特許 7002726 万力

(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】

(24)【登録日】2022-01-05

(45)【発行日】2022-01-20

(54)【発明の名称】万力

(51)【国際特許分類】

   B25B 1/18 20060101AFI20220113BHJP

【ＦＩ】

B25B1/18 Z

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2017254107

(22)【出願日】2017-12-28

(65)【公開番号】P2019118980

(43)【公開日】2019-07-22

【審査請求日】2020-12-07

(73)【特許権者】

【識別番号】592201092

【氏名又は名称】後藤ガット有限会社

(73)【特許権者】

【識別番号】591032703

【氏名又は名称】群馬県

(74)【代理人】

【識別番号】100083116

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 憲三

(74)【代理人】

【識別番号】100128635

【弁理士】

【氏名又は名称】松村 潔

(72)【発明者】

【氏名】梶原 篤

(72)【発明者】

【氏名】後藤 昌甲

(72)【発明者】

【氏名】新嶋 修

(72)【発明者】

【氏名】宮島 洋

【審査官】亀田 貴志

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５３－１０９３００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１５４４１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１７３１６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０２０１８７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２５Ｂ １／００ － ５／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワークを挟み込んで固定する万力であって、
前記ワークを挟持可能な一対の挟持体であって、前記一対の挟持体のうち一方の挟持体は可動体であり、他方の挟持体は固定体である一対の挟持体と、
前記一対の挟持体の間隔を変化させる電動駆動機構であって、駆動力を発生するモータと、前記モータが発生した前記駆動力を前記可動体に伝達する駆動力伝達部材と、を有する電動駆動機構と、
前記モータに印加される電圧を測定する電圧計と、
前記電圧が第１閾値以上である場合には前記モータの双方向の回転を許容して前記一対の挟持体の開動作及び閉動作の両方を可能とし、前記電圧が前記第１閾値未満である場合には前記モータの一方向のみの回転を許容して前記一対の挟持体の開動作のみを可能とする第１モータ制御部と、
を備える万力。

【請求項2】

前記駆動力伝達部材は、前記モータによって回転されるリードスクリューであり、
前記可動体は、前記リードスクリューに螺合するネジ孔が形成された螺合部を有し、前記リードスクリューの回転によって前記リードスクリューの軸方向に移動可能に構成される、
請求項１に記載の万力。

【請求項3】

前記駆動力伝達部材は、前記モータの出力軸に連結されたウォームと、前記ウォームに噛み合うウォームホイールとからなるウォームギヤであり、
前記可動体は、前記ウォームホイールに連結固定される、
請求項１に記載の万力。

【請求項4】

前記モータに流れる電流を測定する電流計と、
前記電流が第２閾値以上である場合には前記モータの回転を禁止し、前記電流が前記第２閾値未満である場合には前記モータの回転を許容する第２モータ制御部と、
を備える、請求項１から３のいずれか１項に記載の万力。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ワークを挟み込んで固定する万力に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来より、ワーク（対象物）を挟み込んで固定する万力が知られている（たとえば、特許文献１参照）。従来の万力は、対向して配置された一対の挟持体を、一方の挟持体（可動体）が他方の挟持体（固定体）に対して進退可能となるように設け、ハンドルを回転操作することによって、一方の挟持体を他方の挟持体に向けて移動させることにより、これらの挟持体の間にワークを挟み込んで固定するものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平１０－１８０６４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来の万力は、可動体である挟持体を移動させるためにはハンドルを回転操作しなければならないため、そのハンドルの回転操作に相当の時間と労力を要して作業が非効率であるという問題がある。

【0005】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、無駄な労力や時間を要することなく、簡単な操作でワークを固定することができ、作業性に優れた万力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】

【0006】

上記目的を達成するために、以下の発明を提供する。

【0007】

本発明の第１態様に係る万力は、ワークを挟み込んで固定する万力であって、ワークを挟持可能な一対の挟持体と、一対の挟持体の間隔を変化させる電動駆動機構と、を備える。

【0008】

本発明の第２態様に係る万力は、第１態様において、一対の挟持体のうち一方の挟持体は可動体であり、他方の挟持体は固定体であり、電動駆動機構は、駆動力を発生するモータと、モータが発生した駆動力を可動体に伝達する駆動力伝達部材と、を備える。

