(57)【要約】【課題】衝撃荷重が加わった時に、ギアの歯欠け等の故障を防止可能な電動クランプの提供。【解決手段】クランプアーム２を駆動させる駆動モータ部８と、駆動モータ部８のモータ軸７に固定されるスプリングウォームギア６と、スプリングウォームギア６と歯合されるアームギア４と、アームギア４に固定されてアームギア４の回動に伴って回動されるクランプアーム２とを備え、スプリングウォームギア６が駆動モータ部８のモータ軸７に伸縮摺動可能に係止され、クランプアーム２に衝撃荷重等の過大負荷が加わるとスプリングウォームギア６が伸縮して過大負荷を緩衝可能とする。【選択図】図１
2010151150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動手段によりギアを介して動力伝達される動力伝達装置であって、駆動手段側である一次側あるいは駆動手段によって駆動される従動側である二次側のいずれかの回転軸にスプリングギアを配置し、二次側から受ける過大負荷を緩衝可能にすることを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
クランプアームを駆動させる駆動手段と、駆動手段の回動軸に固定される一次側ギアと、一次側ギアと歯合される二次側ギアと、二次側ギアに固定されて二次側ギアの回動に伴って回動されるクランプアームとを備える動力伝達装置であって、
一次側ギアがスプリングウォームギアであり、駆動手段の回動軸に伸縮摺動可能に係止され、二次側に過大負荷が加わるとスプリングウォームギアが伸縮して過大負荷を緩衝可能なことを特徴とする動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、クランプアームを回動させる等に用いる動力伝達装置にかかり、詳細には、負荷がかかる軸を回動させるための動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車工場など自動化された生産ラインでは、電動クランプ等によって半製品や部品などの位置固定支持や保持を行っている。
図４に表すのは、電動クランプ装置に用いるクランプアームの回動移動をさせる動力伝達装置である。
【０００３】
電動クランプアーム１００は、一端を回動軸１０１に軸支されており、この回動軸１０１には、アームギア１０２を固定されている。
この電動クランプアーム１００と、回動軸１０１と、アームギア１０２とが従動側を構成している。
【０００４】
１０３は、ウォームギアである。ウォームギア１０３は、アームギア１０２と歯合するように配置されている。このウォームギア１０３は、電動クランプアーム１００を駆動させる動力源となる駆動モータ１０５のモータ軸１０６に固定されており、駆動モータ１０５の回転に伴いモータ軸１０６が回転しウォームギア１０３も回転される。
そして、各部は筐体１０７内に収められており、電動クランプアーム１００の可動側のみが筐体１０７外部へ配置され、モータ１０５の駆動によってウォームギア１０３が回転しこの回転力がアームギア１０２を経由して電動クランプアーム１００を回動させることとなる。この従来例では、電動クランプアーム１００は、図５中矢示の通り反時計回りに回転駆動されるものとして説明する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来例では、図５に表すように、電動クランプアーム１００の回転方向は反対方向に負荷Ｆが加わると、アームギア１０２は駆動モータ１０５による回転の方向とは異なる方向への負荷が生じる。この負荷が、例えば衝撃等の一瞬に多大なモーメントが加わる等した場合には、両ギアの歯合部１０４でアームギア１０２の歯欠けやウォームギア１０３の歯欠けなど重大な内部損傷が生じてしまうという問題点を有していた。
このような内部損傷が生じると、ギアの交換作業等が発生し、生産ラインを停止させる等しなければならず、生産工程に過大な問題を発生してしまうという問題点を有した。
【０００６】
この発明は、上記問題点に鑑み、衝撃等による過大な負荷が加わった際に、ギアの損傷等を招かない動力伝達装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そこでこの発明は、駆動手段によりギアを介して動力伝達される動力伝達装置であって、駆動手段側である一次側あるいは駆動手段によって駆動される従動側である二次側のいずれかの回転軸にスプリングギアを配置し、二次側から受ける過大負荷を緩衝可能にすることを特徴とする動力伝達装置を提供する。
【０００８】
そして、上記動力伝達装置をクランプアームに利用したものとして、クランプアームを駆動させる駆動手段と、駆動手段の回動軸に固定される一次側ギアと、一次側ギアと歯合される二次側ギアと、二次側ギアに固定されて二次側ギアの回動に伴って回動されるクランプアームとを備える動力伝達装置であって、一次側ギアがスプリングウォームギアであり、駆動手段の回動軸に伸縮摺動可能に係止され、二次側に過大負荷が加わるとスプリングウォームギアが伸縮して過大負荷を緩衝可能なことを特徴とする動力伝達装置を提供する。
