ナット２２側に付勢された状態となっている。

【0036】

なお、クラッチリング４１のクラッチ部における丸ナット２２側の端面には、周方向に間隔を置いて複数の係合突起が形成されている。一方で、丸ナット２２におけるクラッチリング４１側の端面には、クラッチリング４１（クラッチ部）における係合突起に対応する複数の係合溝が形成されている。したがって、電動バイス１における初期状態（ワークＷをクランプしていない状態）においては、前記のように圧縮バネ４２によってクラッチリング４１が丸ナット２２側に付勢されているのに伴い、クラッチリング４１の係合突起と丸ナット２２の係合溝とが係合すると共に、その係合状態が維持された状態となる。その結果として、回転推進軸３０と中空軸２０とが連結された状態となる。

【0037】

そして、回転推進軸３０は、前述のようにモータＭによって回転駆動される。すなわち、電動バイス１は、回転推進軸３０を駆動するためのモータＭを備えている。そして、そのモータＭは、本体フレーム３の側方において、出力軸が回転推進軸３０と平行を成すと共に、その出力軸が固定ジョー５に対する可動ジョー７の側となるような向きで設けられている。

【0038】

その上で、電動バイス１は、そのモータＭの出力軸と回転推進軸３０とを連結するための駆動伝達機構５０を備えている。さらに、電動バイス１は、モータＭ及び駆動伝達機構５０を本体フレーム３に対して支持された状態とするための連結フレーム６０を備えている。なお、連結フレーム６０は、ベースとなる板状の基部６１であって、本体フレーム３に取り付けられると共にモータＭ及び駆動伝達機構５０を支持する基部６１を有している。但し、その基部６１は、板厚方向の端面が本体フレーム３の幅方向（ネジ軸１０の軸線方向と直交する方向）と平行を成した状態で、本体フレーム３の支持部材３ａに支持されている。また、連結フレーム６０は、基部６１に取り付けられるカバー部であって、モータＭ及び駆動伝達機構５０を覆うカバー部を有している。

【0039】

駆動伝達機構５０は、モータＭの出力軸に対しカップリングを介して連結された駆動軸５１、並びに回転推進軸３０に対し伝達軸５３及びカップリングを介して連結された従動軸５２を有している。さらに、駆動伝達機構５０は、駆動軸５１に取り付けられるプーリ５５、従動軸５２に取り付けられるプーリ５６、及び両プーリ５５、５６を連結するベルト５７を有している。なお、伝達軸５３は、回転推進軸３０の他端に形成された収容溝に嵌装されるかたちで、回転推進軸３０に対し連結されている。また、駆動軸５１及び従動軸５２は、連結フレーム６０における基部６１を貫通するように設けられており、基部６１に対し軸受（図示略）を介して回転可能に支持されている。そして、プーリ５５、５６は、基部６１よりも先端側において、それぞれ駆動軸５１及び従動軸５２に取り付けられている。

【0040】

そして、以上のような構成によれば、その前記初期状態でモータＭによって回転推進軸３０が回転駆動されると、中空軸２０が回転されるため、それに伴ってネジ軸１０が回転してスライドブロック９に連結された可動ジョー７が固定ジョー５側へ移動することとなる。また、そのように可動ジョー７が移動して可動ジョー７と固定ジョー５とでワークＷがクランプされた状態となると、可動ジョー７の移動がワークＷによって阻止されることから、ネジ軸１０（中空軸２０）の回転が阻止された状態となる。

【0041】

その上で、モータＭによる回転推進軸３０の回転駆動が更に継続されると、連結された中空軸２０の回転が阻止されていることに伴い、モータＭの駆動トルクが徐々に上昇する。そして、その駆動トルクがクラッチリング４１の係合突起と丸ナット２２の係合溝との間の係合力を超えると、前記係合状態が解除された状態（解除状態）となる。それにより、回転推進軸３０が中空軸２０（丸ナット２２）に対し相対回転する状態となるため、主体部３１における雄ネジで丸ナット２２と螺合している回転推進軸３０は、その回転に伴って固定ジョー５側へ移動することとなる。

【0042】

このように、その電動バイス１においては、中空軸２０側の丸ナット２２と回転推進軸３０側のクラッチリング４１との間で、中空軸２０と回転推進軸３０とが連結された状態（連結状態）とその連結が解除された状態（解除状態）とが切り換えられる。したがって、その構成においては、前記係合状態となる丸ナット２２及びクラッチリング４１と、前記係合状態を維持するためにクラッチリング４１に対して弾性力を作用させる圧縮バネ４２及びベアリングホルダ４３との組み合わせが、クラッチ機構４０として機能するようになっている。

【0043】

また、電動バイス１は、クラッチ機構４０の前記解除状態で、ネジ軸１０を介して可動ジョー７に対しクランプ力を作用させる増締め機構７０を備えている。その増締め機構７０は、前記長手方向に関しネジ軸１０（付勢軸１２）と回転推進軸３０との間で、中空軸２０に収容されるかたちで設けられている。また、増締め機構７０は、中空軸２０に支持される中空円筒状のローラサポート７１と、ローラサポート７１に支持される作動軸７２と、作動軸７２の傾斜面に接する一対の大ローラ７３、７３及び一対の小ローラ７４、７４とを有している。