【0009】

本発明の第３態様に係る万力は、第２態様において、駆動力伝達部材は、モータによって回転されるリードスクリューであり、可動体は、リードスクリューに螺合するネジ孔が形成された螺合部を有し、リードスクリューの回転によってリードスクリューの軸方向に移動可能に構成される。

【0010】

本発明の第４態様に係る万力は、第２態様において、駆動力伝達部材は、モータの出力軸に連結されたウォームと、ウォームに噛み合うウォームホイールとからなるウォームギヤであり、可動体は、ウォームホイールに連結固定される。

【0011】

本発明の第５態様に係る万力は、第２態様から第４態様のいずれか１つの態様において、モータに印加される電圧を測定する電圧計と、電圧が第１閾値以上である場合にはモータの双方向の回転を許容し、電圧が第１閾値未満である場合にはモータの一方向のみの回転を許容する第１モータ制御部と、を備える。

【0012】

本発明の第６態様に係る万力は、第２態様から第５態様のいずれか１つの態様において、モータに流れる電流を測定する電流計と、電流が第２閾値以上である場合にはモータの回転を禁止し、電流が第２閾値未満である場合にはモータの回転を許容する第２モータ制御部と、を備える。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、無駄な労力や時間を要することなく、簡単な操作でワークを固定することができ、作業性に優れる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】第１の実施形態に係る万力の構成を示した概略図

【図2】第１の実施形態に係る万力の電動駆動機構の電気的構成を示した回路図

【図3】第１の実施形態に係る万力の構成の変形例を示した概略図

【図4】第２の実施形態に係る万力の電動駆動機構の電気的構成を示した図

【図5】第３の実施形態に係る万力の構成を示した概略図

【図6】第３の実施形態に係る万力の構成の変形例を示した概略図

【図7】万力の電動駆動機構としてピエゾアクチュエータを用いた構成例を示した概略図

【図8】万力の電動駆動機構として人工筋肉アクチュエータを用いた構成例を示した概略図

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。

【0016】

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る万力１０の構成を示した概略図である。図１に示すように、本実施形態の万力１０は、ワーク５０、５２を挟持可能な一対の挟持体として、互いに対向配置された第１挟持体１２及び第２挟持体１４を備えている。なお、第１挟持体１２及び第２挟持体１４により挟持されるワークは１つでも複数でもよい。

【0017】

本実施形態の万力１０はさらに、第１挟持体１２と第２挟持体１４との間隔を変化させる電動駆動機構１６を備えている。この電動駆動機構１６は、駆動源であるモータ１８を含んでおり、モータ１８が発生する駆動力を利用して、第１挟持体１２を第２挟持体１４に対して近接又は離間させる動作（開閉動作）を行わせることで、第１挟持体１２と第２挟持体１４との間隔を変化させる。

【0018】

モータ１８は、固定側の挟持体（固定体）である第２挟持体１４に固定されており、第２挟持体１４に対して第１挟持体１２を相対的に移動させるための駆動力を発生する。モータ１８は、その出力軸（回転軸）を双方向へ回転可能な電動モータである。

【0019】

モータ１８は、第２挟持体１４に設けられた電池２０及び操作部２２に電気的に接続されている。操作部２２は後述するように複数のスイッチ２８Ａ～２８Ｄ（図２参照）を備えており、これらのスイッチ２８Ａ～２８Ｄの操作状態（オン／オフ状態）に応じて、電池２０からモータ１８に対して電流が供給される。これにより、モータ１８は電池２０から供給された電流に応じた駆動力を発生する。

【0020】

さらに電動駆動機構１６は、モータ１８が発生した駆動力を第１挟持体１２に伝達するリードスクリュー２４を有する。リードスクリュー２４は、本発明の駆動力伝達部材の一例である。

【0021】

リードスクリュー２４は、モータ１８の出力軸と連結して、モータ１８の出力軸と一体に回転する。リードスクリュー２４の表面（外周面）にはネジ山（雄ネジ）が形成されている。

【0022】

第１挟持体１２は、リードスクリュー２４に螺合するネジ孔（雌ネジ）が形成された螺合部（ナット部）２６を有し、リードスクリュー２４の回転によってリードスクリュー２４の軸方向に移動可能に構成される。なお、リードスクリュー２４の回転を第１挟持体１２の直進運動に変換させるため、万力１０には、リードスクリュー２４を回転させる際に第１挟持体１２の回転を規制する回転規制部（不図示）が設けられている。

