JP2003311565A - 回動テーブル装置、及び、工作機械 - Google Patents

回動テーブル装置、及び、工作機械

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JP2003311565A
JP2003311565A JP2002117599A JP2002117599A JP2003311565A JP 2003311565 A JP2003311565 A JP 2003311565A JP 2002117599 A JP2002117599 A JP 2002117599A JP 2002117599 A JP2002117599 A JP 2002117599A JP 2003311565 A JP2003311565 A JP 2003311565A
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shaft body
rotary table
machine tool
rolling
table device
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Heizaburo Kato
平三郎 加藤
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Sankyo Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Sankyo Manufacturing Co Ltd
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    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
    • F16C19/34—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load
    • F16C19/36—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with a single row of rollers
    • F16C19/361—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with a single row of rollers with cylindrical rollers
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 軸受部分の組み上がり精度を向上できて、回
動テーブルの回転運動の精度を高く確保することができ
る回動テーブル装置及びこの回動テーブル装置を備えた
工作機械を提供する。 【解決手段】 軸体９を回動軸として回動する回動テー
ブル１２と、回動テーブル１２を回動自在に支持する支
持基台とを備え、被加工物を加工するための工作機械１
に用いられる回動テーブル装置１０において、軸体９に
は、その回動方向に沿って第１Ｖ字状溝３４が直接形成
され、支持基台１４は、第１Ｖ字状溝３４に対向する第
２Ｖ字状溝３２を有し、軸体９と支持基台１４との間
に、２つのＶ字状溝３２，３４と接触して転動する複数
の転動体２３を介在させるとともに、隣接する転動体２
３の転動軸を直交させてクロスローラ軸受３０を構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被加工物を保持し
て回動させる回動テーブル装置、及び、この回動テーブ
ル装置を備えた工作機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】軸体を回動軸として回動する回動テーブ
ルを備えた回動テーブル装置としては、例えば、マシニ
ングセンタ等の工作機械に用いられて被工作物を保持し
て回転させる回転テーブル装置が知られている。
【０００３】図１１に従来の回転テーブル装置５０の内
部構造を示している。この回転テーブル装置５０は、工
作機械のベッド５２上に設けられたレール５４に沿って
移動可能なハウジング５６と、ハウジング５６上部に設
けられた回転テーブル５８とを有している。ハウジング
５６は、器状をなし、その底部中央に固定軸６０が立設