【0044】

その増締め機構７０について、より詳しくは、作動軸７２は、円筒状の軸部７２ａと、側面視において二等辺三角形状を成すと共に平面視において矩形状を成す楔状部７２ｂであって、軸部７２ａの一端に連続するかたちで軸部７２ａと一体に形成された楔状部７２ｂとから成っている。なお、楔状部７２ｂは、側面視において軸部７２ａ側の部分の大きさが、軸部７２ａの外径よりも若干大きくなっている。したがって、作動軸７２の外面には、軸部７２ａと楔状部７２ｂとの間には段部が存在している。そして、作動軸７２は、その軸部７２ａにおいて、ローラサポート７１を介して中空軸２０に支持されている。

【0045】

ローラサポート７１は、前記長手方向に関しネジ軸１０（付勢軸１２）と回転推進軸３０との間の位置で中空軸２０の貫通孔に対し内嵌されている。なお、ローラサポート７１は、中空円筒状であって貫通孔を有している。そして、ローラサポート７１の貫通孔について、ローラサポート７１が中空軸２０に内嵌された状態で、その貫通孔における中空軸２０のフランジ部２０ａよりも前記長手方向における回転推進軸３０側の部分が、作動軸７２の軸部７２ａを収容可能な丸孔として形成されている。なお、その丸孔の径は、作動軸７２の軸部７２ａが収容された状態で、その軸部７２ａが前記長手方向に摺動可能となるような大きさとなっている。

【0046】

また、ローラサポート７１の貫通孔において、その丸孔の部分よりも固定ジョー５側の部分は、作動軸７２の楔状部７２ｂを収容可能な大きさの角孔として形成されている。そして、その角孔は、作動軸７２の楔状部７２ｂが収容された状態で、その楔状部７２ｂの軸部７２ａ側の部分が前記長手方向に摺動可能となるような大きさとなっている。したがって、そのローラサポート７１の貫通孔は、角孔が丸孔よりも大きく形成されていることから、その内面に段部が形成された孔となっている。

【0047】

そして、作動軸７２は、軸部７２ａがローラサポート７１の貫通孔における丸孔の部分に嵌挿されると共に、楔状部７２ｂがその貫通孔における角孔の部分に収容された状態で、ローラサポート７１に対しその軸線方向に摺動可能に支持されている。それにより、作動軸７２は、その楔状部７２ｂの側面が電動バイス１（本体フレーム３）の上下方向と略平行を成す状態で、中空軸２０内において支持された状態となっている。また、前述のように作動軸７２の外面に段部が存在し、ローラサポート７１の貫通孔における内面にも段部が存在していることから、両段部が当接することで、作動軸７２のローラサポート７１に対する回転推進軸３０側への移動が規制されるようになっている。

【0048】

また、ローラサポート７１は、その一端側（角孔側）の端部において、その外周面から径方向の外側に向けて突出するように形成されたフランジを有している。そして、そのローラサポート７１が内嵌される中空軸２０の貫通孔は、軸線方向におけるフランジ部２０ａよりも一端側（固定ジョー５側）の部分の内径が、それ以外の部分の内径よりも大きくなっている。したがって、中空軸２０は、その貫通孔の内面に段部を有している。また、ローラサポート７１のフランジの外径は、その中空軸２０の貫通孔における一端側の部分に内嵌されるような大きさとなっている。そして、ローラサポート７１は、そのフランジにおいて中空軸２０の貫通孔の内周面に形成された段部と当接した状態で、中空軸２０の貫通孔に内嵌されている。

【0049】

また、ローラサポート７１は、そのフランジの端面から軸線方向における固定ジョー５側へ向けて突出する突出部７１ａを有している。なお、その突出部７１ａは、中空軸２０内において、ローラサポート７１の軸線を挟んで上下に対称的に位置するような配置で一対形成されている。そして、両突出部７１ａ、７１ａは、その内側となる部分が切り欠かれて平面状のテーパ面が形成されたものとなっている。

【0050】

また、作動軸７２における軸部７２ａの他端には、円盤状のベアリングホルダ４５が嵌合するかたちで設けられている。そして、そのベアリングホルダ４５と回転推進軸３０に取り付けられたベアリングホルダ４３との間には、スラストベアリング４４が介装されている。それにより、作動軸７２は、そのベアリングホルダ４５、スラストベアリング４４、及び回転推進軸３０に取り付けられたベアリングホルダ４３を介して回転推進軸３０に連結されると共に、回転推進軸３０に対し相対回転可能となっている。なお、作動軸７２は、そのように回転推進軸３０に連結された状態で、前記初期状態において、その外面の段部がローラサポート７１の貫通孔における内面の段部と当接した状態となっている。

【0051】

また、作動軸７２が前記のように中空軸２０内で支持された状態では、中空軸２０内におけるローラサポート７１と付勢軸１２との間の空間に、作動軸７２における楔状部７２ｂが存在している。その上で、増締め機構７０における一対の大ローラ７３、７３及び一対の小ローラ７４、７４が、前記空間（ローラ収容空間）において楔状部７２ｂを上下に挟むかたちで、各軸心を前記幅方向に向けるかたちで設けられている。

