(57)【要約】【課題】産業オートメーション分野用、とくにロボットアームに装備するのに適した３個のジョーを有する自己芯出しするクランプを得る。【解決手段】ジョーのうち１個を、電動式、空気式、油圧‐空気式等によるクランプアクチュエータによって直接作動するカーソルによって制御する。他の２個のジョーはカーソルに対して機構学的にそれぞれ連結した伝達レバーによって制御する。従来の構成のようにではなく、伝達レバーがジョー及びカーソルの取扱い平面に平行な平面内で回転する。したがって、クランプは高さがそれほど嵩高にならず、また軽量になる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランプにおいて、
縦方向軸線（Ｚ‐Ｚ）及びそれぞれに対応するジョー（Ｇ１〜Ｇ３）を収容する共通平面上に存在する３個の着座部（２１〜２３）を設けた本体（２）であって、前記ジョー（Ｇ１〜Ｇ３）がそれぞれに対応する着座部（２１〜２３）内で、前記縦方向軸線（Ｚ‐Ｚ）に直交する方向（Ｘ‐Ｘ，Ｘ′，Ｘ″）にそれぞれ双方向に、前記縦方向軸線（Ｚ‐Ｚ）に対する近位側位置と遠位側位置との間で交互に並進移動する、該本体（２）と、
前記ジョーを作動させる作動装置（Ａ）であって、アクチュエータ（４）及び前記アクチュエータ（４）の動作により前記ジョー（Ｇ１〜Ｇ３）を駆動する駆動手段（５〜１４）を設け、前記駆動手段（５〜１４）は、前記アクチュエータ（４）の動作に応答して前記本体（２）内で第１ジョー（Ｇ１）と一体的に並進移動可能なカーソル（１１）、並びに前記カーソル（１１）の動きを第２ジョー（Ｇ２）及び第３ジョー（Ｇ３）に伝達する伝達手段を有する構成とした、該作動装置（Ａ）とを備え、
前記伝達手段は、前記カーソル（１１）の並進移動に応答して前記縦方向軸線（Ｚ‐Ｚ）に平行なそれぞれに対応する回転軸線の周りに回転可能な制御を行う２個の伝達レバー（１７，１８）を有する構成とし、また前記伝達レバー（１７，１８）は、それぞれに対応する前記第２ジョー（Ｇ２）及び第３ジョー（Ｇ３）を規制し、それぞれに対応する前記第２ジョー（Ｇ２）及び第３ジョー（Ｇ３）に対して、前記カーソル（１１）によって前記第１ジョー（Ｇ１）に与えられる行程量に等しい行程量の並進移動を付与する構成とした、クランプ。
【請求項２】
請求項１記載の３個のジョーを有するクランプ（１）において、前記伝達レバー（１７，１８）はほぼ共通平面上にあり、また前記ジョー（Ｇ１〜Ｇ３）の着座部（２１〜２３）の存在平面に平行な平面上で回転する、クランプ。
【請求項３】
請求項１又は２記載の３個のジョーを有するクランプ（１）において、前記伝達レバー（１７，１８）はほぼ平坦であり、また前記カーソル（１１）とジョー（Ｇ２，Ｇ３）間に介在させた、クランプ。
【請求項４】
請求項１〜３のうちいずれか一項記載の３個のジョーを有するクランプ（１）において、前記第２ジョー（Ｇ２）及び第３ジョー（Ｇ３）のそれぞれに、前記クランプの本体（２Ａ）に貫通する縦方向軸線（Ｚ‐Ｚ）に平行に延在するピン（２４，２５）を設け、前記伝達レバー（１７，１８）はそれぞれ、前記ピン（２４，２５）が摺動可能に収容される案内（１７２，１８２）を有する構成とした、クランプ。
【請求項５】
請求項４記載の３個のジョーを有するクランプ（１）において、前記案内（１７２，１８２）は周円弧に沿って延在し、前記周円弧の曲率中心はそれぞれに対応する前記伝達レバー（１７，１８）の回転軸線に一致しない、クランプ。
【請求項６】
請求項５記載の３個のジョーを有するクランプ（１）において、前記カーソル（１１）の第１位置では、前記各ジョー（Ｇ１〜Ｇ３）がそれぞれに対応の前記遠位側位置にあり、かつ前記第２ジョー（Ｇ２）及び第３ジョー（Ｇ３）のピン（２４，２５）は、ほぼそれぞれに対応の前記伝達レバー（１７，１８）の前記案内（１７２，１８２）における第１端部にあり、また前記カーソル（１１）の第２位置では、前記各ジョー（Ｇ１〜Ｇ３）がそれぞれに対応の前記近位側位置にあり、かつ前記第２ジョー（Ｇ２）及び第３ジョー（Ｇ３）のピン（２４，２５）は、ほぼそれぞれに対応の前記伝達レバー（１７，１８）の前記案内（１７２，１８２）における第２端部にある、クランプ。
