(57)【要約】【課題】電動クランプ装置において、メンテナンス性の向上を図ると共に、容易に出力の変更を行うことを可能とする。【解決手段】電動クランプ装置１０において、クランプアーム１６が回動自在に支持されたボディ１２の端部には、モータ６６を有した駆動ユニット１４が設けられ、前記駆動ユニット１４は、ボディ１２に連結される中空状のハウジング５４と、該ハウジング５４の内部に収納可能に形成されるモータユニット５６とを備える。そして、モータユニット５６がハウジング５４の端部側から内部へと挿入された後、該モータユニット５６のフレーム６８に設けられた一対のロックプレート８０ａ、８０ｂを回動させ、その孔部８４を前記ハウジング５４の凸部６４ａ、６４ｂに対して係合させることで、前記モータユニット５６が前記ハウジング５４に収納された状態で固定される。【選択図】図２
2014018882.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランプアームを回動させることでワークを把持するクランプ装置であって、
ボディと、
電気信号によって回転駆動する駆動源を有し、前記ボディに対して着脱自在に設けられる駆動部と、
前記ボディの内部に設けられ、前記駆動部の回転駆動力を前記クランプアームへと伝達する駆動力伝達機構と、
前記ボディに対する前記駆動部の連結状態を切り換える連結機構と、
を備え、
前記連結機構による前記駆動部の連結状態を切り換えることで、該駆動部が前記ボディに対して着脱自在に設けられることを特徴とする電動クランプ装置。
【請求項２】
請求項１記載の電動クランプ装置において、
前記連結機構は、前記ボディの側面に形成された凸部と、
前記駆動部に設けられ、前記凸部に対して係合可能な係合手段と、
を備え、
前記駆動部は、前記ボディの内部に挿入され、前記凸部は前記ボディに対する前記駆動部の挿入方向と直交方向に突出し、前記係合手段を前記凸部に係合させることで、前記ボディと前記駆動部とが連結されることを特徴とする電動クランプ装置。
【請求項３】
請求項２記載の電動クランプ装置において、
前記係合手段は、前記駆動部の側面に対して回動自在に軸支されたプレートからなり、前記プレートに形成された孔部が前記凸部に係合されることで、前記ボディに対する前記駆動部の移動が規制されることを特徴とする電動クランプ装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動クランプ装置において、
前記ボディには、前記駆動部の非駆動時において、操作者が手動で操作することで前記駆動力伝達機構を介して前記クランプアームを回動させる手動操作手段を備え、前記手動操作手段を覆うようにカバー部材が開閉自在に設けられることを特徴とする電動クランプ装置。
【請求項５】
請求項４記載の電動クランプ装置において、
前記手動操作手段は、前記駆動力伝達機構を構成するシャフトの端部に設けられ、操作者が把持可能な把持部を有した操作用部材を有することを特徴とする電動クランプ装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の電動クランプ装置において、
前記駆動力伝達機構は、外周面に螺旋状のねじ溝が形成され前記駆動部の駆動作用下にシャフトを介して回転するウォームギアと、
前記クランプアームに接続され前記ねじ溝に噛合されるギア歯部とを有し、前記ウォームギアが回転することで駆動力が前記ギア歯部を介して前記クランプアームへと伝達されることを特徴とする電動クランプ装置。
【請求項７】
請求項６記載の電動クランプ装置において、
前記駆動力伝達機構には、前記シャフトに連結された第１コネクタと、
前記駆動部の駆動軸に連結された第２コネクタと、
前記第１コネクタと前記第２コネクタとの間に設けられ、該第１コネクタと該第２コネクタの回転方向への相対変位を規制するジョイントと、
を備え、
前記ジョイントを介して前記第１コネクタへ伝達された回転駆動力が前記第２コネクタへと伝達されることを特徴とする電動クランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動組立ライン等においてワークをクランプすることが可能な電動クランプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車の自動組立ラインにおいて、成形されたボディパネルを重ね合わせ位置決めした状態でクランプ装置によってクランプを行い、前記ボディパネル同士を溶接する組立工程が行われている。
【０００３】