【0023】

かかる構成により、モータ１８が発生した駆動力によってリードスクリュー２４が回転すると、その回転方向に応じて、第１挟持体１２は、リードスクリュー２４の軸方向、すなわち、第２挟持体１４に近接する方向（図１の下方向）又は第２挟持体１４から離間する方向（図１の上方向）に移動する開閉動作を行う。

【0024】

図２は、第１の実施形態に係る万力１０の電動駆動機構１６の電気的構成を示した回路図である。

【0025】

図２に示すように、本実施形態に係る万力１０の電動駆動機構１６は、上述した操作部２２（図１参照）の構成要素として、複数のスイッチ２８Ａ～２８Ｄを備えている。この電動駆動機構１６は、複数のスイッチ２８Ａ～２８Ｄにより一般的なＨブリッジ回路として構成されており、各スイッチ２８Ａ～２８Ｄのオン／オフの組み合わせにより、モータ１８のコイルへ流す電流の増減が制御される。なお、各スイッチ２８Ａ～２８Ｄは、機械的な接点のスイッチでもよいし、半導体スイッチでもよい。

【0026】

モータ１８のコイルへ流す電流の制御には３つのモードがある。すなわち、各スイッチ２８Ａ～２８Ｄのうち、第１スイッチ２８Ａと第４スイッチ２８Ｄとをオンとすれば、モータ１８が正転する正転モードとなる。また、第２スイッチ２８Ｂと第３スイッチ２８Ｃとをオンとすれば、モータ１８が逆転する逆転モードとなる。また、第１スイッチ２８Ａと第２スイッチ２８Ｂとをオン、または、第３スイッチ２８Ｃと第４スイッチ２８Ｄとをオンとすれば、モータ１８の制動ブレーキを作動させた停止モードとなる。

【0027】

次に、本実施形態の万力１０を用いてワーク５０、５２を固定する際の動作について説明する。

【0028】

まず、第１挟持体１２と第２挟持体１４との間隔が狭くなっている場合には、操作部２２の操作により第２スイッチ２８Ｂと第３スイッチ２８Ｃとをオンにして、モータ１８を逆転モードで駆動して、第１挟持体１２と第２挟持体１４との間隔を広げて、第１挟持体１２と第２挟持体１４との間にワーク５０、５２を配置可能な開放状態にする。

【0029】

次に、第１挟持体１２と第２挟持体１４との間にワーク５０、５２を配置する。このとき、第１挟持体１２と第２挟持体１４との間にワーク５０、５２が適切な位置で挟み込まれるように、ワーク５０、５２の位置合わせを行う。

【0030】

次に、操作部２２の操作により第１スイッチ２８Ａと第４スイッチ２８Ｄとをオンにして、モータ１８を正転モードで駆動して、第１挟持体１２と第２挟持体１４との間隔を徐々に狭くする。これにより、第１挟持体１２と第２挟持体１４との間にワーク５０、５２が挟持された状態となり、万力１０に５０、５２が取り外し不能に固定された固定状態となる。

【0031】

このようにして、万力１０にワーク５０、５２が固定された状態のとき（すなわち、上記固定状態のとき）、操作部２２の操作により第１スイッチ２８Ａと第２スイッチ２８Ｂとをオン、または、第３スイッチ２８Ｃと第４スイッチ２８Ｄとをオンにして、モータ１８を停止モードにして、モータ１８の制動ブレーキを作動させた状態で第１挟持体１２と第２挟持体１４との間隔を保持することが好ましい。この態様によれば、万力１０に固定されたワーク５０、５２に対して機械加工等を行う際に万力１０が弛むことを防ぐことができる。

【0032】

なお、本実施形態の万力１０からワーク５０、５２を取り外す際には、操作部２２の操作により第２スイッチ２８Ｂと第３スイッチ２８Ｃとをオンにして、モータ１８を逆転モードで駆動して、第１挟持体１２と第２挟持体１４との間隔を広げることで、万力１０からワーク５０、５２を簡単に取り外すことが可能となる。

