(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮流体で変形させた弾性体で移動部と固定部を接触させ、接触部分に生じる摩擦力により前記移動部の位置を保持するクランパにおいて、
弾性材で構成され、閉塞空間の一部をなす弾性部材と、
弾性材で構成され、一部が前記弾性部材と重なり、前記弾性部材とともに閉塞空間を形成する摺動部材と、
前記閉塞空間に圧縮流体を供給する流体供給手段と、
前記摺動部材に対して相対的に移動する側に固定されていて、閉塞空間に圧縮流体が供給されたときに、圧縮流体の圧力で変形した摺動部材が圧接され、圧接部分で移動部と固定部との間に摩擦力を生じさせるクランプ部材と、
を有することを特徴とするクランパ。
【請求項２】
前記弾性部材はＵ字形に形成され、
前記摺動部材は２枚設けられ、２枚の摺動部材はＵ字形になった弾性部材の２本の腕にそれぞれ一部が接合され、
前記クランプ部材はコ字形に形成され、
弾性部材と摺動部材で形成する閉塞空間はコ字形になったクランプ部材の中空部内に配置され、閉塞空間に圧縮流体が供給されたときに、圧縮流体の圧力で変形した２つの摺動部材は、コ字形になったクランプ部材にある２本の腕の内側面に圧接されることを特徴とする請求項１記載のクランパ。
【請求項３】
前記移動部は、回転移動または直進移動をすることを特徴とする請求項１記載のクランパ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転型アクチュエータ、直動型アクチュエータ等の移動部の位置を機械的に保持するクランパに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
生産ラインには各種のアクチュエータが使用されている。例えば、ターンテーブルには回転型アクチュエータが用いられ、部品搬送装置には直動型アクチュエータが用いられている。ターンテーブルの回転位置を機械的に固定したい場合等に、保持機構が必要となる。このような保持機構としてクランパがある。
【０００３】
図３は従来におけるクランパの構成例を示した図である。
図３で、クランプ固定部１０はモータのステータ等の固定部に固定され、クランプ部材１１はモータのロータ等の移動部に固定されている。クランプ部材１１はコ字形の形状をなしている。
弾性袋体１２は、クランプ固定部１０側に固定され、コ字形になったクランプ部材１１の中空部内に配置されている。弾性袋体１２は自身の内部に閉塞空間１３を形成している。閉塞空間１３に圧縮空気が供給されると弾性袋体１２は膨張変形する。
【０００４】
図４は弾性袋体１２に圧縮空気が供給された状態を示した図である。
図４の矢印は圧縮空気によって閉塞空間１３にかかる内圧である。弾性袋体１２は圧縮空気が供給されると膨張し、コ字形になったクランプ部材１１にある２本の腕の内側面に圧接される。圧接部分で摩擦力が生じる。これによって、クランプ部材１１の保持力を発生する。
【０００５】
しかし、図３のクランパでは、クランプ部材１１に圧接する弾性袋体１２の剛性が低いため、位置保持の剛性が低くなるという問題点があった。
【０００６】
図５は上述した問題点を解決するためのクランパの構成例を示した図である。図５で前出の図と同一のものは同一符号を付ける。
図５で、摺動板１４，１５は、クランプ固定部１０に固定されていて、弾性袋体１２を挟み込んでいる。摺動板１４，１５は弾性袋体１２と接合されている。
【０００７】
図６は弾性袋体１２に圧縮空気が供給された状態を示した図である。
図６に示すように、弾性袋体１２は圧縮空気が供給されると膨張し、これによって摺動板１４，１５が変形し、変形した摺動板１４，１５がクランプ部材１１にある２本の腕の内側面に圧接される。これによって、クランプ部材１１の保持力を発生する。
【０００８】
図５の従来例では弾性袋体１２とクランプ部材１１の間に摺動板１４，１５を介在させ、弾性袋体１２よりも剛性が高い摺動板１４，１５をクランプ部材１１に圧接しているため、図３の従来例に比べて位置保持の剛性が高くなる。
【０００９】
しかし、図５の従来例では、変形した摺動板１４，１５が弾性袋体１２の変形を押し返すため、供給した空気圧に対する摺動板１４，１５の変形効率が悪く、変形した摺動板１４，１５とクランプ部材１１の接触面積が小さくなる。図６で、Ｌ１の部分が摺動板１４，１５とクランプ部材１１が接触している部分の長さである。ここで、保持力は次式で与えられる。
（保持力）＝（接触部分の摩擦係数）×（空気圧）×（接触面積）
これにより、供給した空気圧に対して保持力が小さいという問題点があった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、閉塞空間を弾性部材だけで形成するのではなく、摺動部材も閉塞空間の構成要素とするとともに、変形した摺動部材が弾性部材を押し返す部分を少なくすることによって、供給した圧縮流体に対する保持力が大きく、しかも位置保持の剛性が高いクランパを実現することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は次のとおりの構成になったクランパである。
【００１２】
（１）圧縮流体で変形させた弾性体で移動部と固定部を接触させ、接触部分に生じる摩擦力により前記移動部の位置を保持するクランパにおいて、
弾性材で構成され、閉塞空間の一部をなす弾性部材と、
弾性材で構成され、一部が前記弾性部材と重なり、前記弾性部材とともに閉塞空間を形成する摺動部材と、
前記閉塞空間に圧縮流体を供給する流体供給手段と、
前記摺動部材に対して相対的に移動する側に固定されていて、閉塞空間に圧縮流体が供給されたときに、圧縮流体の圧力で変形した摺動部材が圧接され、圧接部分で移動部と固定部との間に摩擦力を生じさせるクランプ部材と、
を有することを特徴とするクランパ。
【００１３】
（２）前記弾性部材はＵ字形に形成され、
前記摺動部材は２枚設けられ、２枚の摺動部材はＵ字形になった弾性部材の２本の腕にそれぞれ一部が接合され、