【請求項７】
請求項１〜６のうちいずれか一項記載の３個のジョーを有するクランプ（１）において、前記伝達レバー（１７，１８）は、少なくとも部分的に互いに入り組んだ状態にし、両者がともにアイレット（２６）を画定し、前記アイレット（２６）は周円弧に沿って延在し、前記周円弧の曲率中心は、前記縦方向軸線（Ｚ‐Ｚ）の反対側で第１ジョー（Ｇ１）の正中面内に存在し、また前記カーソル（１１）は、前記アイレット（２６）に摺動可能に係合する牽引ピン（１４）を有する構成とした、クランプ。
【請求項８】
請求項７記載の３個のジョーを有するクランプ（１）において、前記カーソル（１１）の第１位置では、前記各ジョー（Ｇ１〜Ｇ３）がそれぞれに対応の前記遠位側位置にあり、かつ前記伝達レバー（１７，１８）はそれぞれに対応する回転軸線の周りに前記正中面に対して互いに反対方向に回転し、また前記カーソル（１１）の第２位置では、前記各ジョー（Ｇ１〜Ｇ３）がそれぞれに対応の前記近位側位置にあり、かつ前記伝達レバー（１７，１８）はそれぞれに対応する回転軸線の周りに互いに接近する方向及び前記正中面に接近する方向に回転する、クランプ。
【請求項９】
請求項１〜８のうちいずれか一項記載の３個のジョーを有するクランプ（１）において、前記カーソル（１１）を前記第１ジョー（Ｇ１）に連結してこれらカーソル（１１）及び前記第１ジョー（Ｇ１）を一体的に並進移動させるピン（１３）を備えた、クランプ。
【請求項１０】
請求項１〜９のうちいずれか一項記載の３個のジョーを有するクランプ（１）において、前記アクチュエータ（４）は、電動式、空気式又は油圧‐空気式とした、クランプ。
【請求項１１】
請求項１０記載の３個のジョーを有するクランプ（１）において、前記アクチュエータ（４）は電動モータとし、前記駆動手段は、前記カーソル（１１）に平行に並進移動するトースライド（８）と、少なくとも１個の弾性素子（９，１０）と、及び前記トースライド（８）のスラストねじ（５）とを有する構成とし、
前記スラストねじ（５）は、前記カーソル（１１）の並進移動方向に平行な方向に指向し、また前記スラストねじのねじ山は非逆転ねじとし、
前記トースライド（８）もねじ山付きとして、前記スラストねじ（５）に螺合し、前記電動モータ（４）の軸によって与えられる時計方向／反時計方向の回転に応答して前記スラストねじ（５）が前記トースライド（８）を動作させて双方向に並進移動させるようにし、
前記カーソル（１１）は前記トースライド（８）によって支持し、また前記カーソル（１１）と前記トースライド（８）との間に少なくとも１個の弾性予負荷素子（９，１０）を介在させ、前記カーソル（１１）及び前記トースライド（８）は、前記弾性予負荷素子（９，１０）の予負荷が不変である限りともに一体的に並進移動し、また前記ジョー（Ｇ１〜Ｇ３）の並進移動に対して抵抗が加わることによって生ずる前記弾性予負荷素子（９，１０）の予負荷変化に応答して、前記カーソル（１１）及び前記トースライド（８）が互いに独立的に並進移動する構成とした、
クランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３個のジョーを有するクランプ、とくに、産業用マニピュレータの把持素子として使用し得る自己芯出しタイプのクランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
産業用オートメーションの分野では、ロボット化したマニピュレータを使用することが知られており、通常、このマニピュレータには、取扱い操作すべき物体用の把持クランプを関連付ける。
【０００３】
クランプには、ジョー（又はクランプ）及び対応する作動装置を収容する本体を設ける。ジョーは、操作すべきワークピースに対していかなる圧力も加えない第１の非動作位置又は釈放位置と、動作位置又は把持位置との間で移動可能にし、この動作位置ではジョーは操作すべきワークピースに圧力を加え、ワークピースの変位中にワークピースが不慮に解放されないようにする。ジョー作動装置は、電気式、空気式、油圧‐空気圧式等のタイプとすることができる。