【0033】

以上のとおり、第１の実施形態によれば、電動駆動機構１６によって第１挟持体１２と第２挟持体１４との間隔を容易かつ簡単に調節可能であり、万力１０に対してワーク５０、５２が固定された固定状態と、万力１０に対するワーク５０、５２の固定が解除された開放状態との間で選択的に切り替えることが可能となる。したがって、無駄な労力や時間を要することなく、簡単な操作でワークを固定することができ、作業性に優れる。

【0034】

なお、第１の実施形態では、第１挟持体１２が可動側の挟持体（可動体）であり、第２挟持体１４が固定側の挟持体（固定体）である構成としたが、これらは逆に構成されていてもよい。

【0035】

また、第１の実施形態では、電動操作により万力１０を開閉可能に構成したものであるが、電動操作に加え、さらに手動操作により万力１０を開閉可能に構成したものであってもよい。

【0036】

図３は、第１の実施形態に係る万力１０の構成の変形例を示した概略図である。図３に示した変形例では、図１に示した構成に加え、さらに、手動操作部材であるツマミ３０を備えている。ツマミ３０は、リードスクリュー２４の先端に取り付けられている。ツマミ３０は、リードスクリュー２４に着脱自在に取り付け及び取り外しが行えるものであってもよい。これにより、電池切れの場合でも、リードスクリュー２４の先端に取り付けたツマミ３０を回転操作することで、リードスクリュー２４を回転させることができ、第１挟持体１２と第２挟持体１４との間隔を変化させる開閉動作を行うことができる。したがって、万力１０にワーク５０、５２を固定した状態で電池２０を消耗してしまった場合でも、万力１０からワーク５０、５２を取り外し可能となる。また、ワーク５０、５２に対する万力１０の締め付け力が不足する場合には、ツマミ３０を用いた手動操作で、万力１０を締め付けることが可能となる。

【0037】

なお、ツマミ３０を用いて手動操作する構成に限らず、ドライバーや六角レンチなど一般的な工具を用いて手動操作を行えるものであってもよい。また、従来の万力のように、第１挟持体１２と第２挟持体１４との間隔を変化させる手動操作部材として、例えば、ハンドルやレバーなどを備えたものであってもよい。

【0038】

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。以下、第１の実施形態と共通する部分については説明を省略し、本実施形態の特徴的部分を中心に説明する。

【0039】

第２の実施形態は、万力１０の電気的な構成が異なる点を除いて、第１の実施形態と同様である。

【0040】

図４は、第２の実施形態に係る万力１０の電動駆動機構１６の電気的構成を示した回路図である。なお、図４中、図２と共通又は類似する構成要素には同一の番号を付している。

【0041】

図４に示すように、第２の実施形態における電動駆動機構１６は、第１の実施形態の構成に加え、さらに、電圧計３２と、電流計３４と、マイコン３６とを備えている。

【0042】

電圧計３２は、モータ１８に印加される電圧（電源電圧）を測定する。電圧計３２で測定された電圧はマイコン３６に出力される。なお、正確には、電圧計３２の出力は、Ａ／Ｄコンバータ等でデジタル信号に変換されてマイコン３６に出力される。

【0043】

電流計３４は、モータ１８に供給される電流（負荷電流）を測定する。電流計３４で測定された電流はマイコン３６に出力される。なお、正確には、電流計３４の出力は、シャント抵抗等で電圧値に変換後にＡ／Ｄコンバータ等でデジタル変換されてマイコン３６に出力される。

【0044】

マイコン３６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェース等の公知の構成を有している。マイコン３６は、電圧計３２、電流計３４、及びモータ１８と接続されており、ＲＯＭに格納されているコンピュータプログラムに従って、電圧計３２で測定された電圧に応じてモータ１８の動作を制御する第１モータ制御部３８として機能するとともに、電流計３４で測定された電流に応じてモータ１８の動作を制御する第２モータ制御部４０として機能する。

【0045】

第１モータ制御部３８は、電圧計３２で測定された電圧が予め設定した第１閾値以上であるか否かを判別する。第１閾値はＲＡＭ等の記憶手段等に保持されていればよい。第１閾値としては、電池２０の最大電圧値に所定の係数（例えば０．１～０．３）を乗じた値としてもよい。