本出願人は、特許文献１に開示されるような電動クランプ装置を提案している。この電動クランプ装置は、電動モータを備えたボディに、クランプアームが回動自在に設けられ、前記電動モータの回転駆動力が減速駆動系を介して伝達されることで、前記クランプアームが回動してワークをクランプする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１６９６０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前記の提案に関連してなされたものであり、メンテナンス性の向上を図ると共に、容易に出力の変更を行うことが可能な電動クランプ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】
前記の目的を達成するために、本発明は、クランプアームを回動させることでワークを把持するクランプ装置であって、
ボディと、
電気信号によって回転駆動する駆動源を有し、前記ボディに対して着脱自在に設けられる駆動部と、
前記ボディの内部に設けられ、前記駆動部の回転駆動力を前記クランプアームへと伝達する駆動力伝達機構と、
前記ボディに対する前記駆動部の連結状態を切り換える連結機構と、
を備え、
前記連結機構による前記駆動部の連結状態を切り換えることで、該駆動部が前記ボディに対して着脱自在に設けられることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、電気信号によって回転駆動する駆動部を有した電動クランプ装置において、該駆動部の回転駆動力をクランプアームへと伝達する駆動力伝達機構がボディの内部に設けられ、前記ボディと前記駆動部との連結状態を連結機構によって切換可能としている。
【０００８】
従って、駆動部の交換等のメンテナンスを行う場合に、連結機構によってボディと前記駆動部との連結を容易に解除できるため、例えば、ボディと駆動部とがボルト締結等によって連結されているクランプ装置と比較し、該ボルトの取り外しなどの煩雑な作業が不要となり、電動クランプ装置のメンテナンス性を向上させることができる。また、駆動部をボディから取り外して別の駆動部へと交換することで、同一の電動クランプ装置において前記駆動部の出力を自在に変更することが可能となる。
【０００９】
また、連結機構は、ボディの側面に形成された凸部と、駆動部に設けられ、前記凸部に対して係合可能な係合手段と、を備え、前記駆動部は、前記ボディの内部に挿入され、前記凸部は前記ボディに対する前記駆動部の挿入方向と直交方向に突出し、前記係合手段を前記凸部に係合させることで、前記ボディと前記駆動部とを連結させるとよい。
【００１０】
さらに、係合手段は、駆動部の側面に対して回動自在に軸支されたプレートからなり、前記プレートに形成された孔部を凸部に係合させることで、ボディに対する前記駆動部の移動を規制するとよい。
【００１１】
さらにまた、ボディには、駆動部の非駆動時において、操作者が手動で操作することで駆動力伝達機構を介してクランプアームを回動させる手動操作手段を備え、前記手動操作手段を覆うようにカバー部材を開閉自在に設けるとよい。
【００１２】
またさらに、手動操作手段は、駆動力伝達機構を構成するシャフトの端部に設けられ、操作者が把持可能な把持部を有した操作用部材であるとよい。
【００１３】
また、駆動力伝達機構は、外周面に螺旋状のねじ溝が形成され前記駆動部の駆動作用下にシャフトを介して回転するウォームギアと、前記クランプアームに接続され前記ねじ溝に噛合されるギア歯部とを有し、前記ウォームギアが回転することで駆動力を前記ギア歯部を介して前記クランプアームへ伝達させるとよい。
【００１４】
さらに、駆動力伝達機構には、シャフトに連結された第１コネクタと、駆動部の駆動軸に連結された第２コネクタと、前記第１コネクタと前記第２コネクタとの間に設けられ、該第１コネクタと該第２コネクタの回転方向への相対変位を規制するジョイントと、を備え、前記ジョイントを介して前記第１コネクタへ伝達された回転駆動力を前記第２コネクタへ伝達するとよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１６】