【０００４】
ジョーの個数及びジョーの動作に基づいて、互いに平行な、半径方向に対向させた、又は互いに角度をなす２個のジョーを有するクランプ、３個のジョーを有するクランプ等とすることができる。
【０００５】
３個のジョーの場合、これらのジョーは、クランプ本体の内側に配置されており、クランプの縦方向軸線に対して互いに直交するとともに半径方向に延在する着座部内を並進移動することができ（縦方向軸線とは、この半径方向に対して直交する軸線である）、中心角１２０゜の間隔で配置される。
【０００６】
或る種のクランプは、クランプの縦方向軸線の近傍にあってジョー自体の相互間に挿入されたワークピースを外側から把持するジョーに対応する把持位置と、クランプの縦方向軸線から離れたジョーに対応する釈放位置を有する。
【０００７】
他の種のクランプにおいて、把持位置は、ジョーがクランプの縦方向軸線から離れていてジョー自体を包囲するワークピースを内側から把持する状態に対応し、釈放位置は、ジョーがクランプの縦方向軸線の近傍にある状態に対応する。
【０００８】
並進移動可能な３個のジョーを有するクランプの例は、本願出願人による特許文献１（米国特許第６，１９３，２９２号）に記載されている。
【０００９】
産業オートメーション分野に関して、３個のジョーを有するクランプには、通常、２つの技術的要件が必要である。
【００１０】
第１に、３個のジョーは同時に移動して、各作動に応答して同一の行程をカバーしなければならない。この要件は、或るジョーが取扱い操作すべきワークピースに対して他のジョーよりも前に圧力を加えて、望ましくなく、潜在的に危険な誤整列がクランプの縦方向軸線に対して生ずることを防止することの必要性から生じている。さらに、３個のジョーが同時に把持位置に達することは、クランプを自己芯出しすることになる。
【００１１】
第２に、常により高い頻度で必要とされるのは、クランプのサイズ及び重量の最小化である。小さいサイズ、とくに、縦方向軸線に沿う垂直方向に小さいサイズのクランプは、多目的に使えることになり、これは複雑な形状のワークピースであっても、又は初期的に互いに密集して配置されているワークピースであっても操作できるからである。クランプが軽量であることは、関連するマニピュレータ、例えばロボットアームの動的性能にとって重要であり、実際、クランプはロボットアームの端部に加わる重さを構成し、軽量であることは重量をできるだけ軽減することは明らかに有利である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国特許第６，１９３，２９２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、軽量であり、また最小限のサイズである３個のジョーを有するクランプを得るにある。
【００１４】
とくに、本発明の目的は、上述したタイプである、作動装置のタイプに無関係に、同時に移動しかつ同一行程を有する、３個のジョーに特徴がある自己芯出しクランプを得るにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
したがって、本発明は、特許請求の範囲の請求項１による３個のジョーを有するクランプに関する。
【００１６】
とくに、クランプは、縦方向軸線、及びジョーを収容する共通平面上に存在する３個の着座部を設けた本体を備える。各ジョーは、それぞれに対応する着座部内で、縦方向軸線に直交する方向にそれぞれ双方向に、縦方向軸線に対する近位側位置と遠位側位置との間で交互に並進移動する。
【００１７】
近位側位置及び遠位側位置それぞれは、把持位置及び釈放位置、又は、必要に応じてその逆の位置に対応する。
【００１８】
