(57)【要約】【課題】簡易な構成によりコンパクト化して自動化に適し大きな駆動力を発生する。【解決手段】ボディ２にスライド自在に配設された軸部材３と、軸部材３を軸線Ｌ方向に沿って一方向に付勢する第１の付勢手段４と、軸線Ｌに直交する方向に付勢する第２の付勢手段５と、第２の付勢手段５の付勢力の方向を変換して軸部材を軸線方向に沿って他方向に付勢する付勢力変換機構６と、を有する往復駆動装置１であって、付勢力変換機構６は、軸部材３の端面に当接され一体となってスライド移動する往復移動関節部６１と、往復移動関節部６１に一端が回転自在に接続された第１リンク６２と、第１リンク６２の他端に接続され軸線に直交する方向に揺動する揺動関節部６３と、揺動関節部６３に一端が回転自在に接続された第２リンク６４と、第２リンク６４の他端をボディ２に回転自在に接続する固定関節部６５と、揺動範囲を規制するストッパ６６と、を備えた。【選択図】図１
2015010680.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボディと、
このボディにスライド自在に配設された軸部材と、
この軸部材を軸線方向に沿って一方向に付勢する第１の付勢手段と、
前記軸線に対して直交する方向に付勢する第２の付勢手段と、
この第２の付勢手段の付勢力の方向を変換して、前記軸部材を軸線方向に沿って他方向に付勢する付勢力変換機構と、を有する往復駆動装置であって、
前記付勢力変換機構は、リンク機構からなり、
前記軸部材の端面に当接され、前記軸線方向に沿って当該軸部材と一体となってスライド移動するように前記ボディに配設された往復移動関節部と、
この往復移動関節部に一端が回転自在に接続された第１リンクと、
この第１リンクの他端に接続され前記直交する方向に揺動する揺動関節部と、
この揺動関節部に一端が回転自在に接続された第２リンクと、
この第２リンクの他端を前記ボディに回転自在に接続する固定関節部と、
前記揺動関節部が前記軸線の位置に一致しないように揺動範囲を規制するストッパと、
を備え、
前記第１の付勢手段により前記往復移動関節部を前記一方向に付勢して前記軸部材を移動させ、前記第２の付勢手段により前記揺動関節部を前記軸部材に直交する方向に付勢し前記第１の付勢手段の付勢力に抗して前記軸部材を前記他方向に移動させること、
を特徴とする往復駆動装置。
【請求項２】
前記往復移動関節部と前記固定関節部は、前記軸線上に配設されていること、
を特徴とする請求項１に記載の往復駆動装置。
【請求項３】
前記往復移動関節部と前記第１リンクは当接して接続され、この当接部は一方が球形状、他方が前記球形状を支持する支持部を備え、
前記第１リンクと前記揺動関節部は当接して接続され、この当接部は一方が球形状、他方が前記球形状を支持する支持部を備え、
前記揺動関節部と前記第２リンクは当接して接続され、この当接部は一方が球形状、他方が前記球形状を支持する支持部を備えていること、
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の往復駆動装置。
【請求項４】
前記第２リンクと前記固定関節部は当接して接続され、この当接部は一方が球形状、他方が前記球形状を支持する支持部を備えていること、
を特徴とする請求項３に記載の往復駆動装置。
【請求項５】
前記支持部は、平面、前記球形状に適合する凹面、または円環状の支持面であること、
を特徴とする請求項３または請求項４に記載の往復駆動装置。
【請求項６】
前記往復駆動装置は、クランプ装置であり、
前記第１の付勢手段は、クランプ力を発生させる皿ばねであり、
前記第２の付勢手段は、流体圧で付勢力を発生してアンクランプする流体シリンダであること、