すなわち、電気信号によって回転駆動する駆動部を有した電動クランプ装置において、該駆動部の回転駆動力をクランプアームへと伝達する駆動力伝達機構がボディの内部に設けられ、前記ボディと前記駆動部との連結状態を連結機構によって切換可能とすることにより、例えば、駆動部の交換等のメンテナンスを行う場合に、連結機構によってボディと前記駆動部との連結を容易に解除できるため、例えば、ボディと駆動部とがボルト締結等によって連結されているクランプ装置と比較し、該ボルトの取り外しなどの煩雑な作業が不要となり、電動クランプ装置のメンテナンス性を向上させることができる。また、駆動部をボディから取り外して別の駆動部へと交換することで、同一の電動クランプ装置において前記駆動部の出力を自在に変更することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に係る電動クランプ装置を示す外観斜視図である。
【図２】図１の電動クランプ装置の全体縦断面図である。
【図３】図１の電動クランプ装置におけるクランプ状態を示す外観斜視図である。
【図４】図３の電動クランプ装置の全体縦断面図である。
【図５】図１に示す電動クランプ装置の一部分解斜視図である。
【図６】変形例に係るカバー部材の用いられた電動クランプ装置の拡大斜視図である。
【図７】図１の電動クランプ装置を構成する駆動力伝達機構及び駆動ユニットを示す分解斜視図である。
【図８】変形例に係る操作用ボルトの用いられた電動クランプ装置の拡大斜視図である。
【図９】図２のＩＸ−ＩＸ線に沿った断面図である。
【図１０】図１０Ａは、駆動ユニットにおけるハウジングに対してモータユニットが収納されて連結された状態を示す拡大断面図であり、図１０Ｂは、図１０Ａに示すハウジングに対してモータユニットが下方へと取り外された状態を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に係る電動クランプ装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る電動クランプ装置を示す。
【００１９】
この電動クランプ装置１０は、図１〜図５に示されるように、ボディ１２と、該ボディ１２の下部に設けられる駆動ユニット１４と、前記ボディ１２に対して回動自在に設けられるクランプアーム１６と、前記ボディ１２の内部に設けられ該駆動ユニット１４からの駆動力を前記クランプアーム１６へと伝達する駆動力伝達機構１８とを含む。
【００２０】
ボディ１２は、例えば、金属製材料から形成され、その内部に形成された空間には鉛直方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って駆動力伝達機構１８を構成するシャフト２０及びウォームギア２２が収納されると共に、該ウォームギア２２の側方にはウォームホイール２４が支軸２６を介して回動自在に設けられる。
【００２１】
また、ボディ１２は、その上部及び下部に同軸上に形成される第１及び第２保持部２８、３０と、前記第１保持部２８と第２保持部３０との間に設けられ、該ボディ１２の一側部に対して側方に突出した膨出部３２とを備える。この膨出部３２は、略水平方向に突出した部位に、鉛直方向に貫通したねじ孔３４を有し、前記ねじ孔３４には上方から支持ピン３６が螺合される。そして、クランプアーム１６のクランプ部１６ａが上方に当接することでワークＷを保持可能となる（図３及び図４参照）。なお、膨出部３２の下方には、鉛直下方向（矢印Ａ方向）に延在した取付部３８が形成され、電動クランプ装置１０をボルト等によって壁面等へ固定する際に使用される。
【００２２】
なお、ボディ１２には、膨出部３２とは反対側となる側面が開口し、蓋部材４０が装着されることによって閉塞されている。
【００２３】
第１保持部２８には、第１軸受４２が保持されると共に、該第１保持部２８を覆うように上方からカバー部材４４が装着される。このカバー部材４４は、中空となる断面略Ｕ字状に形成され、その開口端部がボディ１２側（矢印Ａ方向）となるように第１保持部２８に装着されると共に、該開口端部の内壁面に突出した一対の突起部４６が、前記第１保持部２８の側面に形成された一対の溝部４８にそれぞれ係合される。
【００２４】
すなわち、カバー部材４４は、ボディ１２の第１保持部２８を覆うように装着され、突起部４６が溝部４８に係合されることで保持されると共に、該第１保持部２８に対して着脱自在に装着される。
【００２５】
また、第１保持部２８の外周面には、溝を介してシールリング４９が装着され、カバー部材４４を装着した際に内壁面に当接することで、前記カバー部材４４と第１保持部２８との間のシール性が維持される。
【００２６】