【0046】

上記判別の結果、電圧計３２で測定された電圧が第１閾値以上である場合には、第１モータ制御部３８は、電池２０の残量に余裕があると判断し、モータ１８の正転モード及び逆転モードでの両方の動作を許容する。すなわち、モータ１８の双方向の回転を許容し、万力１０の第１挟持体１２及び第２挟持体１４の開閉動作として、第１挟持体１２を第２挟持体１４に対して離間させる開動作と、第１挟持体１２を第２挟持体１４に対して近接させる閉動作との両方を可能とする。

【0047】

一方、電圧計３２で測定された電圧が第１閾値未満である場合には、第１モータ制御部３８は、電池２０の残量が少ないと判断し、モータ１８の逆転モードでの動作のみを許容する。すなわち、モータ１８の一方向のみの回転を許容し、万力１０の第１挟持体１２及び第２挟持体１４の開閉動作のうち、第１挟持体１２を第２挟持体１４に対して離間させる開動作のみを行えるようにし、第１挟持体１２を第２挟持体１４に対して近接させる閉動作については行えないようにする。

【0048】

第２モータ制御部４０は、電流計３４で測定された電流が予め設定した第２閾値以上であるか否かを判別する。第２閾値はＲＡＭ等の記憶手段等に保持されていればよい。第２閾値は、モータ１８の最大負荷電流値に所定の係数（例えば０．８～０．９）を乗じた値としてもよい。

【0049】

上記判別の結果、電流計３４で測定された電流が第２閾値未満である場合には、第２モータ制御部４０は、モータ１８に供給される電流が正常範囲であると判断し、モータ１８の回転を許容する。一方、電流計３４で測定された電流が第２閾値以上である場合には、第２モータ制御部４０は、モータ１８に供給される電流が正常範囲を超えて過大であると判断し、モータ１８の回転を禁止して、モータ１８の動作を停止するようにする。また、万力１０が開放方向（第１挟持体１２と第２挟持体１４とが離間する方向）に動くときには、開放限界でモータ１８を自動的に停止させることも可能である。

【0050】

以上のとおり、第２の実施形態によれば、電池２０の残量が少ない場合には、万力１０が開く方向にのみモータ１８を動作させる制御が行われるので、万力１０にワーク５０、５２を取り付けた状態で電池２０を消耗することがなくなり、万力１０からワーク５０、５２を取り外せなくなることを防ぐことができる。

【0051】

また、第２の実施形態によれば、モータ１８の負荷電流が過大である場合には、モータ１８の動作が停止されるので、万力１０にワーク５０、５２を取り付ける際、第１挟持体１２と第２挟持体１４との間に挟持されるワーク５０、５２を必要以上の力で締め付けることがないので、ワーク５０、５２を傷つけたり、手などを挟み込んでしまうことを防止することができる。

【0052】

なお、第２の実施形態では、マイコン３６を用いてモータ１８の動作を制御する構成としたが、これに限らず、例えば、マイコン３６に代えてコンパレータ等で構成することも可能である。

【0053】

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。以下、上述した各実施形態と共通する部分については説明を省略し、本実施形態の特徴的部分を中心に説明する。

【0054】

第３の実施形態は、万力１０の機械的な構成が異なる点を除いて、第１の実施形態と同様である。

【0055】

図５は、第３の実施形態に係る万力１０の構成を示した概略図である。なお、図５中、図１と共通又は類似する構成要素には同一の番号を付している。

【0056】

図５に示すように、第３の実施形態に係る万力１０は、ウォーム４２及びウォームホイール４４からなるウォームギヤ（減速機構）を備えている。ウォームギヤは、本発明の駆動力伝達部材の一例である。

【0057】

ウォーム４２は、外周面に螺旋溝が形成されたネジ状の歯車である。ウォーム４２は、モータ１８の出力軸に連結され、モータ１８の出力軸と一体に回転する。

【0058】

ウォームホイール４４は、ウォーム４２に噛み合う円弧状又は扇形状のウォームホイール（斜歯歯車）である。ウォームホイール４４は、第２挟持体１４にホイール軸４６を回転中心にして回転自在に支持されている。また、ウォームホイール４４には第１挟持体１２が連結固定されている。

【0059】

かかる構成により、モータ１８が発生した駆動力によってウォーム４２が回転すると、その回転方向に応じて、第２挟持体１４に回転自在に支持されたウォームホイール４４はホイール軸４６を中心に回転するので、第１挟持体１２はウォームホイール４４と一体となってホイール軸４６を中心に回転する。これにより、第１挟持体１２は、第２挟持体１４に近接する方向又は第２挟持体１４から離間する方向に移動する開閉動作を行う。