を特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の往復駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は往復駆動装置に係り、特に、クランプ装置に適用する往復駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、多様な用途に使用される種々のクランプ装置が知られている。例えば、一般に、トグル機構を使用したクランプ装置は、簡易な構成により操作レバーを操作する力を増幅してクランプ力を発揮する（例えば、特許文献１）。また、リンク機構を使用したクランプ装置は、エアシリンダ等のアクチュエータで駆動することも可能であるため、自動クランプ装置としても使用される（例えば、特許文献２，３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２９７３２２号公報（図１）
【特許文献２】特開２０１２−６７８５５号公報（図３）
【特許文献３】特開２００８−３０２４９２号公報（図１）
【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、特許文献１に記載されたトグルクランプや特許文献２や特許文献３に記載されたリンク機構を使用したクランプ装置では、操作ハンドルを回転させて駆動するものであるため、駆動するためのアクチュエータを含めると機構が大型化するという問題があった。
また、大きなクランプ力を確保しようとするとリンクアームが長くなったりアクチュエータにブースタを付加したりしなければならないため、より構成が大型化、複雑化して作業性が悪く、自動化の用途に柔軟に適用できないという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような背景に鑑みてなされたものであり、簡易な構成によりコンパクト化して自動化に適し、かつ大きな駆動力を発生する往復駆動装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明は、ボディと、このボディにスライド自在に配設された軸部材と、この軸部材を軸線方向に沿って一方向に付勢する第１の付勢手段と、前記軸線に対して直交する方向に付勢する第２の付勢手段と、この第２の付勢手段の付勢力の方向を変換して、前記軸部材を軸線方向に沿って他方向に付勢する付勢力変換機構と、を有する往復駆動装置であって、前記付勢力変換機構は、リンク機構からなり、前記軸部材の端面に当接され、前記軸線方向に沿って当該軸部材と一体となってスライド移動するように前記ボディに配設された往復移動関節部と、この往復移動関節部に一端が回転自在に接続された第１リンクと、この第１リンクの他端に接続され前記直交する方向に揺動する揺動関節部と、この揺動関節部に一端が回転自在に接続された第２リンクと、この第２リンクの他端を前記ボディに回転自在に接続する固定関節部と、前記揺動関節部が前記軸線の位置に一致しないように揺動範囲を規制するストッパと、を備え、前記第１の付勢手段により前記往復移動関節部を前記一方向に付勢して前記軸部材を移動させ、前記第２の付勢手段により前記揺動関節部を前記軸部材に直交する方向に付勢し前記第１の付勢手段の付勢力に抗して前記軸部材を前記他方向に移動させること、を特徴とする。
【０００７】
本発明の請求項１に係る往復駆動装置は、第２の付勢手段の付勢力の方向を変換して、前記軸部材を軸線方向に沿って他方向に付勢する付勢力変換機構を備えたことで、第２の付勢手段の付勢力を直交する軸線方向の分力に変換して、第２の付勢手段の付勢力を大きな軸線方向の付勢力に変換することができる。
このため、前記第１の付勢手段により前記軸部材を前記一方向に移動させるとともに、第１の付勢手段の付勢力よりも小さな第２の付勢手段の付勢力により、第１の付勢手段の付勢力に抗して前記軸部材を前記他方向に移動させることができる。
【０００８】
また、揺動範囲を規制するストッパを備え、前記第２の付勢手段により前記揺動関節部を前記軸部材に直交する方向に付勢して前記軸部材を前記他方向に移動させることで、前記揺動関節部が前記軸線の位置に一致しない近傍付近を利用して最大の付勢力を発生させ、この第２の付勢手段が発生する付勢力を効率よく利用することができる。