され、上部開口部は、固定軸６０と同心状をなす環状の
縁部６２が形成されている。
【０００４】回転テーブル５８は、その下面から垂設さ
れた筒状の回転軸体６４を有し、その内側に前記固定軸
６０が挿入され、回転軸体６４と固定軸６０との間に、
外輪と内輪との間に複数のボールが設けられたボール軸
受６６を介して回転テーブル５８をハウジング５６に対
して回動可能としている。また、回転テーブル５８の周
縁部の下面側と、ハウジング５６の環状の縁部６２とは
対向し、それらの間にはスラスト軸受６８が設けられ、
回転テーブル５８がハウジング５６に支持されている。
【０００５】また、上記ボール軸受６６とスラスト軸受
６８に替えて、図１２に示すように、回転軸体６４と固
定軸６０との間に、外輪と内輪とを有しそれらの間に転
動体７０を介在させて一体に構成されたクロスローラ軸
受７２を介装した回転テーブル装置５０ａも知られてい
る。このクロスローラ軸受７２は、外輪７２ａが回転軸
体６４の下端内周部に設けられた凹部６４ａに、内輪７
２ｂが固定軸６０の上端外周部に設けられた凹部６０ａ
にそれぞれ嵌合されて、回転テーブル５８がハウジング
５６に支持されている。
【０００６】また、ハウジング５６には一対の軸受を介
して回転自在に支持され、前記回転軸体６４と直交する
入力軸７４が設けられ、この入力軸７４にはウォームギ
ア７６が設けられている。前記回動軸体６４の外周部に
は第１のギア８０が設けられ、この第１のギア８０と噛
み合う第２のギア７８と、前記ウォームギア７６と噛み
合うウォームホイール８２とが、ハウジング５６に設け
られた中間軸に設けられている。そして、この回転テー
ブル装置５０、５０ａは、入力軸７４の回転を、これら
ギア列を介して運動変換し、回転テーブル５８を回転さ
せるようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】近年、高性能な電子機
器の開発に伴って各種部品の小型化、高密度化が進み、
これら各種部品を加工する工作機械等に対する要求精度
もきわめて高いレベルとなり、従来の装置で得られる精
度ではこのような要求に応えることが難しい現状にあ
る。特に、工作機械の被加工物を保持する回転テーブル
の僅かな偏心やがたつき等は、加工された部品にわずか
な加工誤差を生じさせることになる。したがって、上記
のように固定軸６０と回転軸体６４との間および回転テ
ーブル５８とハウジング５６との間にそれぞれ軸受６
６，６８を介在させたり、固定軸６０と回転軸体６４と
の間に外輪及び内輪とを有するクロスローラ軸受７２を
介した構成の回転テーブル５８を使用した工作機械で
は、高い加工精度を確保することが難しく、一度加工し
た被加工物に再加工などの作業を何度も繰り返さねばな
らないという問題があった。
【０００８】ここで、軸受構造に対して十分な精度を確
保することができない一要因として、一旦組み付けた軸
受がその後精度低下を引き起こす原因について、一般的
な軸受構造を例に説明する。
【０００９】出力軸ａの軸外形と出力軸ａの外周面に
接する軸受ｂの内輪ｃ内面との間に隙間ｄがある。図１
３に示すように、出力軸ａの軸外形が真円であり、かつ
また軸受ｂの内輪ｃの内面が真円であっても、軸受ｂの
仕上がり寸法が大きい場合には、組み付けた際に隙間ｄ
ができてしまう。この隙間ｄにより、カム機構で得られ
た運動で回転する出力軸ａの回転中心ｅと、軸受ｂの回
転中心ｆとがずれてしまう。これにより、高い運動精度
を得ることができないだけでなく、荷重の移動に伴って
隙間ｄの位置も変動するため、出力軸ａと内輪ｃとの間
で摩擦を生じて熱を発生し、結果的に装置寿命を短くし
てしまう。
【００１０】出力軸ａの軸外形が真円でない。の問
題を回避するために、通常はしまりばめを用いることが
多い。ところが、図１４に示すように、出力軸ａの軸外
形が真円でなく、わずかでも凹凸があった場合には、た
とえ軸受ｂの内輪ｃが十分な精度であったとしても、こ
れを出力軸ａに組み付けた時点で、出力軸ａの軸外形と
同じような凹凸が内輪ｃに現れ、転動体ｇが回転する軌
道面ｈを歪ませてしまう。転動体ｇが軌道面ｈ上を転動
する際、この凹凸のために、軌道面ｈに強く接触する箇
所と、接触が得られない箇所とができ、このために回転
が安定せず、また回転中心も一定しないことから、運動