【0052】

なお、大ローラ７３、７３は、前記初期状態において、付勢軸１２の一方の端面（回転推進軸３０側の端面）に当接した状態で、作動軸７２の楔状部７２ｂを挟んで上下方向に対向した状態となっている。また、小ローラ７４、７４は、前記長手方向に関し対応する大ローラ７３とローラサポート７１との間で、作動軸７２の楔状部７２ｂを上下方向に挟むようなかたちで設けられている。そして、各小ローラ７４は、前記初期状態において、対応する大ローラ７３、ローラサポート７１における突出部７１ａのテーパ面及び楔状部７２ｂの傾斜面に当接した状態となっている。但し、大ローラ７３と小ローラ７４との当接位置は、上下方向に関し、大ローラ７３の中心よりも作動軸７２の軸線から離間した位置となっている。

【0053】

そして、そのように構成された増締め機構７０によれば、前述のようにクラッチ機構４０が解除状態となり、その後に回転推進軸３０が更に回転されて固定ジョー５側へ移動すると、その回転推進軸３０により、作動軸７２が押圧された状態（押圧力を受ける状態）となる。それにより、作動軸７２が、楔状部７２ｂで各ローラ７３、７４の間隔を上下に押し広げながら固定ジョー５側へ移動することとなる。その結果として、各小ローラ７４が当接する楔状部７２ｂの傾斜面及びローラサポート７１における突出部７１ａのテーパ面による楔効果により、作動軸７２が小ローラ７４に作用させる押圧力が増力されて大ローラ７３に作用し、その力が大ローラ７３を介してネジ軸１０に作用する状態となる。そして、そのような力がネジ軸１０を介して可動ジョー７に対し作用することで、ワークＷは、その増力された力でクランプされた状態（増締め動作が完了した状態）となる。

【0054】

そして、以上のように構成された電動バイス１は、モータＭの駆動を制御する制御装置１００を備えている。なお、その制御装置１００は、電動バイス１が設置される工作機械等の主制御装置９０に接続されている。また、その制御装置１００は、電動バイス１（モータＭ）の基本的な動作を指令する駆動指令器１０１を備えている。

【0055】

なお、主制御装置９０には、ワークＷを加工するための一連の加工プログラムが記憶されており、その加工プログラムには、電動バイス１によるワークＷをクランプする工程（クランプ工程）、及びワークＷのクランプ状態を解除する工程（アンクランプ工程）等が含まれている。そして、主制御装置９０は、その加工プログラムの進行に伴い、工程が前記クランプ工程となった時点で、制御装置１００における駆動指令器１０１へ向けてクランプ指令信号を出力するように構成されている。また、主制御装置９０は、加工プログラムにおける工程が前記アンクランプ工程となった時点で、駆動指令器１０１へ向けてアンクランプ指令信号を出力するように構成されている。

【0056】

駆動指令器１０１は、その出力端側で、モータＭを駆動するドライバ１０２に接続されている。そして、駆動指令器１０１は、主制御装置９０からクランプ指令信号が出力されると、ドライバ１０２に対し、設定された正転用の回転速度（設定正転速度）でモータＭを正転駆動するための正転指令信号を出力するように構成されている。また、駆動指令器１０１は、主制御装置９０からアンクランプ指令信号が出力されると、設定された逆転用の回転速度（設定逆転速度）でモータＭを逆転駆動するための逆転指令信号を出力するように構成されている。

【0057】

そして、ドライバ１０２は、正転指令信号又は逆転指令信号に応じた回転速度（設定正転速度、設定逆転速度）で、モータＭを正転駆動又は逆転駆動するように構成されている。それにより、駆動指令器１０１から正転指令信号が出力されると、それに応じた設定正転速度でモータＭが正転駆動され、可動ジョー７が固定ジョー５に対し接近するように動作することとなる。また、駆動指令器１０１から逆転指令信号が出力されると、それに応じた設定逆転速度でモータＭが逆転駆動され、可動ジョー７が固定ジョー５から離間するように動作することとなる。

【0058】

また、電動バイス１は、回転推進軸３０に作用するトルクを検出するトルク検出器１１０を備えている。なお、本実施例では、そのトルク検出器１１０は、そのトルクの検出をモータＭに供給される電流（駆動電流）の測定値（駆動電流値）に基づいて行うものとなっている。そこで、そのトルク検出器１１０は、ドライバ１０２の出力端側に接続されている。そして、トルク検出器１１０は、所定の検出期間毎に、その検出値（トルク検出値）に応じた検出トルク信号を連続的に出力するように構成されている。

【0059】

また、制御装置１００は、トルク検出器１１０で検出したトルク検出値に基づいてクラッチ機構４０が解除状態となったことを検出するためのクラッチ切れ検出器１０４を備えている。そして、そのクラッチ切れ検出器１０４は、トルク検出器１１０に接続される演算器１０４ａと、その演算器１０４ａに接続される判断器１０４ｂとで構成されている。それらのうち、演算器１０４ａは、トルク検出器１１０から出力される検出トルク信号が入力される毎に、その検出トルク信号に基づき、前記検出期間における検出トルクの微分値（変化量）を求め、その微分値を示す信号（微分値信号）を出力するように構成されている。

【0060】

また、判断器１０４ｂは、演算器１０４ａから出力される微分値信号に基づき、クラッチ機構４０が解除状態となったか否かを判断するように構成されている。具体的には、本実施例では、判断器１０４ｂは、その判断を前記微分値が正の値から０に変化したか否かに基づいて行うようになっている。すなわち、前述のように可動ジョー７の移動がワークＷに阻止された状態からモータＭによる回転推進軸３０の回転駆動が継続されるとモータＭの駆動トルク（前記駆動電流値）が徐々に上昇するが、クラッチ機構４０が解除状態となるとその駆動トルクが下降（減少）に転じることから、その減少に転じる時点で前記微分値が瞬間的に０となるため、その前記微分値が０となった時点を判断（判別）するように判断器１０４ｂは構成されている。そして、その前記微分値が０となった時点がクラッチ機構４０が解除状態となった時点に対応することから、判断器１０４ｂは、その前記微分値が０となったことを判断した時点で、ワンショットのクラッチ切れ信号を出力するように構成されている。

