(57)【要約】【課題】コンパクトで遊びの少ない回転及び直線両方向の移動を規制可能な複合クランパを提供する。【解決手段】軸方向に伸びるシャフト部材１００に装着可能で、内周にシャフト部材１００の外周面に対向するテーパー面１１を備えたクランパ本体１０と、クランパ本体１０のテーパー面１１とシャフト部材１００と間に挟み込まれるクランプ用転動体２０と、クランプ用転動体２０を保持するリテーナ３０と、クランパ本体１０とリテーナ３０とを、クランプ用転動体２０がテーパー面１１に噛み込む方向に付勢する付勢部材４０と、リテーナ３０とクランパ本体１０の相対回転運動を相対直線運動に変換する運動変換機構５０と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に伸びるシャフト部材に装着可能で、内周に前記シャフト部材の外周面に対向するテーパー面を備えたクランパ本体と、
前記クランパ本体のテーパー面とシャフト部材と間に挟み込まれるクランプ用転動体と、
前記クランプ用転動体を保持するリテーナと、
前記クランパ本体とリテーナとを、前記クランプ用転動体がテーパー面に噛み込む方向に付勢する付勢部材と、
リテーナとクランパ本体の相対回転運動を相対直線運動に変換する運動変換機構と、を備え、
クランパ本体に対するシャフトの相対的な運動は、軸方向には、シャフト部材の一方向への直線移動は許容し、かつ他方向への直線移動は阻止し、さらに、回転方向に対しても、シャフト部材の一方向への回転を許容し、他方向への回転を阻止する構成であり、
また、前記クランパ本体とリテーナとの相対回転によって、前記テーパー面に噛み込んだクランプ用転動体をアンクランプ可能となっている複合クランパ。
【請求項２】
運動変換機構は、リテーナとクランパ本体とが螺合する案内用螺旋溝を備えている請求項１に記載の複合クランパ。
【請求項３】
案内用螺旋溝は複数条設けられている請求項２に記載の複合クランパ。
【請求項４】
運動変換機構は、リテーナとクランパ本体の少なくともいずれか一方に形成される案内用螺旋溝に係合する案内用転動体を備えている請求項２または３に記載の複合クランパ。
【請求項５】
案内用転動体はリテーナに保持され、クランパ本体に設けられた案内用螺旋溝に係合する構成である請求項４に記載の複合クランパ。
【請求項６】
付勢部材はリテーナとクランパ本体を軸方向に付勢する構成である請求項１から５のいずれかの項に記載の複合クランパ。
【請求項７】
付勢部材はリテーナとクランパ本体を相対的に回転方向に付勢する構成である請求項１から６のいずれかの項に記載の複合クランパ。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかの項に記載の複数の複合クランパが、シャフトに対して、軸方向に互いに逆向きに配置された複合クランパユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シャフト部材に装着され、軸方向と回転方向の両方の移動を規制し得る複合クランパ及び複合クランパユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種のクランパとしては、たとえば、特許文献１に記載の釣り用リールのワンウェイクラッチが知られている。このワンウェイクラッチは、外輪と、内輪と、第１ローラと、第２ローラと、カム面と、を備え、外輪は、ロータに係合し、内輪が制動部に係合している。第１ローラと第２ローラは、カム面に噛み込むようになっている。
【０００３】
また、特許文献２では、シャフトの表面との間に、シャフトの延伸方向一方に向けて徐々に隙間が小さくなるテーパー面が設けられた外筒（ストッパ本体）と、テーパー面部分に配置される転動体と、転動体を保持する保持器と、保持器を介して転動体をテーパー面に食い込む方向に押圧して転動体をシャフトの表面とテーパー面に圧接させるスプリングと、が備えられている。
このような構成とすることにより、シャフトに対してテーパー面の隙間が大きい側への外筒の相対移動が阻止される構成となっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−００７６４３号公報
【特許文献２】特開平１１−４５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のクランパは、直線方向のクランパと回転方向のクランパをそれぞれ必要であり、両方を兼ね備えたコンパクトなクランパが無かった。
【０００６】
本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、コンパクトな構成で軸方向と回転方向の両方の移動を同時に規制し得る複合クランパ及び複合クランパユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、軸方向に伸びるシャフト部材に装着可能で、内周に前記シャフト部材の外周面に対向するテーパー面を備えたクランパ本体と、