【0060】

したがって、第３の実施形態によれば、上述した第１の実施形態と同様に、電動駆動機構１６によって第１挟持体１２と第２挟持体１４との間隔を容易かつ簡単に調節可能であり、万力１０に対してワーク５０、５２が固定された固定状態と、万力１０に対するワーク５０、５２の固定が解除された開放状態との間で選択的に切り替えることが可能となる。

【0061】

また、第３の実施形態によれば、ウォーム４２及びウォームホイール４４からなるウォームギヤのセルフロック（自動締り）機能により、モータ１８の制動ブレーキを用いなくても、第１挟持体１２と第２挟持体１４との間隔を保持することが可能となる。

【0062】

なお、第３の実施形態では、駆動力伝達部材として、ウォーム４２及びウォームホイール４４からなるウォームギヤを備えた構成を示したが、これに限らず、種々の歯車を用いて構成することも可能である。

【0063】

また、第３の実施形態では、万力１０の電気的な構成としては、第１の実施形態又は第２の実施形態の同様の構成を適用可能であることはいうまでもない。

【0064】

また、第３の実施形態は、電動操作により万力１０を開閉可能に構成したものであるが、第１の実施形態の変形例と同様に、電動操作に加え、さらに手動操作により万力１０を開閉可能に構成したものであってもよい。

【0065】

図６は、第３の実施形態に係る万力１０の構成の変形例を示した概略図である。図６に示した変形例では、図５に示した構成に加え、さらに、手動操作部材であるツマミ４８を備えている。ツマミ４８は、ウォーム４２の先端に取り付けられている。ツマミ４８は、ウォーム４２に着脱自在に取り付け及び取り外しが行えるものであってもよい。これにより、第１の実施形態の変形例と同様に、電池切れの場合でも、ウォーム４２の先端に取り付けたツマミ４８を回転操作することで、ウォーム４２を回転させることができ、第１挟持体１２と第２挟持体１４との間隔を変化させる開閉動作を行うことができる。したがって、万力１０にワーク５０、５２を取り付けた状態で電池２０を消耗してしまった場合でも、万力１０からワーク５０、５２を取り外し可能となる。また、ワーク５０、５２に対する万力１０の締め付け力が不足する場合には、ツマミ４８を用いた手動操作で、万力１０を締め付けることが可能となる。

【0066】

なお、上述した各実施形態では、万力１０の電動駆動機構１６として、モータ１８を用いた構成を示したが、この構成に限らず、例えば、電圧の印加により伸縮するピエゾアクチュエータや人工筋肉アクチュエータなどを用いた構成としてもよい。

【0067】

図７は、万力１０の電動駆動機構１６としてピエゾアクチュエータ６４を用いた構成例を示した概略図である。なお、図７中、図１又は図５と共通又は類似する構成要素には同一の番号を付している。

【0068】

図７に示した構成例では、ワーク５０、５２を挟持可能な一対の挟持体である第１挟持体１２及び第２挟持体１４は、それぞれに設けられた軸孔にピン等の回転軸６０を挿入することにより、相互に回転可能に連結されている。

【0069】

第１挟持体１２と第２挟持体１４との間には、バネ等の付勢部材６２が設けられている。この付勢部材６２は、その両端が第１挟持体１２及び第２挟持体１４にそれぞれ固定されており、第１挟持体１２と第２挟持体１４とを近接させる方向の付勢力を発生するものである。これにより、後述するピエゾアクチュエータ６４が駆動されない場合には、付勢部材６２の付勢力により、常に第１挟持体１２と第２挟持体１４とが互いに近接した状態（すなわち、上記固定状態に相当する状態）となる。したがって、付勢部材６２の付勢力を適宜調整することで、第１挟持体１２及び第２挟持体１４によりワーク５０、５２を押さえつける力（締め付け力）を調整することができる。