【０００９】
そして、付勢力変換機構を往復移動関節部、揺動関節部、および固定関節部を備えて構成することで、簡易な構成により、固定関節部を起点として、揺動関節部の揺動運動を往復移動関節部のスライド移動に変換することができる。
このため、本発明は、付勢力変換機構をコンパクトに構成することができ、自動化に適し、かつ大きな駆動力を発生する往復駆動装置を提供することが可能となる。
【００１０】
本発明の請求項２に係る発明は、請求項１に記載の往復駆動装置であって、前記往復移動関節部と前記固定関節部は、前記軸線上に配設されていること、を特徴とする。
【００１１】
かかる構成によれば、前記往復移動関節部と前記固定関節部を前記軸線上に配設したことで、前記付勢力変換機構により、より効率よく第２の付勢手段の付勢力を直交する軸線方向の分力に変換して、第２の付勢手段の付勢力を大きな軸線方向の付勢力に変換することができる。
【００１２】
本発明の請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の往復駆動装置であって、前記往復移動関節部と前記第１リンクは当接して接続され、この当接部は一方が球形状、他方が前記球形状を支持する支持部を備え、前記第１リンクと前記揺動関節部は当接して接続され、この当接部は一方が球形状、他方が前記球形状を支持する支持部を備え、前記揺動関節部と前記第２リンクは当接して接続され、この当接部は一方が球形状、他方が前記球形状を支持する支持部を備えていること、を特徴とする。
【００１３】
かかる構成によれば、前記関節部（往復移動関節部、揺動関節部）と前記リンク（第１リンク、第２リンク）との当接部の一方を球形状として、前記関節部と前記リンクとを球形状の関節部を介して当接させたリンク機構を構成することで、関節部とリンクとの係合状態がより安定して維持されるため、前記揺動関節部の揺動運動を前記第１リンクと第２リンクで円滑に支持することができる。このため、関節部を回転自在に軸支するいわゆるヒンジ構造で連結する必要がないので、付勢力変換機構をより簡易にコンパクトに構成することができる。
【００１４】
本発明の請求項４に係る発明は、請求項３に記載の往復駆動装置であって、前記第２リンクと前記固定関節部は当接して接続され、この当接部は一方が球形状、他方が前記球形状を支持する支持部を備えていること、を特徴とする。
【００１５】
かかる構成によれば、固定関節部と第２リンクとを球形状の関節部を介して当接させることで、固定関節部を回転自在に軸支するいわゆるヒンジ構造で連結する必要がないので、付勢力変換機構をより簡易にコンパクトに構成することができる。
【００１６】
本発明の請求項５に係る発明は、請求項３または請求項４に記載の往復駆動装置であって、前記支持部は、平面、前記球形状に適合する凹面、または円環状の支持面であること、を特徴とする。
【００１７】
かかる構成によれば、前記当接部の一方を球形状とすることで、他方の支持部を平面、凹面、または円環状の支持面で支持することができる。平面で支持した場合には、簡易な構成によりリンク機構を構成でき、凹面、または円環状の支持面で支持した場合には支持領域を拡大してより安定して関節部を支持することができる。
【００１８】
本発明の請求項６に係る発明は、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の往復駆動装置であって、前記往復駆動装置は、クランプ装置であり、前記第１の付勢手段は、クランプ力を発生させる皿ばねであり、前記第２の付勢手段は、流体圧で付勢力を発生してアンクランプする流体シリンダであること、を特徴とする。
【００１９】