前記クランパ本体のテーパー面とシャフト部材と間に挟み込まれるクランプ用転動体と、
前記クランプ用転動体を保持するリテーナと、
前記クランパ本体とリテーナとを、前記クランプ用転動体がテーパー面に噛み込む方向に付勢する付勢部材と、
リテーナとクランパ本体の相対回転運動を相対直線運動に変換する運動変換機構と、を備え、
クランパ本体に対するシャフトの相対的な運動は、軸方向には、シャフト部材の一方向への直線移動は許容し、かつ他方向への直線移動は阻止し、さらに、回転方向に対しても、シャフト部材の一方向への回転を許容し、他方向への回転を阻止する構成であり、
また、前記クランパ本体とリテーナとの相対回転によって、前記テーパー面に噛み込んだクランプ用転動体をアンクランプ可能となっている。
【０００８】
上記運動変換機構は、リテーナとクランパ本体とが螺合する案内用螺旋溝を備えた機構とすることができる。
案内用螺旋溝を備えることにより、アンクランプが簡単にできるとともに、クランプ位置についても、テーパー面に螺旋状に食い込む構成となり、遊びが少なく正確に位置決めすることができる。
案内用螺旋溝を複数条設けることもできる。このようにすれば、バランスよく保持することができる。
案内機構は、リテーナとクランパ本体の少なくともいずれか一方に形成される案内用螺旋溝に係合する案内用転動体を備えた構成とすることができる。
案内用転動体を設ければ、クランパ本体とリテーナ間の運動変換がスムースになる。
案内用転動体はリテーナに保持され、クランパ本体に設けられた案内用螺旋溝に係合する構成とすることもできる。
また、付勢部材はリテーナとクランパ本体を軸方向に付勢する構成としてもよいし、リテーナとクランパを相対的に回転方向に付勢する構成としてもよい。
【０００９】
さらに、本発明の両方向複合クランパユニットは、上記複合クランパを、シャフトに対して、軸方向に互いに逆向きに配置することにより、軸方向の正逆両方向、回転方向の時計・反時計両方向の移動を規制し、一方をアンクランプすることにより一方向の複合クランプとして利用することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、コンパクトで遊びの少ない回転方向のクラッチと直線クランパを兼ね備えた複合クランパを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係る複合クランパを示すもので、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ-Ｂ線断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ-Ｃ線断面図である。
【図２】（Ａ）は図１の複合クランパの機能を説明するための斜視図、（Ｂ）は図１の複合クランパ２個を組み合わせた複合クランパユニットの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施形態に係る複合クランパについて図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施の形態に係る複合クランパを示している。
この複合クランパ１は、軸方向に伸びるシャフト部材１００に装着可能で、内周にシャフト部材１００の外周面に対向するテーパー面１１を備えたクランパ本体１０と、クランパ本体１０のテーパー面１１とシャフト部材１００と間に挟み込まれるクランプ用転動体２０と、クランプ用転動体２０を保持するリテーナ３０と、クランパ本体１０とリテーナ３０とを、クランプ用転動体２０がテーパー面１１に噛み込む方向に付勢する付勢部材４０と、リテーナ３０とクランパ本体１０の相対回転運動を相対直線運動に変換する運動変換機構５０と、を備えている。
【００１４】
シャフト部材１００は、外周面が円筒面となっている丸軸であり、特に精密な加工面を備える必要はない。
【００１５】
クランパ本体１０は、シャフト部材１００が挿通可能の軸孔１２を備えた筒状部材で、軸孔１２の内周面は、テーパー面１１の小径側端部から延びる小径円筒面１３と、テーパー面１１の大径側端部から延びる大径円筒面１４を備えた構成で、クランパ本体１０の一
端の開口部は大径円筒面１４が開口し、クランパ本体１０の他端開口部は、小径円筒面１３が開口している。テーパー面１１については、小径側から大径側に軸方向に進むにしたがって徐々に径が大径となるように傾斜するもので、直線的に傾斜する場合と曲線的に傾斜する場合が含まれる。小径円筒面１３と大径円筒面１４は必ずしも無くてもよく、要するにテーパー面１１を備えていればよい。