なお、上述したように、カバー部材４４は第１保持部２８に対して着脱自在な構成に限定されるものではなく、例えば、図６に示されるように、前記第１保持部２８に対して一端部側に形成されたピン５０によって回動自在に支持されたカバー部材４４ａを用いるようにしてもよい。このカバー部材４４ａは、後述する操作用ボルト９４を操作する際、図示しない作業者がカバー部材４４ａの他端部側を把持して上方へと持ち上げることで、突起部４６と溝部４８との係合が解除され、ピン５０を支点として回動することで開くことが可能となる。このような構成とすることで、カバー部材４４ａがピン５０を介して常にボディ１２に保持されているため、取り外したカバー部材４４ａの載置場所等を考慮する必要がなく、しかも、前記カバー部材４４ａの紛失等も防止できる。
【００２７】
第２保持部３０は、図１〜図５に示されるように、第１保持部２８に対して所定間隔離間して下方（矢印Ａ方向）に形成され、第１軸受４２と同軸となるように第２軸受５２が保持される。この第１及び第２軸受４２、５２は、駆動力伝達機構１８を構成するシャフト２０の両端部を回転自在に支持する。
【００２８】
駆動ユニット１４は、断面矩形状で筒体からなるハウジング（ボディ）５４と、該ハウジング５４の内部に収納可能に設けられるモータユニット（駆動部）５６とを含む。このハウジング５４は、モータユニット５６の収納される第１収納部５８と、該第１収納部５８の上部に形成され、駆動力伝達機構１８の一部が収納される第２収納部６０とを備え、前記第２収納部６０の上部がボディ１２の下端部に対して連結される。なお、ハウジング５４は、図示しない複数の締結ボルトによってボディ１２に対して連結される。
【００２９】
また、第１収納部５８と第２収納部６０との間には、ハウジング５４の軸方向と直交した隔壁６２が形成される。
【００３０】
第１収納部５８は、断面矩形状に形成され、軸方向に沿って略同一断面積で延在すると共に、下端部近傍には、側面に対して直角に突出した一対の凸部６４ａ、６４ｂが形成される。凸部６４ａ、６４ｂは、ハウジング５４の軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）と直交する幅方向に長尺な断面長方形状に形成され、第１収納部５８を挟んで対向する一側面と他側面にそれぞれ形成される。なお、ここでは、凸部６４ａ、６４ｂが、ボディ１２の膨出部３２側となるハウジング５４の一側面と、該膨出部３２とは反対側となる前記ハウジング５４の他側面に形成されている。
【００３１】
また、ハウジング５４の下端部には、溝を介して環状のシールリング６５が装着される。そして、ハウジング５４に対してモータユニット５６が組み付けられた際、シールリング６５が前記モータユニット５６を構成するフレーム６８のホルダ７６（後述する）に当接することで、前記モータユニット５６と前記ハウジング５４との間のシール性が確保される。
【００３２】
モータユニット５６は、例えば、軸方向に所定長さを有したＤＣモータ、ステッピングモータからなるモータ（駆動源）６６と、前記モータ６６を保持するフレーム６８とを有する。
【００３３】
モータ６６は、その駆動軸７０が上方（矢印Ｂ方向）となり、且つ、隔壁６２を介して第２収納部６０側と挿入される。駆動軸７０は、例えば、外周面の一部が切り欠かれた断面半円状に形成される。
【００３４】
フレーム６８は、上壁部７２と、該上壁部７２に対して直交した一対の側壁部７４ａ、７４ｂと、該側壁部７４ａ、７４ｂの端部に接合されたホルダ７６とを有し、側方が開口した中空状に形成され、前記上壁部７２、側壁部７４ａ、７４ｂ及びホルダ７６がそれぞれモータ６６の外側となるように装着される。上壁部７２は、駆動軸７０の突出したモータ６６の一端部側に配置されボルト７８を介して該モータ６６に固定されると共に、側壁部７４ａ、７４ｂが前記モータ６６の外周面に沿って略平行に配置され、前記上壁部７２から下方へ向かって所定長さで延在している。
【００３５】
ホルダ７６は、上壁部７２及び側壁部７４ａ、７４ｂに対して幅方向に拡幅して形成され、モータ６６の下端部に臨むように配置される。また、ホルダ７６は、上壁部７２と略平行に形成され、その一側面及び他側面には、一対のロックプレート（プレート）８０ａ、８０ｂが回動自在に設けられている。
【００３６】
ロックプレート８０ａ、８０ｂは、略矩形状のプレート体からなり、その下端部がホルダ７６の一側面及び他側面に形成された支持部８２に保持されることで回動自在に支持されると共に、略中央部に長方形状に開口した孔部８４が形成される。そして、モータユニット５６がハウジング５４の第１収納部５８に収納された状態で、一対のロックプレート８０ａ、８０ｂがハウジング５４の凸部６４ａ、６４ｂに臨むように配置され、該ロックプレート８０ａ、８０ｂを回動させて孔部８４に凸部６４ａ、６４ｂをそれぞれ挿入させることで前記モータユニット５６が前記ハウジング５４に対して固定される。