精度を高く確保することもできない。そしてまた、転動
体ｇと軌道面ｈとが強く接触する箇所では摩耗も激し
く、装置寿命を短くしてしまう。
【００１１】軸受ｂの内輪ｃ内面に凹凸がある。上記
とは別のパターンで、図１５（ａ）の出力軸ａ装着前
および（ｂ）の出力軸ａ装着後に示すように、内輪ｃの
内面に凹凸があった場合には、出力軸ａの軸外形が真円
であったとしても、当該出力軸ａによって内輪ｃ内面の
凸部が押し出されて反対側の内輪ｃの軌道面ｈに凸部が
形成されてしまい、結果的に内輪ｃの軌道面ｈに凹凸が
現れることとなって上記と同様な問題を生ずる。
【００１２】軸受ｂの端面ｉが出力軸ａに対して直角
とならない。図１６に示すように、軸受ｂを固定するた
めに、通常はフランジ等の突き当て部ｊに軸受ｂの端面
ｉを突き当てるようにしている。軸受ｂを突き当て部ｊ
に突き当てたときに、この突き当て部ｊに加工残りがあ
ったり、塵埃や切り粉等を挟み込んでしまった場合に
は、軸受ｂが出力軸ａに対して傾いた状態で固定されて
しまう。この結果起こる運動精度の低下は、上記の状
況と類似していて、出力軸ａの回転中心ｅに対して軸受
ｂの回転中心ｆが傾いた状態となって、安定した回転を
得ることはできない。以上は、出力軸ａとこれに組み付
けられる軸受ｂの内輪ｃとの関係で発生する。
【００１３】そして、このように市販されている高精度
タイプの軸受を用いても、種々の要因により、回転テー
ブルの回転運動の精度を高く確保することが難しく、回
転テーブルに保持された被加工物に対し高精度の加工を
実現することができる技術の案出が望まれていた。
【００１４】そこで、本発明はかかる従来の課題に鑑み
て成されたもので、軸受部分の組み上がり精度を向上で
きて、回動テーブルの回転運動の精度を高く確保するこ
とができる回動テーブル装置及びこの回動テーブル装置
を備えた工作機械を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに本発明の回転テーブル装置にあっては、軸体を回動
軸として回動する回動テーブルと、該回動テーブルを回
動自在に支持する支持基台とを備え、被加工物を加工す
るための工作機械に用いられる回動テーブル装置におい
て、前記軸体には、その回動方向に沿って第１Ｖ字状溝
が直接形成され、前記支持基台は、第１Ｖ字状溝に対向
する第２Ｖ字状溝を有し、前記軸体と前記支持基台との
間に、前記２つのＶ字状溝と接触して転動する複数の転
動体を介在させるとともに、複数の転動体のうち隣接す
る転動体の転動軸を互いに直交させてクロスローラ軸受
を構成することを特徴とする。
【００１６】また、前記軸体に動力を入力する入力軸体
を有し、該入力軸体は当該入力軸体が回動して位相が軸
方向に変位するカム面を備え、前記軸体は、その外周に
周方向に沿って等間隔に設けられ、前記カム面と接触し
て転動する複数のカムフォロアを備え、前記回動テーブ
ルは、前記入力軸体の回動により前記複数のカムフォロ
アが前記カム面に順次係合されて回動することを特徴と
する。
【００１７】また、本発明の工作機械にあっては、被加
工物を保持して回動される回動テーブル、及び、該回動
テーブルを回動自在に支持する支持基台を備えた回動テ
ーブル装置と、前記被加工物を加工する工具を保持する
工具保持体とが、直交する３方向に相対移動可能に設け
られた工作機械において、前記回動テーブルの回動軸と
なる軸体には、その回動方向に沿って第１Ｖ字状溝が直
接形成され、前記支持基台は、第１Ｖ字状溝に対向する
第２Ｖ字状溝を有し、前記回動テーブル装置は、前記軸
体と前記支持基台との間に、前記２つのＶ字状溝と接触
して転動する複数の転動体を介在させるとともに、複数
の転動体のうち隣接する転動体の転動軸を互いに直交さ
せて構成されるクロスローラ軸受を有することを特徴と
する。
【００１８】また、前記軸体に動力を入力する入力軸体
を有し、該入力軸体は当該入力軸体が回動して位相が軸
方向に変位するカム面を備え、前記軸体は、その外周に
周方向に沿って等間隔に設けられ、前記カム面と接触し
て転動する複数のカムフォロアを備え、前記回動テーブ
ルは、前記入力軸体の回動により前記複数のカムフォロ
アが前記カム面に順次係合されて回動することを特徴と
する。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面を参照して詳細に説明する。図１〜図５に本発明の回