【0061】

また、制御装置１００は、予め設定された電動バイス１の停止条件に基づいてモータＭの駆動を制御する増締め制御器１０５を備えている。なお、その停止条件は、ワークＷのクランプ状態でのクランプ力が適切な大きさとなるように定められる。そして、本実施例では、その停止条件は、回転推進軸３０の回転回数で設定されている。さらに、その回転回数は、本実施例では３回転であるものとする。但し、その回転回数は、３回転に限られるものでは無く、最終的に得たいクランプ力を踏まえた適宜な回数に設定されれば良い。そして、その停止条件に関する設定値は、主制御装置９０に備えられた入力設定器（図示略）において入力設定され、その主制御装置９０から増締め制御器１０５が備える記憶器（図示略）に伝送されることで、増締め制御器１０５において記憶されているものとする。

【0062】

また、制御装置１００において、前記した判断器１０４ｂからのクラッチ切れ信号は、その増締め制御器１０５に入力されるようになっている。そして、増締め制御器１０５は、そのクラッチ切れ信号が入力されると、設定された停止条件である回転回数（３回転）に基づき、モータＭをその設定回数に応じた分だけ正転駆動するための増締め駆動信号をドライバ１０２に出力するように構成されている。なお、制御装置１００においては、判断器１０４ｂからのクラッチ切れ信号は、駆動指令器１０１にも入力されるようになっている。そして、駆動指令器１０１は、そのクラッチ切れ信号が入力されると、前述したドライバ１０２への正転指令信号の出力を停止するように構成されている。

【0063】

それにより、制御装置１００においては、判断器１０４ｂからクラッチ切れ信号が出力された時点以降では、ドライバ１０２が増締め制御器１０５からの増締め駆動信号に基づいてモータＭを駆動する状態となる。すなわち、制御装置１００においては、クラッチ切れ信号の出力に伴い、モータＭの制御態様が、駆動指令器１０１からの正転指令信号に基づく制御態様から、増締め制御器１０５からの増締め駆動信号に基づく制御態様に切り換わるようになっている。

【0064】

なお、モータＭには、そのモータＭの回転量を検出するエンコーダＥＮが接続されている。そして、制御装置１００においては、そのエンコーダＥＮによって検出された回転量を示す回転検出信号が、増締め制御器１０５に出力（フィードバック）されるようになっている。その上で、増締め制御器１０５は、前記した停止条件（設定回数）とそのエンコーダＥＮから出力される回転検出信号に基づいて増締め駆動信号を出力すると共に、モータＭの回転量が設定回数に達した時点でその出力を停止するように構成されている。

【0065】

また、増締め制御器１０５は、モータＭの回転量が設定回数に達した時点で、増締め動作が完了したことを示す完了信号を主制御装置９０に出力するように構成されている。そして、主制御装置９０は、その完了信号の入力に伴い、加工プログラムにおける工程を次の工程（例えば、加工工程）に進行させるようになっている。

【0066】

以上のような増締め機構７０を備えた電動バイス１によれば、主制御装置９０からクランプ指令信号が発せられることに伴い、モータＭの駆動が開始されてそのクランプ工程が開始される。そして、そのモータＭの駆動トルクは、図７に示すように、ワークＷに対し固定ジョー５及び可動ジョー７が当接した状態となった時点から急激に上昇し、前述のようにクラッチ機構４０が解除状態となった時点（解除時点）で減少に転じる。そこで、電動バイス１においては、そのクランプ工程においてモータＭの駆動トルクの検出が行われ、その検出トルクに基づき、前記微分値が正の値から０に変化した時点がクラッチ切れ検出器１０４（判断器１０４ｂ）において判断（検出）される。そして、その前記微分値が０に変化した時点が前記解除時点に対応することから、判断器１０４ｂは、その検出時点でクラッチ切れ信号を出力する。それにより、前記解除時点が検出された状態となる。

【0067】

そして、判断器１０４ｂからそのクラッチ切れ信号が出力されると、増締め制御器１０５からの増締め駆動信号が出力され、制御装置１００は、駆動指令器１０１からの正転指令信号に基づいてモータＭの駆動を制御する状態から、その増締め駆動信号に基づいてモータＭの駆動を制御する状態に切り換わった状態となる。それにより、モータＭは、前記のように前記解除時点から、停止条件として設定された設定回数（３回転）分だけ回転推進軸３０を回転駆動するように正転駆動され、その設定回数に応じた分の正転駆動が完了した時点で停止される。なお、その停止条件は、前述のようにワークＷのクランプ状態でのクランプ力が適切な大きさとなるように定められている。したがって、その増締め駆動信号に基づくモータＭの駆動が完了した時点では、ワークＷは、適切なクランプ力でクランプされた状態となる。