【００３７】
換言すれば、凸部６４ａ、６４ｂに対するロックプレート８０ａ、８０ｂの係合作用下に、ハウジング５４に対するモータユニット５６の軸方向への移動が規制される。
【００３８】
また、ホルダ７６の下部には、下方に突出するように接続部８６が形成され、該接続部８６は第１収納部５８と連通し、前記接続部８６を介してモータ６６と、コントローラ等に接続されたカプラー（図示せず）とが電気的に接続される。そして、図示しないコントローラからの電気信号がカプラーを介してモータ６６へと入力されることで回転駆動する。
【００３９】
駆動力伝達機構１８は、図２、図４、図７に示されるように、ボディ１２の内部において第１及び第２軸受４２、５２によって回転自在に設けられるシャフト２０と、前記シャフト２０に対して固定されたウォームギア２２と、前記ウォームギア２２に噛合されるウォームホイール２４と、前記シャフト２０の下端部に連結される第１コネクタ８８と、モータ６６の駆動軸７０に係合される第２コネクタ９０と、前記第１コネクタ８８と第２コネクタ９０とを互いに接続するジョイント９２とを含む。
【００４０】
シャフト２０は、軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って長尺に形成され、ボディ１２の内部において鉛直方向に延在するように配置され、その上端部がボディ１２の第１保持部２８に設けられた第１軸受４２に対して回転自在に支持され、下端部が、前記ボディ１２の第２保持部３０に装着された第２軸受５２を介して回転自在に支持される。
【００４１】
また、シャフト２０の上端部には、該シャフト２０を含む駆動力伝達機構１８を手動操作するための操作用ボルト９４が設けられる。この操作用ボルト９４は、シャフト２０の軸線上となるように螺合され、上方に向かって突出し、且つ、前記シャフト２０の軸線と直交方向に一直線上に延在した把持部９６を有する。そして、図示しない作業者が、把持部９６を把持して操作用ボルト９４を所定方向に回転させることで、シャフト２０を回転させ、それに伴って、ウォームギア２２を回転させることが可能となる。
【００４２】
なお、上述した操作用ボルト９４は、直線状に突出した把持部９６を有する場合に限定されるものではなく、例えば、図８に示されるように、外周面に凹凸状のスプラインが刻接された操作用ボルト９４ａを用いるようにしてもよい。
【００４３】
ウォームギア２２は、例えば、円筒体の外周面に螺旋状のねじ溝９８が形成され、その中心にシャフト２０が挿通され、外周面から半径方向に螺合された留めねじによって一体的に連結される。これにより、シャフト２０と共にウォームギア２２が一体的に回転する。また、ウォームギア２２は、ウォームホイール２４の外周面に臨むように配置され、そのギア歯１００とねじ溝９８とが噛合される。これにより、シャフト２０及びウォームギア２２が回転することで、ねじ溝９８とギア歯１００との噛合作用下にウォームホイール２４が支軸２６を中心として所定角度だけ回動する。
【００４４】
ウォームホイール２４は、ボディ１２の幅方向の略中央となる位置に設けられ、前記ボディ１２に軸支された支軸２６を中心として回動自在に設けられる。このウォームホイール２４は、例えば、断面扇状に形成され、その半径中心に支軸２６が連結されると共に、円弧状に形成された外周面に沿って複数のギア歯１００が形成される。また、支軸２６の両端部には、断面Ｕ字状に形成されたクランプアーム１６の端部がそれぞれ連結され、前記支軸２６が所定角度だけ回動することで、前記クランプアーム１６が回動動作する。
【００４５】
第１コネクタ８８は、図７に示されるように、一対の第１ヨーク１０２を有した断面略Ｕ字状に形成され、前記第１ヨーク１０２を下方（矢印Ａ方向）に向けた状態でシャフト２０の下端部に連結され、該シャフト２０と一体的に回転する。
【００４６】
第２コネクタ９０は、第１コネクタ８８と同様に、一対の第２ヨーク１０４を有した断面略Ｕ字状に形成され、前記第２ヨーク１０４を上方（矢印Ｂ方向）に向けた状態で、駆動軸７０に対して挿入され連結される。なお、第２コネクタ９０は、その中心に断面半円状に形成された駆動軸７０が挿入されることで互いの回転方向へと相対変位が規制され、前記駆動軸７０と一体的に回転する。
【００４７】
これにより、図７に示されるように、第１コネクタ８８の第１ヨーク１０２と、第２コネクタ９０の第２ヨーク１０４とが互いに向かい合うように配置されると共に、シャフト２０及び駆動軸７０の軸方向に沿って見た際に、第１ヨーク１０２と第２ヨーク１０４とが互い違いとなるように配置される。