本発明に係る往復駆動装置は、第１の付勢手段として高荷重を発生する皿ばねを採用することで、簡易な構成により、自動化に適しコンパクト化して大きな駆動力を発生することができるため、特にクランプ装置に好適に適用することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る往復駆動装置は、簡易な構成によりコンパクト化して自動化に適し、かつ大きな駆動力を発生する。このため、特に、クランプ装置に好適に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る往復駆動装置を研削盤の旋回テーブルのクランプ装置に適用した例を示す正面断面図であり、クランプした状態を示す。
【図２】本発明の実施形態に係る往復駆動装置の構成を説明するための図１の部分拡大正面断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る往復駆動装置の動作を説明するための部分拡大正面断面図であり、調整車をＸ軸回りに旋回した状態を示す。
【図４】本発明の実施形態に係る往復駆動装置の構成を説明するための部品図であり、（ａ）は軸部材の頭部を示す図１のＸ−Ｘ線断面図、（ｂ）は付勢力変換機構の部分拡大正面断面図、（ｃ）は第１リンクの斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係る付勢力変換機構の作用を説明するための概念的な正面図であり、（ａ）は第２球体が上死点にある状態、（ｂ）は第２球体が下死点にある状態を示す。
【図６】本発明の実施形態に係る往復駆動装置の動作を説明するための部分拡大正面断面図であり、アンクランプした状態を示す。
【図７】本発明の実施形態に係る付勢力変換機構の変形例を示す部分拡大正面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の実施形態に係る往復駆動装置であるクランプ装置を心無し研削盤１００（図１）の調整車支持台１０１のクランプ装置に適用した場合について、適宜図１〜図４を参照しながら詳細に説明する。
心無し研削盤１００は、図１に示すように、ワーク（不図示）を研削する研削砥石車（不図示）とワークを回転させながら軸方向に送りを与える調整車１０２でワークを挟むようにして加工する工作機械であり、調整車１０２を移動させて位置を調整することで、種々のワークに適応して加工精度を確保するようになっている。心無し研削盤の構成は、特に特定する必要はないので、詳細な説明は省略する。
【００２３】
また、本発明に係る往復駆動装置について、調整車支持台１０１のクランプ装置に適用した場合について説明するが、これに限定されるものではなく、種々のクランプ装置や往復駆動する装置に適用することができる。
【００２４】
調整車１０２は、調整車支持台１０１に回転自在に支持されている。調整車支持台１０１の底面は、凸状の円弧面形状の摺動面１０１ａが形成されている。この摺動面１０１ａにより、調整車支持台１０１は、心無し研削盤１００の正面から見て左右方向のＸ軸回りに旋回自在に旋回テーブル１０３に支持されている。旋回テーブル１０３は、往復テーブル１０４に固定され、往復テーブル１０４は、ガイドレール１０４ａを介してＸ軸方向に移動自在に支持されている。
【００２５】
調整車支持台１０１には、心無し研削盤１００の正面（図の左側）から見て後側にＸ軸方向に沿って断面がＴ字状のアリ溝１０１ｂが形成されている。旋回テーブル１０３には、クランプ装置１のクランプ軸３が挿通される貫通孔１０３ａが形成され、貫通孔１０３ａにはガイドリング１０５が装着されている。ガイドリング１０５のクランプ装置１側には、球面形状の摺動面１０５ａが形成されている。この摺動面１０５ａにより、クランプ装置１は、調整車支持台１０１と一体として旋回テーブル１０３に対して旋回できるようになっている（図３の符号Ｓ参照）。
【００２６】
クランプ装置１は、旋回テーブル１０３を間に介在させて調整車支持台１０１に装着され、調整車支持台１０１を旋回テーブル１０３にクランプするようになっている。