【0068】

このように、本実施例によれば、増締め機構７０を備えた電動バイス１において、クラッチ機構４０が解除状態となった時点（前記解除時点）が、モータＭの検出トルクに基づいて自動的に検出され、その検出時点でモータＭの制御態様が切り換えられると共に、その検出時点以降の制御が、前記した停止条件に基づく適切なクランプ力でのワークＷのクランプがより確実に達成されるように行われるものとなっている。したがって、そのような電動バイス１によれば、ワークや電動バイスの破損等を可及的に防止することができる。

【0069】

なお、本実施例では、制御装置１００は、電動バイス１でのワークＷのクランプの適否を判定するためのクランプ状態検出器１０６を備えている。そのクランプ状態検出器１０６は、モータＭの回転量を検出する回転量検出器１０６ａと、回転量検出器１０６ａで検出されたモータＭの回転量に基づいて可動ジョー７の移動量等を算出する算出器１０６ｂと、算出器１０６ｂで算出された値に基づいてワークＷのクランプの適否を判定する判定器１０６ｃとを備えている。

【0070】

それらのうち、回転量検出器１０６ａは、主制御装置９０が接続されており、主制御装置９０からのクランプ指令信号が入力されるようになっている。また、回転量検出器１０６ａは、クラッチ切れ検出器１０４における判断器１０４ｂにも接続されており、判断器１０４ｂからのクラッチ切れ信号も入力されるようになっている。さらに、回転量検出器１０６ａは、エンコーダＥＮにも接続されており、エンコーダＥＮからの（モータＭの回転量を示す）回転検出信号が入力されるようになっている。

【0071】

そして、回転量検出器１０６ａは、クランプ指令信号が入力されてからクラッチ切れ信号が入力されるまでの間におけるエンコーダＥＮからの回転検出信号に基づき、モータＭの駆動が開始された時点から前記解除時点（ワークＷに対し固定ジョー５及び可動ジョー７が当接した状態となった時点）までの間におけるモータＭの回転量を検出するように構成されている。その上で、回転量検出器１０６ａは、クラッチ切れ信号の入力に伴い、前記解除時点までのモータＭの回転量を示す信号（回転量信号）を出力するように構成されている。

【0072】

また、算出器１０６ｂは、回転量検出器１０６ａに接続されており、回転量検出器１０６ａから出力される回転量信号（モータＭの回転量）に基づき、前記解除時点での可動ジョー７の移動量（前記初期状態の時の可動ジョー７の位置からの移動量）を算出するように構成されている。なお、算出器１０６ｂには、内蔵されたメモリ（図示略）において前記初期状態における固定ジョー５と可動ジョー７との間隔（初期間隔）が記憶されている。そして、算出器１０６ｂは、前記移動量と前記初期間隔とに基づき、前記解除時点における固定ジョー５と可動ジョー７との間隔を算出し、その算出された間隔（算出間隔）を示す信号（間隔値信号）を出力するように構成されている。

【0073】

さらに、判定器１０６ｃは、算出器１０６ｂに接続されており、算出器１０６ｂから出力される間隔値信号に基づき、前記算出間隔と予め設定されたワークＷの寸法（ワーク寸法）とを比較してワークＷのクランプの適否を判定するように構成されている。すなわち、判定器１０６ｃは、ワークＷが適正にクランプされていれば、前記算出間隔と前記ワーク寸法とが略一致している筈なので、それに基づきワークＷのクランプの適否を判定するようになっている。

【0074】

なお、前記した主制御装置９０に記憶されている加工プログラムには、前記ワーク寸法が含まれている。その上で、判定器１０６ｃは、主制御装置９０に接続され、算出器１０６ｂからの間隔値信号の入力に伴い、主制御装置９０から前記ワーク寸法を読み出すように構成されている。また、判定器１０６ｃは、その間隔値信号の入力に伴い、その間隔値信号に基づく前記算出間隔と、主制御装置９０から読み出した前記ワーク寸法とを比較するように構成されている。さらに、判定器１０６ｃは、両者が一致しない場合において、その差が予め設定された誤差範囲から逸脱している場合に、主制御装置９０に対してクランプ状態が異常状態であることを示すクランプ異常信号を出力するように構成されている。

【0075】

そして、主制御装置９０は、判定器１０６ｃからのクランプ異常信号の入力に伴い、ワークＷのクランプ状態に異常が生じていると判断し、加工プログラムを停止するようになっている。したがって、制御装置１００がそのようなクランプ状態検出器１０６を備えることで、ワークＷのクランプ状態の適否が自動的に判別され、そのクランプ状態が不完全なままでワークＷの加工が行われることを有効に回避することができる。

【0076】

以上では、本発明が適用された電動バイスの一実施形態（以下、「前記実施例」と言う。）について説明した。しかし、本発明は、前記実施例において説明した構成に限定されるものではなく、以下のような別の実施形態（変形例）での実施も可能である。

【0077】

（１）トルク検出器について、前記実施例では、トルク検出器１１０は、回転推進軸３０に作用するトルクの検出を、モータＭに供給される電流（駆動電流）の測定値（駆動電流値）に基づいて行うものとなっている。しかし、本発明において、トルク検出器は、そのようにモータの前記駆動電流値に基づいて回転推進軸に作用するトルクを検出するように構成されるのには限られない。例えば、トルク検出器は、歪みゲージを検出手段とするトルク検出用のセンサ（所謂、トルクセンサ）を用いてトルクを検出するように構成されたものであっても良い。そして、その場合には、回転推進軸やモータの出力軸等にそのトルクセンサを接続し、回転推進軸に作用するトルクを検出するようにすれば良い。