【０００９】
この動力伝達装置では、動力側である一次側と従動側である二次側との間に過大負荷が加わると、一次側ギアあるいは二次側ギアに採用するスプリングギアが該過大負荷を緩衝し、一次側、二次側、両ギアが損傷してしまわないよう防止可能となっている。
【００１０】
また、この動力伝達装置をクランプアームに採用したものでは、一次側ギアがスプリングウォームギアで構成されている。このスプリングウォームギアは、螺旋状のスプリングと同様中心軸方向へ伸縮可能である。
【００１１】
このスプリングウォームギアと二次側に設ける例えば歯車状のギアが歯合しているときに、二次側ギアに過負荷が発生すると、歯合部で駆動手段、例えば駆動モータの回転を停止させてしまい、さらには駆動モータを逆転させるような大きな負荷が加わる。
すると、スプリングウォームギアは、その伸縮性能により、二次側ギアが回動するにつれ、歯合部以外の部分が伸縮し、過負荷となった大きな負荷を吸収する。
【００１２】
従って、該過負荷が一時的に発生する衝撃負荷のような場合には、スプリングウォームギアによる緩衝吸収により、一次側への影響を緩和すると共に一次側ギアおよび二次側ギアの歯の欠損等が起こらない。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、電動クランプアーム等の二次側に加わる過大な負荷を、一次側ギヤと二次側ギアとの間で吸収することが可能であるので、二次側に加わる過負荷による一次側および二次側の、ギヤの歯の欠損等の事故を防止可能である。
特に、過負荷が瞬間的に加わるような衝撃負荷などの場合には、該衝撃をスプリングギアが吸収することで一次側からの動力を二次側にスムーズに伝達可能となる。
【００１４】
そして、これに伴い、動力伝達装置に発生した損傷等の故障から来る生産ラインの一時停止、修理等を必要としなくなり、生産効率を改善できる等の効果を有する。
【実施例１】
【００１５】
以下に、この発明の実施例を図面に基づき説明する。図１はこの発明の実施例を表す断面説明図であり、図２はこの発明の実施例の作用を表す断面説明図であり、図３は図１のＡ−Ａ線断面の一部拡大説明図である。
【００１６】
１は、この発明にかかる動力伝達装置である。動力伝達装置１は、この実施例では電動クランプを例として説明する。以下、動力伝達装置１を電動クランプ１として説明する。
電動クランプ１は、生産ライン等に用いられて、半製品や部品をクランプ支持するために利用される。
【００１７】
電動クランプ１は、クランプ支持するためのクランプアーム２を備える。このクランプアーム２は、動力伝達の二次側作用部として作用し、クランプ支持する対象等によって様々な形状に形成され、場合によっては、支持部にクランプ手段としてマジックハンドのような把持手段を備える等しても良い。
クランプアーム２は、基端部が二次側回動軸であるアーム軸３に軸支され、他端が回動端として回動される。
【００１８】
クランプアーム２が固定されるアーム軸３は、筐体５に回動自在に軸支される。そして、アーム軸３には、アームギア４が固定される。アームギア４は、この実施例では、通常のギアが用いられる。このアームギア４が二次側のギヤを構成する。
【００１９】
二次側ギヤであるアームギア４とは一次側のギアを構成するスプリングウォームギア６が歯合される。スプリングウォームギア６は、駆動手段である駆動モータ部８のモータ軸７に係止される。スプリングウォームギア６は、螺旋状に歯を設けたウォームギアと同能に形成され、このウォームギアが回動中心方向に伸縮可能に形成されている。
駆動モータ部８は駆動手段であり、この実施例では電動モータを駆動手段として用いているが、油圧モータやエアモータ等であっても何ら差し支えない。なお、駆動モータ部８は、この実施例では電動モータからなり、モータ軸の回転を変速する変速ギアボックスを備えており、この変速ギアボックスから伸びる変速された回転を行う軸がモータ軸７である。また、モータ軸７は、軸方向の外周面に複数の係止溝７１を穿設してなる。そしてこの係止溝７１によって、スプリングウォームギア６と係止した際に、スプリングウォームギア６を軸回転方向に固定し、且つ、中心軸方向にスプリングウォームギア６が摺動移動出来るように係止可能としている。
【００２０】
スプリングウォームギア６は、コイルスプリングのコイル部分が、外側から内方中心に向かって幅広になるようにギア部６３を形成し、通常時にはアームギア４と歯合可能な形状であり、通常時にはモータ軸７と共にウォームギアを形成している。そしてスプリングウォームギア６は、モータ軸７に駆動モータ部８側端部となる下部伸縮端部６１を固定され、上部伸縮端部６２は、モータ軸７に対して伸縮可能に係止されている。
スプリングウォームギア６は、螺旋状に形成され、且つ、螺旋の軸方向に伸縮可能なギア部６３を備え、ギア部６３がモータ軸７と摺動可能に係止するようにギア部６３の両端にスプラインナット６４を備える。