クランプ用転動体２０は、図示例ではボールが使用されており、円周方向に複数配置されている。この例では、近接２個の転動体対２０Ａを4か所に等配し、計８個のボールが
設けられている。もっとも、ボールの数は任意である。
また、クランプ用転動体２０としては、ボールに限定されるものではなく、球面ローラを用いることもできるし、ひょうたん形状をしたグォードローラを用いることもできる。
【００１６】
リテーナ３０は、シャフト部材１００外周とクランパ本体１０の軸孔１２間の隙間に配置される薄肉円筒状部材で、クランプ用転動体２０を保持する保持孔３１が配置されている。保持孔３１は少なくとも内周側の穴径がクランプ用転動体２０よりも小径で、シャフト部材１００を抜いた場合でもクランプ用転動体２０を保持するようになっている。
リテーナ３０の外周は、クランパ本体１０の小径円筒面１３に僅少な隙間を介して移動自在に嵌合しており、一端が小径側の開口部から外部に突出し、他端がクランパ本体１０のテーパー面１１と大径円筒面１４の境界付近まで延びており、このテーパー面１１に対向する端部に、保持孔３１が設けられ、クランプ用転動体２０が保持されている。クランパ本体１０の小径円筒面１３には、クランパ本体１０からリテーナ３０外周面が抜けることを防止するためのストップリング１７が装着されている。
【００１７】
付勢部材４０は、大径円筒面１４とシャフト部材１００の間の環状隙間に、軸方向に収縮状態で装着されるコイルスプリングで、一端がリテーナ３０の端部に係合し、他端がクランパ本体１０の大径円筒面１４に係合する止め輪１８に係合している。リテーナ３０の端部には、付勢部材４０の一端が係合するばね座３としての係合溝３７が形成されている。係合溝３７は、リテーナの端部の外周側をＬ字形状に切り欠いた溝によって構成されている。
【００１８】
運動変換機構５０は、リテーナ３０とクランパ本体１０とが螺合する案内用螺旋溝５２を備えた構成となっている。案内用螺旋溝５２は、この例ではクランパ本体１０の軸孔１２内周に４条設けられ、リテーナ３０に、この４条の案内用螺旋溝５２に係合する案内用転動体としての案内用ボール５４が４個保持されている。
案内用螺旋溝５２の溝底の径は、軸孔１２全長に亘って一定であり、案内用螺旋溝５２の溝深さは、大径円筒面１４では浅く、テーパー面１１では徐々に深くなり、小径円筒面１３では深くなっている。
【００１９】
リテーナ３０に保持される案内用ボール５４は、リテーナ３０の外周面に形成された保持凹部３５に保持され、軸方向にはクランプ用転動体２０と異なる位相に位置し、円周方向には、一対の転動体対２０Ａの間に配置されている。なお、案内用ボール５４は、軸方向にクランプ用転動体２０と同一位相に配置させる構成としてもよい。この例では、クランプ用転動体２０と案内用ボール５４は同一径の同じボールを利用している。保持凹部３５は案内用ボール５４が回転自在に保持される半球状の凹部である。なお、クランプ用転動体２０と案内用ボール５４は、異なる径のボールを用いてもよい。
【００２０】
上記構成の複合クランパ１は、リテーナ３０にクランプ用転動体２０及び案内用ボール５４を保持した状態で、クランパ本体１０の大径開口部側から挿入し、案内用ボール５４を案内用螺旋溝５２に係合した後、クランパ本体１０とリテーナ３０を相対回転させることにより、リテーナ３０をクランパ本体１０の軸孔１２内に没入させ、クランプ用転動体２０をテーパー面１１に当接させる。次に、付勢部材４０を大径側開口部から挿入し、付
勢部材４０の先端をリテーナ３０の端部の係合溝３７に係合させ、さらに押し込んで収縮させた状態で、止め輪１８をクランパ本体１０の溝に係合させ、固定する。また、シャフト部材１００を抜いた状態であっても、クランパ本体１０に係合されたストップリング１７と上記リテーナ３０に保持された案内用ボール５４とが当接されることにより、付勢部材４０によって付勢されていてもリテーナ３０が抜けることを防止する。
【００２１】
複合クランパ１を使用する場合には、例えば、シャフト部材１００をリテーナ３０の突出端部側から所定位置まで挿入する。挿入する際には、シャフト部材１００の外周面に複合クランパ１のクランプ用転動体２０が接触するが、シャフト部材１００の押し込み方向はクランプ用転動体２０をテーパー面１１から離間する方向となるので、シャフト部材１００はスムースに移動する。
このように、シャフト部材１００に組み付けられた複合クランパ１は、図２（Ａ）に記載のように、クランパ本体１０に対するシャフト部材１００の相対的な運動は、軸方向には、シャフト部材１００の一方向への直線移動は許容し（図中、実線矢印Ｆ方向）、かつ他方向への直線移動は阻止される（図中、破線矢印Ｌ方向）。さらに、回転方向に対しても、シャフト部材１００の一方向への回転を許容し（図中、実線矢印Ｆ方向）、他方向への回転を阻止する（図中、破線矢印Ｌ方向）。