クランプは、さらに、ジョーを作動させる作動装置を備え、当該作動装置には、アクチュエータと、アクチュエータの動作によりジョーを駆動する駆動手段とが設けられている。駆動手段は、アクチュエータの動作に応答して、クランプ本体内で第１ジョーと一体的に並進移動可能なカーソルを備える。好適な伝達手段により、カーソルの動きを第２ジョー及び第３ジョーにも伝達する。
【００１９】
第２ジョー及び第３ジョーは、第１ジョーの並進移動方向に対して傾斜した方向、好適には、１２０゜の中心角をなして並進移動する。したがって、伝達手段は、この点を考慮して構成する。
【００２０】
とくに、伝達手段は、制御するための２個の伝達レバーを備え、当該伝達レバーはそれぞれ、それぞれに対応する縦方向軸線に平行な回転軸線の周りを、カーソルの並進移動に応答して回転することができる。また伝達レバーは、それぞれに対応する第２ジョー及び第３ジョーを規制し、それぞれに対応する第２ジョー及び第３ジョーに対して、カーソルによって第１ジョーに与えられる行程量に等しい行程量の並進移動を付与する。
【００２１】
用語「ジョー」は、その形状に関係なく、取扱い操作すべきワークピースの表面と相互作用することを意図した任意な可動素子を意味する。
【００２２】
本発明によるクランプは、従来技術よりも多くの利点がある。
【００２３】
伝達レバーは、クランプ本体の縦方向軸線に直交する平面、すなわち、ジョーの摺動平面に平行な平面内で回転する。この構成によれば、クランプの縦方向軸線に沿うクランプの嵩、又は垂直方向のサイズを少なくすることができる。換言すれば、クランプは、既知のクランプに比べると、とくに平坦な形状にすることができ、クランプ自体の総重量を減少しまた分散させる明確な効果がある。
【００２４】
ジョーの摺動平面に平行な平面内で移動可能であり、また同時に回転できる伝達レバーを使用することにより、第２ジョー及び第３ジョーは第１ジョーと同期して移動することができて、第１ジョーに与えられる行程量に等しい行程量の並進移動が３個のジョーで得られ、実質的にクランプの自己芯出しが得られる。このことは、ジョーのうちの１個が他のものよりも前に取扱い操作すべきワークピースに対して相互作用するのを防止し、さもないと、ワークピースの空間的位置を変更する、又は破壊若しくは破損を生じてしまう。
【００２５】
さらに、単独のカーソルだけで、すべてのジョーを操作する。
【００２６】
好適には、伝達レバーは、ほぼ共通平面上にあり、例えば平坦又はほぼ平坦にし、クランプ高さに関する嵩に影響しないよう、カーソルとジョーとの間に介在させる。
【００２７】
本発明の好適な実施形態においては、第２ジョー及び第３ジョーのそれぞれに、クランプ本体に形成したアイレットに貫通するよう、縦方向軸線に平行に延在するピン、又は、同様の接続要素を設ける。伝達レバーはそれぞれ、このピンを摺動可能に収容する案内を備え、カム‐フォロワ型と同類の継手のようにすることができる。各伝達レバーの案内は、内側カムとして構成し、この内側カム内でピンが拘束されるフォロワのように駆動され、案内がその形状によって付与する経路に追従する。
【００２８】
このような実施形態において、各伝達レバーの案内は、周円弧に沿って延在し、周円弧の曲率中心はそれぞれに対応する伝達レバーの回転軸線に一致しないものとする。この特徴によれば、伝達レバーが回転するとき、連結したジョーの移動方向に沿った各ピンの対応する並進移動を生ずる。実際、ピンは、伝達レバーの案内に対して、また同時に、クランプ本体に対して移動する。
【００２９】
より具体的には、カーソルの第１位置では、すべてのジョーがそれぞれに対応の遠位側位置にあり、かつ第２ジョー及び第３ジョーのピンは、ほぼ、それぞれに対応の伝達レバーの案内における第１端部、すなわち、縦方向軸線から最も遠い距離にある。カーソルの第２位置では、すべてのジョーがそれぞれに対応の近位側位置にあり、かつ第２ジョー及び第３ジョーのピンは、ほぼ、それぞれに対応の伝達レバーの案内における第２端部、すなわち、縦方向軸線から最も近い距離にある。
【００３０】