【0078】

（２）クラッチ切れ検出器について、前記実施例では、クラッチ切れ検出器１０４は、検出トルクの微分値を求め、その微分値に基づいてクラッチ機構４０が前記解除状態となったか否かの判断を行うように構成されている。その上で、そのクラッチ切れ検出器１０４は、前記微分値が正の値から０に変化したことで前記解除状態となったと判断するように設定されている。しかし、本発明において、クラッチ切れ検出器は、例えば、前記微分値が０（又は正の値）から負の値に変化したことで前記解除状態となったと判断するように設定されていても良い。また、クラッチ切れ検出器は、内蔵するメモリにクラッチ機構が前記解除状態となったことを判断するためのトルクの基準値（閾値）が記憶されたものとし、前記微分値（又は前記微分値の絶対値）とその閾値とを比較し、その前記微分値が前記閾値を超えた時点でクラッチ機構が前記解除状態となったと判断するように構成されていても良い。

【0079】

また、クラッチ切れ検出器による前記判断について、前記微分値に基づいて行われるのにも限られず、検出されたトルク検出値に基づいて行われても良い。そして、その場合には、前記判断を、その検出されたトルク検出値とクラッチ切れ検出器のメモリに記憶されたトルクの基準値（閾値）との比較に基づいて行うようにクラッチ切れ検出器を構成すれば良い。

【0080】

（３）増締め制御器が用いる停止条件について、前記実施例では、その停止条件は、回転推進軸３０の回転回数（３回転）で設定されている。それにより、モータＭは、前記解除時点が検出された時点から、増締め制御器１０５からの増締め駆動信号に基づいて設定回数（３回転）分だけ回転推進軸３０を回転駆動するように正転駆動される。しかし、本発明において、その停止条件は、前述のような回転回数には限られず、モータＭの駆動時間で設定されても良い。なお、この場合の駆動時間は、適切なクランプ力が得られるような前記長手方向への回転推進軸３０の移動量と、予め設定された回転推進軸３０の速度とを踏まえて設定される。

【0081】

そして、そのようにモータＭの駆動時間を停止条件とする場合、増締め制御器の記憶器にその駆動時間（設定時間）が記憶されたものとすると共に、クラッチ切れ信号が入力されてから（前記解除時点から）のモータＭの駆動時間を計測するタイマーを備えるように増締め制御器が構成されたものとする。さらに、その増締め制御器を、クラッチ切れ信号が入力された時点からタイマーによる計時を開始するものとし、駆動時間が設定時間に達した時点で、増締め動作が完了したことを示す完了信号を主制御装置に加えて駆動指令器にも出力するように構成する。その上で、駆動指令器を、その完了信号の入力に伴い、ドライバへの正転指令信号の出力を停止するように構成すれば良い。それにより、モータＭの駆動は、前記解除時点から設定時間が経過した時点で停止されることとなる。

【0082】

また、停止条件は、前記解除時点以降におけるモータＭの駆動トルクに関する条件として設定することも可能である。より詳しくは、以下の通りである。

【0083】

先ず、電動バイスを、前記解除時点以降に回転しつつ固定ジョー５側へ移動する回転推進軸がその移動に伴って係合することでその回転が停止されるように構成されたものとする。なお、説明は省略したが、前記実施例の電動バイス１も、その回転推進軸３０に係合した状態となることでその回転を停止させるための構成としてのストッパ機構８０を備えている。但し、前記実施例では、そのストッパ機構８０は、停止条件として設定された回転回数分だけ回転推進軸３０が固定ジョー５側へ移動してもその係合（回転推進軸３０の回転停止）が行われないように設定されている。以下では、電動バイスの機械構成については前記実施例と同じであることから、その機械構成について、前記実施例の電動バイス１に基づいて説明する。但し、制御構成については前記実施例とは異なる構成となることから、後述のように図８に基づいて説明する。

【0084】

その前提となるストッパ機構８０について、ストッパ機構８０は、本体フレーム３の支持部材３ａに対し嵌挿される中空円筒状の調整リング８１と、その調整リング８１に対し内嵌されると共に中空軸２０に対し外嵌される中空円筒状のストッパリング８２とを備えている。また、ストッパ機構８０は、概ね中空円筒状を成すと共にその一端側に径方向の内側に突出する突出部分を有するように形成されたスリーブ８３であって、回転推進軸３０を収容するように回転推進軸３０に取り付けられるスリーブ８３を備えている。

【0085】

それらのうち、調整リング８１は、その一端側において支持部材３ａの貫通孔に内嵌され、他端側が支持部材３ａから突出するかたちで設けられている。なお、調整リング８１の外周面には軸線方向に延びる溝が形成され、その溝に対し支持部材３ａに設けられたピンが嵌挿されている。それにより、調整リング８１は、支持部材３ａに対し、相対回転不能に且つ前記長手方向に摺動可能に設けられた状態となっている。

【0086】

その上で、調整リング８１は、その外周面に形成された凹部に対し支持部材３ａ側の球状の係止部材が押し当てられることで、その軸線方向の位置が保持された状態となっている。なお、その係止部材は、支持部材３ａに形成された孔内に収容されると共に、圧縮バネによって調整リング８１側へ付勢されている。そして、その凹部が軸線方向に並列されるかたちで複数形成されていることにより、調整リング８１は、軸線方向の位置が調整可能となっている。