【００２２】
直線移動について詳述すると、クランプ用転動体２０が付勢部材４０のばね力によってテーパー面１１に噛み込む方向に付勢されており、クランプ用転動体２０とシャフト部材１００との接触摩擦によって、移動許容方向にも保持されている。より強い力で、シャフト部材１００を移動許容方向に押すと、シャフト部材１００は移動する。
一方、反対方向には、シャフト部材１００を直線方向に移動させようとすると、クランプ用転動体２０がテーパー面１１に食い込む方向となり、シャフト部材１００の直線移動が阻止される。
【００２３】
回転方向については、クランパ本体１０に対して、シャフト部材１００を回転させようとすると、クランプ用転動体２０との摩擦によってリテーナ３０が連れ回りしようとする。リテーナ３０の回転運動は案内用ボール５４と螺旋溝５２との係合によって、クランパ本体１０に対するリテーナ３０の軸方向移動に変換される。クランパ本体１０とリテーナ３０の相対的な軸方向移動が、クランプ用転動体２０をテーパー面１１に噛み込ませる方向の場合には、回転運動が阻止される。反対に、クランパ本体１０とリテーナ３０の相対的な軸方向移動が、クランプ用転動体２０をテーパー面１１から離間させる方向の場合には、回転運動が許容されることになる。
この実施の形態では、クランパ本体１０とリテーナ３０の相対移動は、螺旋溝５２に沿った螺旋運動であり、クランプ位置については、テーパー面に螺旋状に食い込む構成となり、遊びが少なく正確に位置決めすることができる。軸方向の相対運動は螺旋運動の軸方向成分で、回転運動は螺旋運動の回転方向成分であり、シャフト部材１００の軸方向と回転方向の運動を同時に規制及び許容することができる。
【００２４】
また、前記クランパ本体１０とリテーナ３０との相対回転によって（図中、白抜き矢印Ｕ方向）、テーパー面１１に噛み込んだクランプ用転動体２０をアンクランプ可能となっている。
すなわち、クランパ本体１０をアンクランプ方向Ｕに回転させると、クランパ本体１０に対してリテーナ３０が螺旋溝５２に沿って螺旋移動してクランプ用転動体２０をテーパー面１１から離間させる方向に移動させることになり、シャフト部材１００が、軸方向及び回転方向ともに、両方向への移動が許容される。
【００２５】
［他の実施の形態］
図２（Ａ）は、本発明の両方向複合クランパユニット２の実施の形態を示している。
すなわち、この両方向複合クランパユニット２は、上記実施の形態の複合クランパ１を、シャフト部材１００に対して、軸方向に互いに逆向きに配置することにより、軸方向の正逆両方向、回転方向の正逆両方向の移動を規制可能としたものである。なお、図中、互いに逆向きの複合クランパの符号を、それぞれ１Ａ、１Ｂとして付している。
一方の複合クランパ１Ａをアンクランプすることにより一方向の複合クランプとして利用でき、他方の複合クランパ１Ｂをアンクランプすることにより、逆方向の複合クランパとして利用することができる。
【００２６】
なお、上記実施の形態では、付勢部材４０は軸方向に付勢する構成となっているが、リテーナ３０とクランパ本体１０を回転方向に付勢するような構成とすることもできる。
また、上記実施の形態では、クランパ本体１０の軸孔１２内周に形成された螺旋溝５２に、リテーナ３０に保持された案内用ボール５４が係合する構成となっているが、クランパ本体１０外周に螺旋溝を設け、リテーナ３０にクランパ本体１０外周に螺合する螺合部を設けてもよい。また、リテーナ３０とクランパ本体１０の両方に、案内用ボールが螺合する案内用螺旋溝５２を設けてもよい。
また、上記実施の形態では、螺旋溝５２に案内用ボール５４が係合する構成となっているが、螺合する構造であればよく、案内用ボール５４の代わりにクランパ本体１０側に凸部を設けても良い。
さらに、上記実施の形態では、運動変換機構として螺合構造としたが、螺旋溝に螺旋状凸部が係合するようなねじ機構でもよいし、カム機構でもよく、要するに回転運動と直線運動を相互に変換できる構成であればよい。
【符号の説明】
【００２７】
１  複合クランパ
２  両方向複合クランパユニット
１０  クランパ本体
１１  テーパー面、１２  軸孔、１３  小径円筒面、１４  大径円筒面、
１７  ストップリング、１８  止め輪
２０  クランプ用転動体
２０Ａ  転動体対
３０  リテーナ
３１  保持孔、３５  保持凹部、３７  係合溝
４０  付勢部材
５０  運動変換機構
５２  案内用螺旋溝、５４  案内用ボール（案内用転動体）
１００  シャフト部材
【図１】
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【図２】
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