動テーブル装置及びこの回動テーブル装置を備えた工作
機械の一実施形態を示している。図１は、本発明にかか
る工作機械の一実施形態を示す斜視図、図２は、本発明
にかかる回動テーブル装置の縦断面図、図３は、回動テ
ーブル装置の平面図、図４は、回動テーブル装置の平断
面図、図５は、回転テーブル装置の軸受構造を示す拡大
断面図である。
【００２０】本実施形態の工作機械は、例えば、被加工
物を保持して回動する回動テーブルとしての回転テーブ
ル１２、及び、該回転テーブル１２をＢ軸方向に回転自
在に支持する支持基台１４を備えた回転テーブル装置１
０と、前記被加工物を加工する工具を保持する工具保持
体１６とが、直交する３方向に相対移動可能に設けられ
てた横形マシニングセンタ１である。
【００２１】この横形マシニングセンタ１は、床面に固
設されたベッド１８と、ベッド１８上にスライド可能に
設けられた回転テーブル装置１０、及び工具保持体１６
を有するコラム２０とを備えている。ベッド１８は、平
面視Ｔ字状をなし、直交する２方向に沿ってスライドガ
イド１９が設けられている。ここで、直交する２方向の
うち一方をＸ軸とし、他方をＺ軸とする。Ｘ軸のスライ
ドガイド１９ａには、コラム２０に設けられた不図示の
スライドブロックが係合され、コラム２０はＸ軸方向に
スライドする。Ｚ軸のスライドガイド１９ｂには、回転
テーブル装置１０の支持基台１４に設けられたスライド
ブロック１４ａが係合され、回転テーブル装置１０はＸ
軸方向にスライドする。このとき、回転テーブル装置１
０はＺ軸方向に沿ってベッド１８に設けられたボールネ
ジ２８と下部で係合し、コラム２０はＸ軸方向に沿って
ベッド１８に設けられた不図示のボールネジと下部で係
合し、回転テーブル装置１０及びコラム２０は、それら
ボールネジの回転によりスライドされる。ここでは、回
転テーブル装置１０及びコラム２０をスライドさせる機
構としてボールネジを用いた例を示したが、これに限ら
ず、ラック及びピニオンを用いた機構やベルトを用いた
駆動機構等でも構わない。
【００２２】前記コラム２０は、工具保持体１６を鉛直
方向にスライド可能とするガイド２０ａを備えている。
ここでは、鉛直方向をＹ軸とする。工具保持体１６の回
転テーブル装置１０側には主軸頭２４が設けられ、この
主軸頭２４はスピンドル２６をその軸中心に回転自在に
支持しており、そのスピンドル２６の先端には工具が装
着される。
【００２３】即ち、スピンドル２６に装着された工具
と、回転テーブル装置１０に保持された被加工物とは、
Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３方向に相対移動が可能であり、横
型マシニングセンタ１は、被加工物に対して、スピンド
ル２６を前後、上下、左右に動かしながら、先端で回転
する工具によって被加工物を切削・研削するようになっ
ている。
【００２４】回転テーブル装置１０は、前述したよう
に、被加工物を保持する回転テーブル１２と、回転テー
ブル１２を回転可能に支持し、かつ、Ｚ軸方向に移動可
能とする支持基台１４とを備えている。回転テーブル１
２の上面には、図３に示すように、被加工物を保持する
ためのチャックを構成するブロックをスライドさせるた
めのスライド溝１２ａが、中心から放射状に設けられて
いる。この回転テーブル１２と支持基台１４との軸受構
造としてはクロスローラ軸受３０が用いられる。クロス
ローラ軸受の詳細については後述する。
【００２５】回転テーブル１２の下面側には、回動軸と
しての軸体をなす円筒状のターレット９が垂下され、タ
ーレット９の外周面の下部には、周方向に沿って等間隔
に配置された複数のカムフォロワ８が設けられている。
【００２６】回動テーブル１２に駆動力を入力する入力
軸体としての入力軸４４は、一対のボール軸受４６によ
り、ハウジング２に対して回転自在に支持されている。
この入力軸４４にはカムとしてのローラギヤカム４８が
設けられている。このローラギヤカム４８は、入力軸４
４が回動して位相が軸方向に変位するカム面４８ａを有
し、このカム面４８ａとターレット９のカムフォロア８
とが噛み合っている。ここでは、ローラギヤカム機構と
して、停止中だけでなく、割出中もバックラッシが発生
しないグロボイダルカムを用いている。