好適には、伝達レバーは、少なくとも部分的に互いに入り組んだ状態にし、両者がともにアイレットを画定し、アイレットは周円弧に沿って延在し、周円弧の曲率中心は、第１ジョーの正中面内に存在し、又は、縦方向軸線の反対側で、それぞれに対応する並進移動軸線に沿って存在する。例えば、２個の伝達レバー双方は、上述のアイレットの半分を形成する周方向窪みを有する。カーソルは、アイレットに摺動可能に係合する牽引ピン、又は類似の連結素子を有する。ピンは、好適には、カーソルから縦方向軸線に平行に突出させ、またアイレットに挿入する。
【００３１】
より詳細には、カーソルの第１位置では、各ジョーが、それぞれに対応の遠位側位置にあり、かつ、伝達レバーは、それぞれに対応する回転軸線の周りに正中面に対して互いに反対方向に回転する。カーソルの第２位置では、各ジョーが、それぞれに対応の近位側位置にあり、かつ、伝達レバーは、互いに接近する方向に回転し、また好適には、少なくとも部分的に互いに入り組むよう正中面に接近する方向に回転する。したがって、伝達レバーによって画定されるアイレットは、レバー自体の回転によりレバー相互間の距離が増減する結果、拡開及び縮小する。
【００３２】
好適には、他のピン又は類似の連結素子によりカーソルを第１ジョーに連結し、これら構成要素を並進移動するよう一体化する。
【００３３】
一般的に、クランプアクチュエータは任意の種類のアクチュエータとすることができ、ただし、カーソルの対応する並進移動方向における双方向の交互移動を制御するよう構成する。例えば、アクチュエータは、電動式、空気式又は油圧‐空気式とする。
【００３４】
好適な実施形態において、アクチュエータは電動モータとし、駆動手段は、カーソルに平行に並進移動するトースライドと、少なくとも１個の弾性素子と、トースライドのスラストねじとを備える。スラストねじは非逆転ねじとし、非逆転ねじとは、各ねじ山がねじの望まない回転を阻止するねじを意味する。このねじは、カーソルの並進移動方向に平行な方向に指向する。トースライドもねじ山付きとして、スラストねじに螺合し、電動モータの軸によって与えられる時計方向／反時計方向の回転に応答してスラストねじがトースライドを動作させて双方向に並進移動させるようにする。
【００３５】
カーソルはトースライドによって支持され、またカーソルとトースライドとの間には、弾性素子、好適には予負荷コイルばねを介在させる。この予負荷は、クランプの使用要件に基づいて製造業者によって決定される。カーソル及びトースライドは、弾性素子の予負荷が不変である限り、ともに一体的に並進移動し、また、ジョーの並進移動に対して与えられる抵抗によって生ずる弾性素子の予負荷変化に応答して、カーソル及びトースライドが互いに独立的に並進移動する。
【００３６】
実際、スライド‐弾性素子‐カーソルのアセンブリは、ジョーの行程量の補償器として作用し、すなわち、取扱い操作すべきワークピースに対して、ワークピースの直径が変動したとしても、ジョーが加える力を予め調整することができる。このアセンブリは、ジョーがとり得る各端部位置、すなわち、遠位側位置及び近位側位置に精確に押圧及び維持するタスクから電動モータを解放する機能を行う。
【００３７】
好適には、電動モータ及びスラストねじを上下に整列させ、クランプの側方サイズを最小化できるようにする。
【００３８】
本発明の特徴及び利点は、添付図面につき説明する、単に例示的な目的のみであり、限定的ではない、好適な、しかし排他的ではない実施形態から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明による３個のジョーを有するクランプの斜視図である。
【図２】図１に示すクランプの分解斜視図である。
【図３】図１に示すクランプの側面図である。
【図４】図１に示すクランプの第１縦断面図である。
【図５】図１に示すクランプの第２縦断面図である。
【図６】図１に示すクランプの第１横断面図である。
【図７】図１に示すクランプの第２横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
図１〜６は本発明の好適な実施形態によるクランプ１を示し、各構成部材を収容する本体２を有する。
【００４１】