【００４８】
ジョイント９２は、４本の脚部９２ａを有した十字状に形成され、第１コネクタ８８と第２コネクタ９０との間に該第１及び第２コネクタ８８、９０と同軸上となるように設けられると共に、図９に示されるように、周方向において前記脚部９２ａが第１ヨーク１０２と第２ヨーク１０４との間にそれぞれ挿入される。これにより、第１コネクタ８８と第２コネクタ９０との回転方向への相対的な変位がジョイント９２によって規制され、前記第１及び第２コネクタ８８、９０、ジョイント９２が一体的に回転変位する。
【００４９】
その結果、モータ６６の駆動軸７０が回転することで、第２コネクタ９０、ジョイント９２及び第１コネクタ８８を介してシャフト２０が一体的に回転し、それに伴って、ウォームギア２２が回転することとなる。
【００５０】
本発明の実施の形態に係る電動クランプ装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。なお、以下の説明においては、図１及び図２に示すクランプアーム１６のクランプ部１６ａが、支持ピン３６から離間して略鉛直方向に位置したアンクランプ状態を初期位置とし、前記支持ピン３６の上部に薄板状のワークＷが載置された状態とする。
【００５１】
先ず、図１及び図２に示される電動クランプ装置１０の初期位置において、図示しないコントローラから駆動ユニット１４のモータ６６に対して電気信号が入力されることにより、前記モータ６６の駆動軸７０が回転し、それに伴って、第１及び第２コネクタ８８、９０及びシャフト２０を介してウォームギア２２が回転する。
【００５２】
そして、ウォームギア２２が回転することにより、図２に示されるように該ウォームギア２２のねじ溝９８にギア歯１００の噛合されたウォームホイール２４が支軸２６を中心として時計回りへと回動し、それに伴って、クランプアーム１６のクランプ部１６ａが支持ピン３６側に向かって接近していく。
【００５３】
さらにモータ６６が駆動することで、ウォームギア２２がさらに回転し、それに伴って、図３及び図４に示されるように、ねじ溝９８とギア歯１００との噛合作用下にウォームホイール２４が時計回りにさらに回動する。これにより、クランプアーム１６のクランプ部１６ａがワークＷに対して上方から当接し、図３及び図４に示される前記クランプ部１６ａと支持ピン３６との間でワークＷがクランプされたクランプ状態となる。
【００５４】
また、上述したワークＷのクランプ状態において、図示しないコントローラからモータ６６への電気信号の入力を停止することにより、ウォームギア２２のねじ溝９８とウォームホイール２４のギア歯１００との噛合によって該ウォームホイール２４の回動動作の規制されたロック状態となる。そのため、クランプアーム１６の回動動作を規制するロック手段を別個に設けることなく、前記クランプアーム１６によるワークＷのクランプ状態を維持することが可能である。
【００５５】
一方、図３及び図４に示されるクランプアーム１６によるワークＷのクランプ状態を解除する場合には、図示しないコントローラから駆動ユニット１４のモータ６６に対して入力される電気信号の極性を反転させることにより、前記モータ６６の駆動軸７０が前記とは反対方向に回転し、それに伴って、第１及び第２コネクタ８８、９０及びシャフト２０を介してウォームギア２２が反対方向へと回転する。
【００５６】
そして、ウォームギア２２のねじ溝９８に噛合されたウォームホイール２４が支軸２６を中心として反時計回りに回動することで、クランプアーム１６のクランプ部１６ａがワークＷから離間する方向へと移動し、前記クランプ部１６ａと支持ピン３６とによるワークＷのクランプ状態が解除されたアンクランプ状態へと復帰する（図１及び図２参照）。
【００５７】
例えば、停電等により駆動ユニット１４への通電が停止した非通電時には、モータ６６が駆動しないため、上述したように、例えば、ワークＷがクランプアーム１６によってクランプされたクランプ状態が維持されるが、何らかの理由で前記ワークＷのクランプ状態を解除したい場合がある。次に、この非通電時におけるワークＷのクランプ状態を解除する場合について、図２及び図５を参照しながら説明する。
【００５８】
先ず、図２に示されるワークＷのクランプ状態において、図示しない作業者がボディ１２の第１保持部２８を覆ったカバー部材４４を把持し、図５に示されるように、前記第１保持部２８から上方（矢印Ｂ方向）へと取り外す。具体的には、カバー部材４４の突起部４６を、第１保持部２８の溝部４８から離脱させることで該カバー部材４４がボディ１２に対して容易に取り外される。これにより、第１保持部２８、操作用ボルト９４が外部に露呈した状態となる。