具体的には、クランプ装置１は、調整車支持台１０１に形成されたアリ溝１０１ｂにクランプ軸３を装着して、クランプ軸３により調整車支持台１０１を引張り込むようにして旋回テーブル１０３に押圧してクランプするようになっている。
【００２７】
本発明の実施形態に係る往復駆動装置であるクランプ装置１は、図２に示すように、各構成部材を収容するボディ２と、このボディ２にスライド自在に配設された軸部材であるクランプ軸３と、このクランプ軸３を軸線Ｌ方向に沿って一方向（図の右方向）に付勢する第１の付勢手段である皿ばね４と、軸線Ｌに対して直交する方向に付勢する第２の付勢手段であるエアシリンダ機構５と、このエアシリンダ機構５の付勢力Ｆ（図５参照）の方向を変換して、クランプ軸３を他方向（図の左方向）に付勢する付勢力変換機構６と、を備えている。
【００２８】
なお、クランプ装置１の説明において、便宜上、クランプ軸３の軸線Ｌ方向において左を前方向（先端側）、右を後方向（後端側）といい、クランプ軸３の軸線Ｌに直交する方向を上下方向という。
【００２９】
付勢力変換機構６は、往復移動関節部である第１球体６１と、この第１球体６１に一端（図の左端）が回転自在に接続された第１リンク６２と、揺動関節部である第２球体６３と、この第２球体６３に一端（図の左端）が回転自在に接続された第２リンク６４と、固定関節部である第３球体６５と、第２球体６３がクランプ軸３の軸線Ｌの位置に一致しないように揺動範囲を下方から規制するストッパ６６と、を備えている。
【００３０】
ボディ２は、先端部に形成されたガイドリング１０５の球面形状の摺動面１０５ａに適合する球面支持部２１と、クランプ軸３が摺動自在に挿通されるガイドブッシュ２３が嵌入されたガイド穴２２と、皿ばね４を収容する断面が円形をなした中空部２４と、付勢力変換機構６を収容して支持する支持部２５と、エアシリンダ機構５を収容するシリンダ部２６と、を備えている。
【００３１】
付勢力変換機構６を支持する支持部２５は、クランプ軸３の軸線Ｌ方向の後方に配設されている。支持部２５は、第１球体６１を支持する第１球体支持部２５ａと、第３球体６５を固定して支持する第３球体支持部２５ｂと、を備えている。
第１球体支持部２５ａは、断面が円形のトンネル状の中空部であり、第１球体６１をクランプ軸３の軸線Ｌ方向に移動自在に支持する。
第３球体支持部２５ｂは、ボディ２の後部に形成され第３球体６５を収容する凹部である。この第３球体支持部２５ｂには、いわゆる止めねじＴとロックナットＮと、が設置され、止めねじＴをボディ２の後方からねじ込んで進退させて第３球体６５の後部を支持して第３球体６５の固定位置を調整できるようになっている。
【００３２】
シリンダ部２６は、エアシリンダ機構５における圧縮エアが供給される大径部２６ａと、この大径部２６ａと付勢力変換機構６の間に形成された小径部２６ｂと、からなる有底のシリンダ形状をなしている。
【００３３】
クランプ軸３は、先端部に雄ねじ３１ａが形成された軸部３１と、６角ボルトのように６角形状をなした頭部３２と（図４（ａ）参照）、を備えた棒状の軸部材である。
軸部３１は、ボディ２に形成されたガイド穴２２に挿入されて、ガイドブッシュ２３を介してボディ２に対して軸線Ｌ方向に摺動自在にガイドされるようになっている。軸部３１の先端の雄ねじ３１ａにはナット３３が螺入されている。このナット３３は、調整車支持台１０１に形成されたアリ溝１０１ｂの拡幅された底部溝に回転不能に支持されるようになっている。
頭部３２には、基端側（後側）の端面に付勢力変換機構６を構成する第１球体６１を支持する球形状の凹面からなる支持面３２ａが形成されている。
【００３４】
このようにして、クランプ軸３は、軸部３１の先端部に形成された雄ねじ３１ａがアリ溝１０１ｂ（図１参照）の縮幅された溝部を通ってナット３３に螺入されている。このため、クランプ軸３は、６角形状の頭部３２をスパナ（不図示）で回転することで、ナット３３から頭部３２までの長さを可変して、皿ばね４の付勢力（クランプ力）を調整することができるようになっている。
【００３５】