クランプ１の本体２は、２個の部分、すなわち上側部分２Ａ及び下側部分２Ｂで形成する。上方部分２Ａはほぼ円形であり、縦方向軸線Ｚ‐Ｚの周りに延在し、またやはり円形の中心窪み３を有する。
【００４２】
本体２の上側部分２ＡはジョーＧ１，Ｇ２及びＧ３を収容し、これらジョーはそれぞれに対応する着座部又はトラック２１〜２３内で摺動可能とし、これらトラックは縦方向軸線Ｚ‐Ｚに対して、同一平面内にあって互いに１２０゜の角度をなす方向に延びる半径方向に延在する。図１において、ジョーＧ１〜Ｇ３は完全に後退しており、すなわち、各ジョーが移動する行程に関して縦方向軸線から最小距離の位置をとり、取扱い操作すべきワークピースの釈放位置に対応する。ジョーＧ１〜Ｇ３は、それぞれに対応する着座部２１〜２３内で並進移動可能に押圧することができ、クランプ本体２の上側部分２Ａの周縁から部分的に突出させて、取扱い操作すべきワークピースの把持位置をとり、このワークピースは少なくとも部分的に中空であり、ワークピース内にクランプ１を挿入することができる。
【００４３】
図示しない他の実施形態において、ジョーＧ１〜Ｇ３を、図１に示す位置を越えて縦方向軸線Ｚ‐Ｚに向かって移動させ、これらジョーＧ１〜Ｇ３そのものの内側に挿入されるに十分小さい直径を有する、取扱い操作すべきワークピースに密着できるようにする。
【００４４】
単に例示として、各ジョーＧ１，Ｇ２又はＧ３の移動行程は、クランプ１のサイズに基づいて、３ｍｍ、６ｍｍ又は９ｍｍとする。
【００４５】
本体２の下方部分２Ｂは、ジョーＧ１〜Ｇ３を作動させようとするクランプの構成部材の大部分を収容する。図２にこれら構成部材を詳細に示す。
【００４６】
本体２の下方部分２Ｂは、アクチュエータ４、例えば、図面に示すような電動モータを収容し、この電動モータ４は第１ジョーＧ１の着座部２１に整列させる。非可逆ねじ山を有するねじ付きシャンク５１及びギアホイール５２を有するスラストねじ５を、ギア６，７により電動モータ４の軸に機械的に連結する。とくに、ギアホイール５２は、ギア７、ギア６及び電動モータ４の軸に順次縦列的に連結する。
【００４７】
スラストねじ５のねじ付きシャンク５１は、下側にねじ山を付けたトースライド８に係合し、このトースライド８を対応する作動方向に沿ってスラストねじ５に平行に、したがって、第１ジョーＧ１の作動方向に平行に移動させるよう動作する。
【００４８】
実際には、電動モータ４が、モータに対応する軸、及びこれに連結したギア６の回転を、ねじ５の対応する回転及びトースライド８の並進移動も含めて制御する。
【００４９】
トースライド８はカーソル１１を支持し、このカーソル１１もクランプ１の本体２の下側部分２Ｂ内で並進移動可能である。トースライド８とカーソル１１との間に２個のコイルばね９，１０を、物質的にのみならず、動作的にも詰め込ませる。コイルばね９，１０は、組立ステップ中に直接製造業者が圧縮して予負荷状態にする。必要であれば、クランプ１のその後の寿命中にコイルばね９，１０を、異なる予負荷状態のばねに交換することができる。
【００５０】
トースライド８、ばね９，１０及びカーソル１１よりなるアセンブリは、ジョーＧ１〜Ｇ３の移動を弾性的に補償する装置を形成し、この装置は２０１０年４月１２日出願のイタリア国特許出願第BS2010A000074号に記載の装置と等価である。
【００５１】
このアセンブリは、アクチュエータ４、ギア６，７、及びスラストねじ５の他に、クランプ１を作動させる装置Ａを有する上述の補償装置を備える。
【００５２】
ピン１２は、カーソル１１に一体にし、トースライド８の方向に突出させ、カーソルがトースライド８に対して並進移動するとき、ピン１２がばね９，１０のプランジャとして作用する。ピン１２は、スライド８の肩部８１間に挿入することができ、ばね９，１０がトースライド８の各サイドに向かう方向の極限位置を表す。
【００５３】