【００５９】
次に、図示しない作業者が、操作用ボルト９４の把持部９６を把持して所定方向に回転させることにより、前記操作用ボルト９４と共にシャフト２０が一体的に回転し、それに伴って、ウォームギア２２が回転することでねじ溝９８とギア歯１００との噛合作用下にウォームホイール２４及びクランプアーム１６が所定角度だけ回動する。その結果、クランプアーム１６によるワークＷのクランプ状態を、作業者の手動操作で解除することができる。
【００６０】
すなわち、操作用ボルト９４は、専用の工具等を準備する必要がなく、手動でワークＷのクランプ状態を解除可能な手動操作手段として機能する。
【００６１】
次に、駆動ユニット１４を構成するモータユニット５６をハウジング５４から取り外し、新たな別のモータユニット５６へと交換する場合について説明する。
【００６２】
先ず、図２、図４及び図１０Ａに示されるように、モータユニット５６がハウジング５４の第１収納部５８に収納された状態から、図示しない作業者が、モータユニット５６におけるフレーム６８の下端部近傍に設けられた一対のロックプレート８０ａ、８０ｂを把持し、該フレーム６８の支持部８２に支持された下端部を支点として上端部側を前記ハウジング５４から離間させる方向に回動させる（図１０Ｂ参照）。これにより、ロックプレート８０ａ、８０ｂの孔部８４が、ハウジング５４の凸部６４ａ、６４ｂから離脱し、前記孔部８４と凸部６４ａ、６４ｂとの係合状態が解除される。すなわち、ハウジング５４に対するモータユニット５６の軸方向への移動規制状態が解除される。
【００６３】
次に、作業者は、モータユニット５６のホルダ７６を把持して、図１０Ｂに示されるように、ハウジング５４から離間させる方向、すなわち、下方（矢印Ａ方向）へと引っ張り、該モータユニット５６を前記ハウジング５４の第１収納部５８から引き出す。これにより、モータ６６の駆動軸７０に連結された第２コネクタ９０がジョイント９２から離脱することで両者の係合状態が解除される。そして、図５に示されるように、モータユニット５６がハウジング５４の外部へと完全に取り出された状態で該モータユニット５６の取り外しが完了する。
【００６４】
次に、予め準備された新たな別のモータユニット５６をハウジング５４に対して装着する場合には、該モータユニット５６の駆動軸７０がハウジング５４側（矢印Ｂ方向）となるように第１収納部５８へと挿入し、該第１収納部５８に沿って挿入していく。この場合、一対のロックプレート８０ａ、８０ｂは、図１０Ｂに示されるように、フレーム６８の側壁部７４ａ、７４ｂに対して上端部側が離間した状態としておく。
【００６５】
そして、モータユニット５６をさらにハウジング５４の内部へと挿入し、駆動軸７０に連結された第２コネクタ９０に対してジョイント９２を係合させると共に、前記第２コネクタ９０の第２ヨーク１０４と第１コネクタ８８の第１ヨーク１０２とが互い違いとなるように係合させる。これにより、モータ６６の駆動軸７０と駆動力伝達機構１８とが接続され、前記モータ６６の駆動力が前記駆動力伝達機構１８へと伝達可能な状態となる。また、フレーム６８のホルダ７６をハウジング５４の下端部に当接させる。
【００６６】
次に、図示しない作業者が、一対のロックプレート８０ａ、８０ｂを把持し、下端部を支点として上端部側をハウジング５４の一側面及び他側面に接近させる方向へと回動させ、孔部８４に凸部６４ａ、６４ｂを挿入して係合させる（図１０Ａ参照）。これにより、モータユニット５６がハウジング５４の第１収納部５８に収納された状態で、ロックプレート８０ａ、８０ｂによって前記ハウジング５４に固定される。
【００６７】
以上のように、本実施の形態では、電気信号によって駆動するモータ６６を有した駆動ユニット１４を備える電動クランプ装置１０において、前記駆動ユニット１４では、前記モータ６６を有したモータユニット５６と、該モータユニット５６が内部に収容されるハウジング５４とを一対のロックプレート８０ａ、８０ｂを介して連結自在としている。そのため、例えば、モータユニット５６の交換等のメンテナンスを行う場合に、ロックプレート８０ａ、８０ｂを回動させハウジング５４の凸部６４ａ、６４ｂに対する該ロックプレート８０ａ、８０ｂの係合状態を解除するという簡便な作業で、前記モータユニット５６をハウジング５４から容易に取り外すことができる。
【００６８】