また、図２に示すように、クランプ軸３の頭部３２は、ゆるみ止めプレートＰが係合されている。ゆるみ止めプレートＰは、ビスＶでボディ２に固定されている。ビスＶを緩めてゆるみ止めプレートＰをビスＶの回りに回転させて係合を解除し、クランプ軸３を回してクランプ力を調整することができる。クランプ力を調整した後は、ゆるみ止めプレートＰをまた回転して頭部３２に係合させ、ビスＶを締め込んでゆるみ止めプレートＰを固定しクランプ軸３の緩みを防止する。
【００３６】
皿ばね４は、大きなクランプ力とストロークを確保するために、複数の皿ばね４，４・・・を直列に並べてクランプ軸３の軸部３１に介装され、調心機能を有する球面座金４１で支持されている。
皿ばね４は、調整車支持台１０１（図１参照）に固定されたクランプ軸３の頭部３２を後方の付勢力変換機構６に向けて付勢するように作用するが、後記するように付勢力変換機構６を介してエアシリンダ機構５のピストン５１が上死点まで移動するとピストン５１の移動が規制されるため、ボディ２を旋回テーブル１０３に引き寄せる方向に付勢する。
【００３７】
このようにして、皿ばね４は、固定された旋回テーブル１０３をはさんで、旋回テーブル１０３の両側から調整車支持台１０１とボディ２を旋回テーブル１０３に押し付けるように付勢して、調整車支持台１０１を旋回テーブル１０３にクランプするようになっている。
【００３８】
なお、本実施形態においては、第１の付勢手段として皿ばね４を採用したが、これに限定されるものではなく、コイルばねや弾性ゴム等の他の付勢手段を採用することもできる。
【００３９】
エアシリンダ機構５は、ボディ２のシリンダ部２６に摺動自在に内装されたピストン５１と、ピストン５１を前進方向（図の下方）に駆動する圧力室５２と、圧力室５２に圧縮エアを供給遮断するエア導入流路５３と、エア源（不図示）からエア導入流路５３に圧縮エアを供給する切換弁（不図示）と、ピストン５１の後退端を規制するエンドカバー５４と、を備えている。
ピストン５１は、大径部５１ａと小径部５１ｂからなり、大径部５１ａの端面側（進行方向の後側）に圧力室５２が配設され、小径部５１ｂの端面側（進行方向の先端側）に付勢力変換機構６が配設されている。
【００４０】
かかる構成により、切換弁（不図示）により、エア導入流路５３から圧力室５２に圧縮エアを供給することで、ピストン５１を前進させて付勢力変換機構６に下方へ押圧する付勢力を付与する（図６参照）。一方、圧力室５２に供給する圧縮エアを遮断することで、皿ばね４が発生する付勢力により、付勢力変換機構６を介してピストン５１が後退端まで後退するようになっている（図２参照）。
【００４１】
なお、本実施形態においては、第２の付勢手段としてエアシリンダ機構５を採用したが、これに限定されるものではなく、流体シリンダである油圧シリンダやモータの駆動力を利用した付勢手段を採用することもできる。
【００４２】
＜付勢力変換機構＞
付勢力変換機構６は、リンク機構からなり、前方のクランプ軸３側から順次、第１球体６１、第１リンク６２、第２球体６３、第２リンク６４、および第３球体６５が連続して接続するように配設されている。
第１球体６１は、クランプ軸３の頭部３２に形成された凹面からなる支持面３２ａに当接され、軸線Ｌ方向に沿ってクランプ軸３と一体となってスライド移動するようにボディ２の第１球体支持部２５ａに支持されている。
【００４３】
第１リンク６２は、図４（ｂ）に示すように、円柱状の部材であり（図４（ｃ）参照）、第１球体６１と当接する左側の当接部に形成された第１球体６１の球形状に適合する球面凹部６２ａと（図４（ｃ）参照）、第２球体６３と当接する右側の当接部に形成された第２球体６３の球形状に適合する球面凹部６２ｂと、を備えている。球面凹部６２ａ，６２ｂは、第１球体６１を支持する支持部に該当する。
左右の球面凹部６２ａ，６２ｂには、それぞれ油溝６２ｃが形成され、左右の球面凹部６２ａ，６２ｂを連通する油孔６２ｄが軸方向に貫通して形成されている。
【００４４】