【0087】

また、ストッパリング８２は、軸線方向の寸法が調整リング８１の半分程度の大きさを有しており、前記一端側で調整リング８１に対し内嵌されている。また、ストッパリング８２の外周面には円周方向に亘る溝が形成され、その溝に対し調整リング８１に設けられたピンが嵌挿されることで、ストッパリング８２は、調整リング８１に対し、相対回転可能に且つ前記長手方向に相対移動不能に設けられた状態となっている。さらに、ストッパリング８２の内周面にはキー溝が形成され、ストッパリング８２と中空軸２０との間にキーが介装された状態とされている。そして、ストッパリング８２のキー溝が、軸線方向に貫通するように形成されていることから、ストッパリング８２は、中空軸２０に対し、相対回転不能に且つ前記長手方向に摺動可能に設けられた状態となっている。これらの構成により、ストッパリング８２は、前記した調整リング８１の位置の調整時において、調整リング８１と共に軸線方向に移動することとなる。

【0088】

また、スリーブ８３は、前記した突出部分において回転推進軸３０のフランジ部３３に対しネジ部材で固定され、前述のように回転推進軸３０を収容するように設けられている。なお、そのスリーブ８３は、前記突出部分を除く部分の内径が中空軸２０の外径よりも僅かに大きいものとなっており、中空軸２０の他端側の部分をも収容するように設けられている。また、スリーブ８３は、その外径が調整リング８１の内径よりも僅かに小さいものとなっている。それにより、スリーブ８３は、その他端側の部分が調整リング８１に嵌挿され、調整リング８１内においてストッパリング８２と前記長手方向に対向した状態となっている。そして、そのスリーブ８３とストッパリング８２との間隔は、電動バイス１の前記初期状態において、回転推進軸３０が３回転したときの回転推進軸３０の移動量よりも大きいものとなっている。

【0089】

なお、スリーブ８３と中空軸２０の外周面との間にはニードルベアリングが介装されており、スリーブ８３は、そのニードルベアリングによって中空軸２０に対し相対回転可能に支持されると共に、その中空軸２０に対し相対回転不能に設けられた調整リング８１に対しても、相対回転可能で、且つ前記長手方向に摺動可能な状態となっている。

【0090】

そして、スリーブ８３が前記のように回転推進軸３０に固定されていることから、前記解除時点以降の回転推進軸３０の回転駆動に伴い、スリーブ８３は、回転推進軸３０と共に回転しつつ固定ジョー５側へ移動し、ストッパリング８２に対し接近することとなる。

【0091】

その上で、ストッパリング８２におけるスリーブ８３側の端面には、その一部からスリーブ８３側に突出するように形成された被係合部８２ａが設けられている。一方で、スリーブ８３におけるストッパリング８２側の端面にも、その一部からストッパリング８２側に突出すると共にストッパリング８２側の被係合部８２ａに対し係合可能であるような形に形成された係合部８３ａが設けられている。そして、前記解除時点以降の回転推進軸３０の回転駆動により、スリーブ８３が回転しつつストッパリング８２に接近することから、その接近に伴って両者の間隔が狭くなることで、スリーブ８３側の係合部８３ａとストッパリング８２側の被係合部８２ａとが係合することとなる。そして、その係合により、スリーブ８３の回転（回転推進軸３０の回転）が阻止（停止）された状態となる。

【0092】

以上のようなストッパ機構８０を備えた電動バイスにおいて、前記したようにストッパ機構８０が前記係合状態となった時点以降もモータＭによる回転推進軸３０の回転駆動が継続されると、モータＭに掛かる負荷が増大し、モータＭの駆動トルク（前記駆動電流値）は上昇することとなる。したがって、その駆動トルクを監視することで、ストッパ機構８０が前記係合状態となったか否かをモータＭの駆動トルクに基づいて判別することが可能である。そして、その前記係合状態となったことで増締め動作が完了した状態となることから、停止条件を前記解除時点以降におけるモータＭの駆動トルクに関する条件として設定することで、増締め動作完了までのモータＭの駆動の制御が実現される。なお、この場合の電動バイスにおけるモータＭの制御については、例えば、図８に示す構成に基づいて説明することができる。

【0093】

その図８に示す例においては、前記実施例等と同様に、トルク検出器１１０からの検出トルク信号がクラッチ切れ検出器１０４’の演算器１０４ａ’に出力されるようになっている。そして、演算器１０４ａ’から出力されるトルク検出値を示す検出トルク信号に基づき、電動バイスにおいてクラッチ機構４０が前記解除状態となったことが判断器１０４ｂ’において判断されるようになっている。また、前記実施例では、判断器１０４ｂからのクラッチ切れ信号（クラッチ切れを示す信号）が駆動指令器１０１及び増締め制御器１０５に対し出力されているが、この例では、それに代えて、そのクラッチ切れ信号が演算器１０４ａ’のみに出力されるようになっている。なお、この場合、駆動指令器１０１に対しクラッチ切れ信号が出力されないため、前記解除時点以降も、その駆動指令器１０１からの正転指令信号によるモータＭの駆動が継続されることとなる。

【0094】

そして、演算器１０４ａ’は、そのクラッチ切れ信号の入力に伴い、検出トルク信号の出力先を、判断器１０４ｂ’から増締め制御器１０５’に変更するように構成されている。それにより、前記解除時点以降では、演算器１０４ａ’からの前記検出トルク信号が増締め制御器１０５’に出力される。