その結果、例えば、ボディ１２や駆動力伝達機構１８に対して駆動ユニット１４がボルト等によって連結されている電動クランプ装置と比較し、該ボルトの取り外しなどの煩雑な作業が不要となるため、電動クランプ装置１０のメンテナンス性を大幅に向上させることができる。
【００６９】
換言すれば、電動クランプ装置１０のメンテナンスを行う際に、図示しない作業者が工具等を用いることなく、駆動ユニット１４の取り外し、取付作業を行うことが可能である。
【００７０】
また、電動クランプ装置１０において、例えば、出力の異なるモータ６６を有した別のモータユニット５６へと交換することで、駆動力伝達機構１８を含む同一のボディ１２で、前記駆動ユニット１４の出力変更を容易に行うことが可能となる。その結果、クランプアーム１６によるワークＷのクランプ力を変更させたい場合等に、出力の異なる別の駆動ユニット１４へと交換することで、単一の電動クランプ装置１０においてクランプアーム１６によるクランプ力を容易に変更することができる。すなわち、出力の異なる複数の電動クランプ装置１０を準備する必要がないため、設備投資の抑制が可能となる。
【００７１】
さらに、作業者が手動でクランプアーム１６を回動させる場合、カバー部材４４を取り外して操作用ボルト９４を工具等を用いることなく手動で回転させることで容易に前記クランプアーム１６を所望の方向へと回動させ、ワークＷのクランプ状態又はアンクランプ状態を解除することができる。
【００７２】
さらにまた、ボディ１２は、外部に開口しておらず、空間の開口部も駆動ユニット１４及び蓋部材４０によってそれぞれ閉塞されているため、該空間の内部を密閉状態とすることができる。その結果、例えば、電動クランプ装置１０が用いられる製造ライン等で水が使用される場合でも、該水が内部に浸入してしまうことが防止されると共に、溶接ライン等で発生するスパッタが内部に進入することも防止される。
【００７３】
またさらに、モータユニット５６は、一対のロックプレート８０ａ、８０ｂをハウジング５４に対して係合させることで、前記ハウジング５４に対する軸方向（矢印Ａ方向）への移動を確実に規制することができるため、例えば、ホルダ７６の接続部８６に接続された配線が引っ張られ、該ホルダ７６に下方への引張力が付与された場合でも、該ホルダ７６を含むモータユニット５６がハウジング５４に対して誤って脱抜してしまうことが防止され確実に保持された状態とすることができる。
【００７４】
また、カバー部材４４の装着される第１保持部２８には、シールリング４９が装着され、前記シールリング４９が前記カバー部材４４の内壁面に当接することで、該カバー部材４４をボディ１２に装着した状態で水等が外部から浸入することが防止される。
【００７５】
さらに、ハウジング５４の下端部にシールリング６５を設け、該ハウジング５４に対してモータユニット５６を組み付けた際に、前記シールリング６５がホルダ７６に当接し、前記ハウジング５４と前記モータユニット５６との間のシール性が確保されるため、外部からの水等の浸入が防止される。
【００７６】
なお、本発明に係る電動クランプ装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００７７】
１０…電動クランプ装置              １２…ボディ
１４…駆動ユニット                  １６…クランプアーム
１８…駆動力伝達機構                ２０…シャフト
２２…ウォームギア                  ２４…ウォームホイール
３２…膨出部                        ４４、４４ａ…カバー部材
４６…突起部                        ４８…溝部
５４…ハウジング                    ５６…モータユニット
５８…第１収納部                    ６０…第２収納部
６４ａ、６４ｂ…凸部                ６６…モータ
６８…フレーム                      ７０…駆動軸
７６…ホルダ                        ８０ａ、８０ｂ…ロックプレート
８４…孔部                          ８８…第１コネクタ
９０…第２コネクタ                  ９２…ジョイント
９４、９４ａ…操作用ボルト          ９６…把持部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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