実質的には、スラストねじ５によって並進移動するトースライド８は、常に固定の行程量で走行するが、カーソル１１は、トースライド８に対して並進移動して、ジョーＧ１〜Ｇ３がワークピースを掴む際に互いに出会う移動に対する抵抗に基づく所定限界内で可変の行程にわたり走行することができる。ばね９，１０は圧縮されて過剰な力を吸収し、さもないとジョーＧ１〜Ｇ３は、取扱い操作すべきワークピースにこの過剰な力を加えることになる。
【００５４】
ピン１３及び牽引ピン１４は、垂直方向、すなわち縦方向軸線Ｚ‐Ｚに平行に、カーソル１１の上側部分から異なる突出量で突出する。ピン１３は、第１ジョーＧ１に直接的に係合し、本体２の下側部分２Ｂ及び上側部分２Ａにそれぞれ貫通して設けた２個の互いに整列する開口１５及び１６に挿通させる。この結果生ずる連結により、カーソル１１及び第１ジョーＧ１はクランプ１の本体２に対して一体的に並進移動する。
【００５５】
構成素子６，７，８〜１１，１３及び１４によって生ずる運動連鎖は、電動モータからジョーＧ１〜Ｇ３への動きの伝達を行う。
【００５６】
カーソル１１によって押される牽引ピン１４は、実際に残りのジョーＧ２及びＧ３の移動を駆動するが、直接的にではなく、以下に説明する適切な伝達手段を介在させることによって駆動する。
【００５７】
この伝達手段は、２個の水平方向に作動させられる伝達レバー１７，１８及びこれらレバーをジョーＧ２及びＧ３にそれぞれ連結する対応のピン２４，２５を有する。伝達レバー１７，１８は、参照符号１７１，１８１で示す枢軸の周りに回転しようとする。枢軸１７１，１８１は縦方向軸線Ｚ‐Ｚに平行であり、本体２の下側部分２Ｂの上面に設けたそれぞれに対応する着座部１９，２０に収容する。
【００５８】
図２で理解されるように、水平方向の伝達レバー１７，１８は、レバー相互間の角度が、レバー回転につれて減少するとき、レバーが互いに部分的に入り組む形状にする。本体２の上側部分２Ａの底面には、伝達レバー１７，１８を収容する特別な窪みを設ける。
【００５９】
伝達レバー１７，１８には、内側カムとしての形状の案内１７２，１８２を設け、これら案内１７２，１８２は、ジョーＧ２，Ｇ３に拘束されるピン２４，２５を摺動可能に収容する。伝達レバー１７，１８はともに、カーソル１１からのピン１４が挿入されるアイレット２６を画定する。
【００６０】
図３は、クランプ１の正面図を示す。図から理解されるように、本体２の下側部分２Ｂ内における駆動素子及びアクチュエータの構成により、下側部分２Ｂ自体の側方サイズを上側部分２Ａの側方サイズよりも相当小さい寸法まで制限することができる。
【００６１】
つぎに、クランプ１の動作を図４及び図５につき説明するが、これら図はそれぞれ互いに直交する縦断面を示し、図４はＧ１の着座部２１の正中平面に沿う断面であり、図５は伝達レバー１７，１８と同一平面となる着座部２１〜２３が存在する平面に対して平行な平面に沿う断面である。
【００６２】
図４において、ジョーＧ１が対応する着座部２１内で完全に後退した、すなわち、縦方向軸線Ｚ‐Ｚに近接した位置にある状態を示す。ジョーＧ２〜Ｇ３もこの近接した位置にあり、この位置を非作動位置又はワークピースの釈放位置と称する。
【００６３】
ねじ５の回転はモータ４を作動させ、ギア６，７及び５２を回転させることによって制御する。このことによりトースライド８及びカーソル１１をジョーＧ１が本体２の上側部分２Ａの周縁から突出させる方向（図４で右方向）に、例えば、約３ｍｍだけ並進移動させる。伝達レバー１７，１８はジョーＧ２，Ｇ３をＧ１と同一行程だけ対応する着座部２２，２３内で押圧する。
【００６４】
ばね９，１０、トースライド８及びカーソル１１を有するアセンブリは、Ｇ１〜Ｇ３が抵抗に出合わない場合に、一体的な剛体として移動する。ジョーＧ１〜Ｇ３が抵抗に合う場合、例えば、取扱い操作すべきワークピースの内面に衝合する場合、ばね９，１０は圧縮し、残りのジョーＧ１〜Ｇ３に対応するスラスト力を吸収する。このような状況の下で、カーソル１１はトースライド８との一体移動を止め、トースライド８に対して並進移動を行う。すなわち、例えば、トースライド８がその行程移動を完了するが、カーソル１１はそのままの移動状態に留まる。なぜなら、ジョーＧ１〜Ｇ３が取扱い操作すべきワークピースに衝合するからである。