【００２７】ハウジング２内の穴部４０には、ローラギ
ヤカム４８及びカムフォロア８を潤滑するための油が設
けられている。この油は、シール等により回転テーブル
装置１０外への漏出を防止されている。
【００２８】モータ等の不図示の駆動手段により入力軸
４４が駆動されると、入力軸４４は、ハウジング２に対
して回転する。入力軸４４が回転するとローラギヤカム
４８も回転し、これと噛み合っているカムフォロア８が
前記カム面４８ａに順次係合されて、回転駆動力が回転
テーブル１２に伝達され、回転テーブル１２がターレッ
ト９の回転軸を中心として回転する。
【００２９】一般的に前述したクロスローラ軸受は、円
筒体状もしくはコロ状に形成されて、その転動軸心が方
向性を有する複数の転動体を主体とし、これら複数の転
動体が回転軸体とこの回転軸体を支持するための支持体
との間の環状の隙間にその周方向に沿って等しい間隔を
隔てて配列され、例えば内側の回転軸体に取り付けられ
る内輪が備える内側軌道部と外側の支持体に取り付けら
れる外輪が備える外側軌道部との間で転動されるように
なっている。回転軸体が外側で支持体が内側に位置する
場合には、内輪は支持体に、外輪は回転軸体に取り付け
られる。特にクロスローラ軸受では、転動体はその転動
軸心が回転軸体の回転軸心に向かうように傾斜して配置
されるとともに、かつまた隣り合う転動体同士でそれら
の転動軸心の傾斜方向が逆向きに配置されるようになっ
ている。また回転軸体と支持体との間には、これらの間
で転動する転動体を保持するために保持器が設けられて
いて、以上のようなクロスローラ軸受の基本構造はよく
知られている。
【００３０】本実施形態の回転テーブル装置１０のクロ
スローラ軸受について説明する。ターレット９は、前記
支持基台１４に支持され、支持基台１４にはターレット
９を挿入する穴部４０を有するハウジング２と、ターレ
ット９の上部側外周面９ａと僅かな間隔を隔てて配置さ
れハウジングに固定される外輪環状体７とで構成されて
いる。外輪環状体７は、上下２つの環状部材７ａ，７ｂ
で構成されている。上環状部材７ａは、ターレット９側
の下端縁部が全周に亘って４５°に面取りされ、下環状
部材７ｂは、ターレット９側の上端縁部が全周に亘って
４５°に面取りされている。これら上下の環状部材７
ａ，７ｂは、上下に重ね合わされるとともに僅かに間隔
を隔ててボルト３６で固定され、両者の各面取り部によ
って、ターレット９側に開放された第２Ｖ字状溝３２が
形成されている。
【００３１】また、ターレット９には、ハウジング２に
固定された外輪環状体７の第２Ｖ字状溝３２と対向する
位置に、全周に亘って外輪環状体７側に開放された第１
Ｖ字状溝３４が形成されている。
【００３２】ターレット９の第１Ｖ字状溝３４と、外輪
環状体７の第２Ｖ字状溝３２との間には、円筒体状に形
成された複数の転動体２３が介在されている。この転動
体２３は、円筒状の転動面２１の両端に一対の平坦な端
面２２を有し、ターレット９の周方向に沿って等しい間
隔を隔てて配列される。そしてこれら転動体２３は、内
側のターレット９に設けられ、第１Ｖ字状溝３４を形成
する内側軌道部２５と、外側のハウジング２にターレッ
ト９の外周を取り囲んで取り付けられる外輪環状体７の
第２Ｖ字状溝３２を形成する外側軌道部２７とに接触し
て転動されるようになっている。また転動体２３は、そ
の転動軸心ｘ１がターレット９の回転軸心ｘ２に向かう
ように傾斜して配置されるとともに、かつまた隣り合う
転動体２３同士でそれらの転動軸心ｘ１の傾斜方向が図
６および図７に示すように直交させて配置されている。
さらに、ターレット９とハウジング２側の外輪環状体７
との間には環状の隙間が設定されるとともに、この隙間
にはこれに沿う薄肉円筒状の保持器２８が設けられ、こ
の保持器２８によって転動体２３が保持されるようにな
っている。この保持器２８には、その周面に転動体２３
の配置間隔に従って、これら転動体２３を個別に装着す
るための複数のポケット孔２９が形成されている。
【００３３】さらに詳述すると、軸体状のターレット９
の一端部には、その周方向、すなわち回転方向に沿って
適宜間隔を隔てて、ローラギアカム４８に係合されてカ
ム機構を構成するカムフォロワ８が設けられる。外輪環
状体７は、上環状部材７ａと、この上環状部材７ａの下
側にわずかなギャップを隔てて重ね合わされる下環状部