【0070】

さらに図７に示した構成例では、第１挟持体１２と第２挟持体１４との間、具体的には、付勢部材６２よりも回転軸６０に近い側の位置（好ましくは回転軸６０の近傍位置）には、ピエゾアクチュエータ６４が挟み込むように配置されている。このピエゾアクチュエータ６４は、電圧の印加により伸張（図７の上下方向に伸張）するアクチュエータである。したがって、図示しないアクチュエータ駆動部によりピエゾアクチュエータ６４に電圧を印加すると、ピエゾアクチュエータ６４は伸張し、付勢部材６２の付勢力に抗して第１挟持体１２と第２挟持体１４とを離間させる開動作が行われる。

【0071】

図７に示した構成例によれば、第１挟持体１２と第２挟持体１４との間隔を変化させる開閉動作のうち、開動作時のピエゾアクチュエータ６４を駆動すればよいので、電力の消費を抑えることができる。

【0072】

また、図７に示した構成例によれば、ピエゾアクチュエータ６４を付勢部材６２よりも回転軸６０側に配置したことにより、ピエゾアクチュエータ６４の伸縮率が小さな場合であっても、梃子の原理で第１挟持体１２と第２挟持体１４の駆動範囲（開閉範囲）を広げることが可能となる。

【0073】

図８は、万力１０の電動駆動機構１６として人工筋肉アクチュエータ６６を用いた構成例を示した概略図である。なお、図８中、図７と共通又は類似する構成要素には同一の番号を付している。

【0074】

図８に示した構成例は、基本的な構成は図７に示した構成例と同様であるが、ピエゾアクチュエータ６４（図７参照）に代えて、人工筋肉アクチュエータ６６を備えている。なお、付勢部材６２は、図７に示した構成例と同様に、第１挟持体１２と第２挟持体１４とを近接させる方向の付勢力を発生するものである。

【0075】

人工筋肉アクチュエータ６６は、電圧の印加により収縮（図８の上下方向に収縮）するアクチュエータである。この人工筋肉アクチュエータ６６は、図７に示したピエゾアクチュエータ６４と比較して、第１挟持体１２と第２挟持体１４との間に配置される点は共通しているが、回転軸６０に対して付勢部材６２と同一側の位置ではなく、その反対側の位置に配置される点が異なっている。

【0076】

したがって、図８に示した構成例によれば、図示しないアクチュエータ駆動部により人工筋肉アクチュエータ６６に電圧を印加すると、人工筋肉アクチュエータ６６は収縮し、付勢部材６２の付勢力に抗して第１挟持体１２と第２挟持体１４とを離間させる開動作が行われる。

【0077】

また、人工筋肉アクチュエータ６６と回転軸６０との距離は、付勢部材６２と回転軸６０との距離よりも短いことが好ましい。この構成によれば、図７に示した構成例と同様に、人工筋肉アクチュエータ６６の伸縮率が小さな場合であっても、梃子の原理で第１挟持体１２と第２挟持体１４の駆動範囲（開閉範囲）を広げることが可能となる。

【0078】

なお、図７及び図８に示した各構成例において、ピエゾアクチュエータ６４と人工筋肉アクチュエータ６６を入れ替えるとともに、付勢部材６２の付勢方向を逆方向（すなわち、第１挟持体１２と第２挟持体１４とを離間させる方向）にした構成でも実現可能である。但し、この構成とした場合、アクチュエータ（ピエゾアクチュエータ６４又は人工筋肉アクチュエータ６６）でワーク５０、５２を挟み込む力を与えるため電力消費の点では不利になるので、図７や図８に示した構成例のように、付勢部材６２により第１挟持体１２と第２挟持体１４とを近接させる方向に付勢する構成が好ましい。

【0079】

また、図７及び図８に示した各構成例において、付勢部材６２としてバネを用いた態様を示したが、これに限らず、例えば、ゴム等を用いてもよい。

【0080】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。

【符号の説明】

【0081】

１０…万力、１２…第１挟持体、１４…第２挟持体、１６…電動駆動機構、１８…モータ、２０…電池、２２…操作部、２４…リードスクリュー、２６…螺合部、２８Ａ～２８Ｄ…スイッチ、３０…ツマミ、３２…電圧計、３４…電流計、３６…マイコン、３８…第１モータ制御部、４０…第２モータ制御部、４２…ウォーム、４４…ウォームホイール、４６…ホイール軸、４８…ツマミ、５０…ワーク、５２…ワーク、６０…回転軸、６２…付勢部材、６４…ピエゾアクチュエータ、６６…人工筋肉アクチュエータ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】