【００６５】
図５は、ばね９，１０に直交する向きの断面である。
【００６６】
図６は、ばね９，１０が単に初期予負荷状態に圧縮されただけの状態、すなわち、ジョーＧ１〜Ｇ３の釈放位置でのクランプ１の横断面を示す。
【００６７】
とくに図７につき説明すると、これは互いに部分的に入り組み合った伝達レバー１７，１８の頂面図を示し、着座部平面でそれぞれの枢軸１７１，１８１周りに回転しようとしている状態を示す。ピン１３，１４は、モータ４の軸回転の方向に従って、カーソル１１と一体に軸線Ｘ‐Ｘの２方向に交互に並進移動する。ピン２４，２５はそれぞれに対応する案内１７２，１８２の第１端部にある。
【００６８】
点線は、ジョーＧ１〜Ｇ３の末端位置、すなわち、上側部分２Ａの周縁から突出する最大半径方向位置にあり、取扱い操作すべきワークピースを把持する状況を示す。このとき、ピン２４，２５は、それぞれに対応の案内１７２，１８２の第２端部にある。
【００６９】
ジョーＧ１〜Ｇ３を釈放位置から把持位置に駆動するため、カーソルは図６で見て左方に移動する。ピン１３はジョーＧ１を直接駆動し、ピン１４はアイレット２６の壁にスラスト力を加えて、レバー１７，１８を同時にそれぞれ反対方向に回転させる。このような状況の下で、図６で見てレバー１８は時計方向に回転し、またレバー１７は反時計方向に回転する。軸線Ｘ‐Ｘを横切る周円弧に沿って延在するアイレット２６は開こうとする、すなわち拡開しようとする。とくに、アイレット２６の曲率中心は、ジョーＧ１の着座部２１の正中面上、又はむしろ軸線Ｘ‐Ｘを含む垂直平面上に存在する。
【００７０】
案内１７２，１８２はピン２４，２５に対して摺動し、これらピン２４，２５は同時に並進移動するよう方向Ｘ′，Ｘ″に沿って押圧され、現にジョーＧ２，Ｇ３をそれぞれに対応する着座部２２，２３内で並進移動させる。方向Ｘ‐Ｘ、Ｘ′及びＸ″は１２０゜の角度をなす。
【００７１】
カーソル１１の逆方向並進移動はジョーＧ１，Ｇ２及びＧ３を初期の釈放位置に復帰させることは明らかである。
【００７２】
この運動力学は、案内１７２，１８２の形状によって可能であり、これら案内１７２，１８２は枢軸１７１，１８１に対してオフセットした回転中心を有する周円弧に沿って延在する。
【００７３】
上述の構成は、すべてのジョーＧ１〜Ｇ３の同一行程量の同期移動を可能にし、この結果、上述したように、縦方向軸線Ｚ‐Ｚに対する自己芯出し作用が得られる。
【００７４】
好適には、ジョーＧ１〜Ｇ３は１／１０秒未満で釈放位置から把持位置に、及びその逆に転移するようにする。
【００７５】
電動モータ４のサイズ、又は代案として使用する空気式／油圧‐空気式アクチュエータに基づいて、各ジョーＧ１〜Ｇ３は取扱い操作すべきワークピースに対して１００Ｎ〜４００Ｎの力を加えることができるようにするのが好ましい。
【符号の説明】
【００７６】
１  クランプ
２  本体
２Ａ  上側部分
２Ｂ  下側部分
３  中心窪み
４  アクチュエータ（電動モータ）
５  スラストねじ
６，７  ギア    
８  トースライド
９，１０  コイルばね
１１  カーソル
１２  ピン
１３  ピン
１４  牽引ピン
１５，１６  開口
１７，１８  伝達レバー
１９，２０  着座部
２１，２２，２３  着座部
２４，２５  ピン
２６  アイレット
５１  ねじ付きシャンク
５２  ギアホイール
１７１，１８１  枢軸
１７２，１８２  案内
Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３  ジョー
【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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【図７】
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【外国語明細書】
2014000672000001.pdf