なお、本実施形態においては、第１リンク６２において、第１球体６１を支持する支持部を球面凹部６２ａ，６２ｂとしたが、これに限定されるものではなく、第１リンクを円盤状に形成して支持部を平面にしてもよいし、第１リンクを円筒状にして支持部を円環状にしてもよい。
【００４５】
第２球体６３は、第１リンク６２の他端（右端）に形成された球面凹部６２ｂに当接して接続されるとともに、第２リンク６４の一端（左端）に形成された球面凹部６４ａに当接して接続されている。第２球体６３は、クランプ軸３の軸線Ｌに直交する方向に揺動する揺動関節部である。
第２球体６３は、上下方向に揺動自在に第１リンク６２と第２リンク６４で支持されているが、上方からはピストン５１が第２球体６３の上部側の移動を規制（上死点）し、下方からはストッパ６６が下部側の移動を規制（下死点）するように配設されている。第２球体６３は、第１球体６１と同じ径の球体であるが、特に限定されるものではない。
【００４６】
第２リンク６４は、第２球体６３と当接する左側の当接部に形成された第２球体６３の球形状に適合する球面凹部６４ａと、第３球体６５と当接する右側の当接部に形成された第３球体６５の球形状に適合する球面凹部６４ｂと、を備えている。第２リンク６４は、第１リンク６２と同様の構成であるので詳細な説明は省略する。
【００４７】
第３球体６５は、第２リンク６４の他端（右端）をボディ２の第３球体支持部２５ｂに回転自在に接続する固定関節部である。第３球体６５は、第１球体６１と同じ径の球体であるが、特に限定されるものではない。
【００４８】
図２に示すように、ストッパ６６は、いわゆる止めねじＴとロックナットＮからなり、止めねじＴをボディ２の下方から第２球体６３の下死点を規制するようにボディ２の下部に配設されている。止めねじＴを進退させて第２球体６３の下死点の位置を調整し、ロックナットＮでロックするようになっている。
【００４９】
続いて、本発明の実施形態に係る往復駆動装置１の動作について主として図２と図６を参照しながら説明する。図２はクランプ軸が右に移動（後退）したクランプした状態、図６は左に移動（前進）したアンクランプした状態を示す。
【００５０】
＜クランプ時の動作＞
クランプ時には、図２に示すように、エアシリンダ機構５による圧力室５２に供給する圧縮エアが遮断されるため、皿ばね４の付勢力がクランプ軸３の軸線Ｌ方向から第１球体６１に作用する。そうすると、付勢力変換機構６は、第３球体６５が固定されているため、第２球体６３が上方に移動して第１リンク６２と第２リンク６４がさらに上に凸になるように、への字形に変形し、この第２球体６３の上方への移動を後退端が規制されたピストン５１が制止する。
【００５１】
＜アンクランプ時の動作＞
アンクランプ時には、図６に示すように、エアシリンダ機構５により、エア導入流路５３から圧力室５２に圧縮エアが供給される。そうすると、付勢力変換機構６は、第２球体６３が下方に移動するため、第２リンク６４を介して第１球体６１がクランプ軸３の軸線Ｌ方向に沿って前進しクランプ軸３を前進方向に付勢する。これにより、ピストン５１が皿ばね４の付勢力に抗して前進する。
このとき、第２球体６３の下方への移動は、ストッパ６６が規制しているため、第２球体６３がストッパ６６に当接する位置まで下方に移動した状態においても、第１リンク６２と第２リンク６４が上に若干凸になった、への字形の姿勢が維持されるようになっている。
【００５２】
かかる構成により、図５に示すように、付勢力変換機構６は、エアシリンダ機構５による付勢力Ｆを直交する軸線Ｌ方向の分力に変換して、エアシリンダ機構５による付勢力Ｆを大きな軸線方向の付勢力Ｆｈに変換することができる。なお、図５では、説明の便宜上視認性を考慮して、角度の大きさは誇張して図示するものとする。
具体的には、上死点では、仮にθ１＝１５０度とすると、図５（ａ）に示すように、
Ｆｈ＝（Ｆ／２）・ｔａｎθ１／２＝１．８７Ｆ
つまり、エアシリンダ機構５による付勢力Ｆを約２倍に増幅することができる。
【００５３】