【0095】

その上で、増締め制御器１０５’は、演算器１０４ａ’からの前記検出トルク信号に基づき、ストッパ機構８０が前記係合状態となったか否かを判断するように構成されている。そこで、増締め制御器１０５’には、停止条件として、ストッパ機構８０が前記係合状態となったことを判断するためのトルクの基準値（閾値）が記憶されている。そして、増締め制御器１０５’は、演算器１０４ａ’からの前記検出トルク信号の入力に伴い、そのトルク検出値と前記閾値とを比較し、前記閾値を超えた時点で増締め動作が完了したことを示す完了信号を主制御装置９０及び駆動指令器１０１に出力するように構成されている。

【0096】

なお、駆動指令器１０１は、その増締め制御器１０５’からの完了信号の入力に伴い、正転指令信号の出力を停止するように構成されている。それにより、ストッパ機構８０が前記係合状態となった時点に対する所定の遅れ時間後に、モータＭの駆動が停止されることとなる。

【0097】

その上で、その電動バイスにおいて、前記のストッパ機構８０を、概ね適切なクランプ力が得られる程度まで回転推進軸３０が回転駆動（固定ジョー５側へ移動）されたときに前記係合状態となるように設定することで、そのモータＭの駆動が停止される時点では、電動バイスは、適切なクランプ力が得られた状態となる。このように、ストッパ機構８０を備えた電動バイスにおいては、停止条件を前記解除時点以降におけるモータＭの駆動トルクに関する条件として設定することでも、適切なクランプ力を得られる増締め動作完了までのモータＭの駆動の制御が実現可能である。

【0098】

因みに、前記実施例では、制御装置１００は、電動バイス１でのワークＷのクランプの適否を判定するための構成として、クランプ状態検出器１０６を備えている。しかし、電動バイスでのワークＷのクランプの適否を判定する構成は、本発明において必須では無く、図８の例のように省略することも可能である。

【0099】

（４）増締め機構を備えた電動バイスについて、前記実施例における電動バイス１の増締め機構７０は、ネジ軸１０と作動軸７２の楔状部７２ｂとの間に４つのローラ７３、７４を備え、作動軸７２が各ローラ７３、７４の間隔を上下に押し広げながら固定ジョー５側へ移動することで、その楔効果によって増力された力をネジ軸１０を介して可動ジョー７に作用させるように構成されている。しかし、本発明が適用される電動バイスは、そのような楔効果によってクランプ力を増力する楔式構造の増締め機構を備えたものには限られない。例えば、本発明は、詳細な説明は省略するが、特開平４－２４００７６号公報に開示されたような、てこ式構造やトグル式構造の増締め機構を備えた電動バイスにも適用可能である。

【0100】

（５）モータＭと回転推進軸とを連結する構成（連結構成）について、その連結構成は、前記実施例のような駆動軸５１に取り付けられるプーリ５５、従動軸５２に取り付けられるプーリ５６、及び両プーリ５５、５６を連結するベルト５７から成る駆動伝達機構５０には限られない。例えば、その連結構成は、駆動軸５１に取り付けられた駆動歯車と従動軸５２に取り付けられた従動歯車とから成る歯車列であっても良い。また、その連結構成は、回転推進軸３０に取り付けられた伝達軸５３とモータＭの出力軸とをカップリングを介して直接的に連結するように構成されたものであっても良い。

【0101】

（６）本発明の電動バイスは、前記実施例のように工作機械等に設置されるものには限られず、それ単体でも使用することが可能である。そして、その場合には、その電動バイスを、手動の操作器が備えられ、クランプ動作を開始させるための指令信号等がその操作器を操作することによって出力されるように構成されたものとすれば良い。

【0102】

また、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々に変更することが可能である。

【符号の説明】

【0103】

１ 電動バイス
３ 本体フレーム
３ａ 支持部材
３ｂ 突出部
５ 固定ジョー
７ 可動ジョー
９ スライドブロック
１０ ネジ軸
１２ 付勢軸
１４ リング部材
２０ 中空軸
２０ａ フランジ部
２２ 丸ナット
３０ 回転推進軸
３１ 主体部
３２ 小径部
３３ フランジ部
４０ クラッチ機構
４１ クラッチリング
４２ 圧縮バネ
４３ ベアリングホルダ
４４ スラストベアリング
４５ ベアリングホルダ
５０ 駆動伝達機構
５１ 駆動軸
５２ 従動軸
５３ 伝達軸
５５ プーリ
５６ プーリ
５７ ベルト
６０ 連結フレーム
６１ 基部
７０ 増締め機構
７１ ローラサポート
７１ａ 突出部
７２ 作動軸
７２ａ 軸部
７２ｂ 楔状部
７３ 大ローラ
７４ 小ローラ
８０ ストッパ機構
８１ 調整リング
８２ ストッパリング
８２ａ 被係合部
８３ スリーブ
８３ａ 係合部
９０ 主制御装置
１００ 制御装置
１０１ 駆動指令器
１０２ ドライバ
１０４ クラッチ切れ検出器
１０４ａ 演算器
１０４ｂ 判断器
１０５ 増締め制御器
１０６ クランプ状態検出器
１０６ａ 回転量検出器
１０６ｂ 算出器
１０６ｃ 判定器
１１０ トルク検出器
Ｍ モータ
ＥＮ エンコーダ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】