前記クランプ部材はコ字形に形成され、
弾性部材と摺動部材で形成する閉塞空間はコ字形になったクランプ部材の中空部内に配置され、閉塞空間に圧縮流体が供給されたときに、圧縮流体の圧力で変形した２つの摺動部材は、コ字形になったクランプ部材にある２本の腕の内側面に圧接されることを特徴とする（１）記載のクランパ。
【００１４】
（３）前記移動部は、回転移動または直進移動をすることを特徴とする（１）記載のクランパ。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下図面を用いて本発明を詳しく説明する。
図１は本発明の一実施例を示す構成図である。
図１で、弾性部材２０は摺動部材２１，２２とともに閉塞空間２３を構成する。
弾性部材２０は、弾性材でＵ字形に構成され、閉塞空間の一部をなす。弾性部材２０は、例えばゴムで構成されている。
【００１６】
摺動部材２１，２２は、板状の弾性材で構成されていて、２枚設けられている。２枚の摺動部材２１，２２は、Ｕ字形になった弾性部材２０の２本の腕と接合されている。これによって、閉塞空間２３を形成する。弾性部材２０と摺動部材２１，２２の接合部分では、閉塞空間２３に供給される圧縮空気を漏らさないシール構造になっている。
また、摺動部材２１，２２は、クランプ固定部１０に固定されている。固定部分では閉塞空間２３に供給される圧縮空気を漏らさないシール構造になっている。
【００１７】
閉塞空間２３はコ字形になったクランプ部材１１の中空部内に配置されている。
流体供給手段２４は閉塞空間２３に圧縮空気を供給する。
【００１８】
図２は閉塞空間２３に圧縮空気が供給された状態を示した図である。
図２に示すように、閉塞空間２３に圧縮空気が供給されると、閉塞空間２３には矢印に示す内圧がかかる。この内圧により弾性部材２０と摺動部材２１，２２は変形し、変形した摺動部材２１，２２はコ字形になったクランプ部材１１にある２本の腕の内面に圧接される。圧接部分で摩擦力が生じる。これによって、クランプ部材１１の保持力を発生する。
【００１９】
本発明では、閉塞空間２３を弾性部材２０だけで形成するのではなく、摺動部材２１，２２も閉塞空間２３の構成要素としての役割を果たしている。これにより、摺動部材２１，２２と弾性部材２０が重ならない部分があるため、変形した摺動部材２１，２２が弾性部材２０の変形を押し返す部分が少なくなる。このことから、供給した空気圧に対する摺動部材２１，２２の変形効率が図５の従来例に比べて向上するため、圧縮空気で変形した摺動部材２１，２２の接触面積が大きくなる。これにより、本発明のクランパは図６の従来例のクランパに比べて保持力が大きくなる。
図２に示すように、摺動部材２１，２２とクランプ部材１１が接触している部分の長さＬ２は、図６の従来例における長さＬ１よりも長くなる。
【００２０】
図１の実施例では摺動部材を２枚設けている。これにより、保持力が増すとともに、クランプ部材１１にかかる力が平均化され、クランプ部材１１の変位が平均化される。摺動部材が１枚でも十分な保持力が得られるときは、１枚でもよい。
【００２１】
なお、流体供給手段２４は、圧縮空気以外の圧縮流体、例えば、不燃性の圧縮気体、圧縮液体等を供給してもよい。
【００２２】
また、実施例では弾性部材２０と摺動部材２１，２２をクランプ固定部１０（固定側）に取り付けているが、弾性部材２０と摺動部材２１，２２を移動側に取り付け、クランプ部材１１を固定側に取り付けても良い。すなわち、弾性部材２０と摺動部材２１，２２はクランプ部材１１に対して相対的に移動する関係にあればよい。
【００２３】
また、本発明にかかるクランパは、回転移動する移動部の保持に適用しても、直進移動する移動部の保持に適用してもよい。例えば、回転型アクチュエータ、直動型アクチュエータ等に適用してもよい。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば次の効果が得られる。
【００２５】
請求項１の発明によれば次の効果が得られる。
▲１▼閉塞空間を弾性部材だけで形成するのではなく、摺動部材も閉塞空間の構成要素としての役割を果たしている。これにより、摺動部材と弾性部材が重ならない部分があるため、変形した摺動部材が弾性部材２０の変形を押し返す部分が少なくなる。このことから、供給した空気圧に対する摺動部材の変形効率が向上し、変形した摺動部材の接触面積が大きくなる。これによって、本発明のクランパは従来例のクランパに比べ、供給した圧縮流体に対する保持力が大きくなる。
▲２▼弾性袋体ではなく、摺動部材を圧接することによって保持力を発生しているため、位置保持の剛性が高くなる。
【００２６】
請求項２の発明によれば、摺動部材を２枚設けているため、接触面積が大きくなって保持力が増すとともに、クランプ部材にかかる力が平均化され、クランプ部材の変位を平均化できる。
【００２７】
請求項３の発明によれば、回転型アクチュエータ、直動型アクチュエータ等の移動部を機械的に保持することができる。
【００２８】
以上説明したように本発明によれば、供給した圧縮流体に対する保持力が大きく、しかも位置保持の剛性が高いクランパを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図２】図１の実施例の動作説明図である。
【図３】従来におけるクランパの構成例を示した図である。
【図４】図３の従来例の動作説明図である。
【図５】従来におけるクランパの他の構成例を示した図である。
【図６】図５の従来例の動作説明図である。
【符号の説明】
１０  クランプ固定部
１１  クランプ部材
２０  弾性部材
２１，２２  摺動部材
２３  閉塞空間
２４  流体供給手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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