下死点では、仮にθ２＝１７０度とすると、図５（ｂ）に示すように、
Ｆｈ＝（Ｆ／２）・ｔａｎθ２／２＝５．７２Ｆ
つまり、エアシリンダ機構５による付勢力Ｐを約６倍に増幅することができる。
【００５４】
このようにして、付勢力変換機構６は、第２球体６３がクランプ時におけるピストン５１で規制された上方端（上死点）から、アンクランプ時におけるストッパ６６で規制された下方端（下死点）の間で揺動運動を繰り返すようになっている。
【００５５】
以上のように構成された本発明の実施形態に係る往復駆動装置１は、以下のような作用効果を奏する。
【００５６】
クランプ装置１は、往復移動関節部、揺動関節部、および固定関節部を球体（６１，６３，６５）とし、関節部を支持するリンク（６２，６４）の支持面を球面凹部６２ａとしたことで、関節部とリンクとの係合状態がより安定して維持されるため、第２球体６３の揺動運動を第１リンク６２と第２リンク６４で円滑に支持することができる。このため、関節部を回転自在に軸支するいわゆるヒンジ構造で連結する必要がないので、付勢力変換機構６を簡易にコンパクトに構成することができる。
【００５７】
そして、クランプ装置１は、付勢力変換機構６を備えたことで、皿ばね４によりクランプ軸３をクランプ方向（図２の右方向）に移動させるとともに、皿ばね４の付勢力よりも小さなエアシリンダ機構５の付勢力Ｆ（図５参照）により、皿ばね４の付勢力に抗してクランプ軸３をアンクランプ方向（図６の左方向）に移動させることができる。
【００５８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記した実施形態に限定されず、適宜変更して実施することが可能である。
例えば、本実施形態においては、往復移動関節部、揺動関節部、および固定関節部を球体（６１，６３，６５）としたが、これに限定されるものではなく、図７に示すように、円柱形の一端が平面で他端が球形をなした形状にすることもできる。
具体的には、往復関節部を円柱形の左端が平面で右端が球形をなした形状とし、固定関節部を円柱形の右端が平面で左端が球形をなした形状とすることができる。また、図７において、往復関節部を両端が球形をなした俵形や円柱形の一端が平面で他端が球形をなした形状にすることもできる。
【００５９】
また、本実施形態においては、往復移動関節部、揺動関節部、および固定関節部を球体（６１，６３，６５）とし、リンク（６２，６４）の支持部を球面凹部６２ａ，６２ｂとしたが、これに限定されるものではなく、係合状態が維持できるものであればリンク側を球形状にして、関節部側を球面凹部にしてもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１      クランプ装置（往復駆動装置）
２      ボディ
３      クランプ軸（軸部材）
４      皿ばね（第１の付勢手段）
５      エアシリンダ機構（第２の付勢手段）
６      付勢力変換機構
６１    第１球体（往復移動関節部）
６２    第１リンク
６２ａ  球面凹部
６２ｂ  球面凹部
６２ｃ  油溝
６２ｄ  油孔
６３    第２球体（揺動関節部）
６４    第２リンク
６４ａ  球面凹部
６４ｂ  球面凹部
６５    第３球体（固定関節部）
６６    ストッパ
１００  研削盤
１０１  調整車支持台
１０２  調整車
１０３  旋回テーブル
１０４  往復テーブル
１０５  ガイドリング
Ｌ      軸線
Ｆ      エアシリンダ機構による付勢力
Ｆｈ    軸線方向の付勢力
【図１】
2015010680.tif 000003
【図２】
2015010680.tif 000004
【図３】
2015010680.tif 000005
【図４】
2015010680.tif 000006
【図５】
2015010680.tif 000007
【図６】
2015010680.tif 000008
【図７】
2015010680.tif 000009