スプラインナット６４は、シャフト係止部６６の一端に鍔状に設けた鍔部６５を有してなり、鍔部６５およびシャフト係止部６６は一体的に形成されている。シャフト係止部６６は、スプリングウォームギア６の内部に侵入可能な径からなり、鍔部６５はスプリングウォームギア６より径大に形成されている。
そしてスプラインナット６４は、中心がモータ軸７と係止可能に中空であり、内面にはモータ軸７と係止して、モータ軸７の回転に伴って回転可能であり、モータ軸７の軸方向には摺動可能に係止溝６７を設けてある。このスプラインナット６４は、スプリングウォームギア６の両端に、シャフト係止部６６を挿入して鍔部６５がスプリングウォームギア６の端部６５に当接するように配置され、スプリングウォームギア６のギア部６３端部と鍔部６５とが固定されてなる。そして、スプラインナット６４を、スプラインナット６４に穿設した係止溝６７がモータ軸７に穿設した係止溝７１と嵌合するように挿入して係止させると、スプリングウォームギア６は、モータ軸７の回転方向へはモータ軸７に固定され、モータ軸７の軸方向へは摺動可能に係止される。なお、この実施例では、スプリングウォームギア６を、ギア部６３の両端にスプラインナット６４を固定する等して形成したが、ギア部６３の内面にモータ軸７の係止溝７１と係止可能な係止溝を直接穿設する等して形成してもよく、モータ軸７の回転に伴って回転可能であり、且つ、モータ軸７の軸方向へ摺動可能であり伸縮可能であればどの様に形成してもよい。
【００２１】
上記のように、駆動モータ部８、モータ軸７、および、スプリングウォームギア６が一次側を形成する。
【００２２】
上記のように形成する電動クランプ１の作用を説明する。
通常使用時には、駆動モータ部８が回転するとモータ軸７の回転と共にスプリングウォームギア６が回転される。すると、このスプリングウォームギア６と歯合している二次側のアームギア４も回転される。
アームギア４が回転することで、アーム軸３が回転され、このアーム軸３に固定されるクランプアーム２も回転されることとなる。
このように、通常使用時には、スプリングウォームギア６は単なるウォームギアとして作用している。
【００２３】
次いで、図２に表すように、クランプアーム２に過大な負荷Ｆが加わった場合を説明する。この過負荷は、クランプアーム２がクランプ対象物に当接した際など、瞬間的な衝撃が加わった場合などには、瞬間的に過剰な負荷がクランプアーム２に加えられる。
【００２４】
すると、クランプアーム２への衝撃負荷は、アーム軸３およびアームギア４を通して１次側へと伝達されることになる。
【００２５】
このように衝撃負荷等の過負荷が一次側へ伝達されるとき、スプリングウォームギア６では、スプリングウォームギア６がモータ軸７の軸方向へ伸縮可能であるので、アームギア４との歯合部以外の部分が伸縮される方向へと力が加わることとなり、これによりスプリングウォームギア６は駆動モータ部８側へと縮短される。
そしてスプリングウォームギア６が縮短するときには、衝撃荷重が吸収されることとなり、一次側である駆動モータ部８への衝撃荷重の影響はなくなる。また、アームギア４とスプリングウォームギア６との歯合部に加わる力も該縮短により吸収されることとなるので、アームギア４およびスプリングウォームギア６の歯の欠損等が生じない。
【００２６】
なお、この実施例では、一次側にスプリングウォームギア６を用い、二次側に通常のギアを用いたが、スプリングウォームギア６を二次側に用いて実施しても何ら差し支えない。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
この発明は、歯車を用いて駆動力を伝達する動力伝達手段に用い、特に自動車製造工場の生産ライン等に、半製品や部品をクランプ支持して自動製造工程の一部を構成する際に用いる電動クランプに実施すると有効である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】この発明の実施例を表す断面説明図
【図２】図２はこの発明の実施例の作用を表す断面説明図
【図３】図３は図１のＡ−Ａ線断面の一部拡大説明図
【図４】従来例を表す説明図
【図５】過負荷状態となった時の従来例を表す説明図
【符号の説明】
【００２９】
１  動力伝達装置（電動クランプ）
２  クランプアーム
３  アーム軸
４  アームギア
５  筐体
６  スプリングウォームギア
６１  下部伸縮端部
６２  上部伸縮端部
６３  ギア部
６４  スプラインナット
６５  鍔部
６６  シャフト係止部
６７  係止溝
７  モータ軸
７１  係止溝
８  駆動モータ部
【図１】
2010151150.tif 000003
【図２】
2010151150.tif 000004
【図３】
2010151150.tif 000005
【図４】
2010151150.tif 000006
【図５】
2010151150.tif 000007