材７ｂとから構成される。上環状部材７ａは、外周面の
フランジ部６を介してユニット固定ボルト３５によりハ
ウジング２に固定される。下環状部材７ｂは、組み付け
ボルト３６により上環状部材７ａに固定される。
【００３４】上環状部材７ａと下環状部材７ｂとの重ね
合わせ面の内周側にはその周方向に沿って、ターレット
９の回転軸心ｘ２に向かうように傾斜して配置された各
転動体２３の転動面２１と転接し、あるいは端面２２と
わずかな間隔を隔てて対面する断面がＶ字状の外側軌道
部２７が形成され、これにより転動体２３の転動を外側
から案内するようになっている。
【００３５】他方、外輪環状体７の当該外側軌道部２７
と対面するターレット９の外周面にも同様にその周方向
に沿って、傾斜して配置された各転動体２３の転動面２
１と転接し、あるいは端面２２とわずかな間隔を隔てて
対面する断面がＶ字状の環状内側軌道部２５が形成さ
れ、これにより転動体２３の転動を内側から案内するよ
うになっている。そして特にこの内側軌道部２５は、タ
ーレット９に対して直接加工を施してその外周面に沿う
第１Ｖ字状溝３４を作り出すことで形成される。
【００３６】また、これら外輪環状体７およびターレッ
ト９に形成される第１Ｖ字状溝３４をなす外側軌道部２
７および内側軌道部２５の底にはそれぞれ、それらの周
方向に沿って細溝３７が設定され、これにより転動体２
３へのオイルの給排が確保されるようになっている。
【００３７】さらに、転動軸心ｘ１の傾斜方向が逆向き
のこれら転動体２３を保持する保持器２８に形成された
各ポケット孔２９には、それぞれに装着される転動体２
３の転動面２１と向かい合う周縁部分に、当該ポケット
孔２９の内径を転動面２１に沿って順次狭めるように張
り出すテーパ状の鍔部３８が形成され、この鍔部３８に
よって転動面２１の一部が支持されるようになってい
る。これにより、保持器２８へ転動体２３を装着するに
際しては、転動面２１が鍔部３８に当接するように端面
２２がポケット孔２９に向けられることになる。また、
この鍔部３８によってポケット孔２９の形状に方向性が
与えられ、転動体２３は保持器２８の一方からは挿入可
能で、他方からは鍔部３８に妨げられて、挿入がなされ
ないようになっている。すなわち、複数の転動体２３
は、外側軌道部２７および内側軌道部２５に対して転動
するそれらの転動面２１の向きが異なるように、保持器
２８に異なる方向から挿入されて保持されるとともに、
保持器２８には、それら転動体２３の挿入方向に沿っ
て、それらの転動面２１を支持する鍔部３８が形成され
ている。
【００３８】このように構成されたクロスローラ軸受３
０を備える回動テーブル装置１０にあっては、剛性の高
い部品であるターレット９に直接加工して内側軌道部２
５を形成するようにしたので、加工歪みのない真円に近
い内側軌道部２５を形成することができる。また、従来
のように市販品を組み付けた際に、内輪等の凹凸に起因
して内側軌道部に歪み変形が発生してしまうという問題
も解決することができる。特に、ターレット９の加工に
あたって、好ましくはターレット９の加工と相前後する
時期に、ターレット９の外周に直接第１Ｖ字状溝３４を
構成する内側軌道部２５を作り出すようにすることで、
内側軌道部２５の加工中心はターレット９の加工中心と
完全に一致し、従ってターレット９の回転軸心ｘ２とク
ロスローラ軸受３０の内側軌道部２５の芯とを一致させ
ることができ、これらの位置ずれを排除することができ
る。
【００３９】このように本実施形態にあっては、ターレ
ット９に対して直接内側軌道部２５を形成することによ
り、従来の軸受構造における精度劣化の要因を一挙に解
消することができて、きわめて運動精度の高い回動テー
ブル装置及びこれを用いた工作機械を実現することが可
能となる。
【００４０】また、転動軸心ｘ１がターレット９の回転
軸心ｘ２に向かうように傾斜して配置され、かつまた保
持器２８のポケット孔２９によって挿入方向が規制され
て、隣り合うもの同士の転動軸心ｘ１の傾斜方向が逆向
きとされる転動体２３を備えて構成されているので、単
一のクロスローラ軸受３０のみでターレット９に作用す
るスラスト荷重およびラジアル荷重を一挙に支持するこ
とができ、これによりシンプルな構造で組み付け誤差の
少ない回動テーブル装置を構成することができる。
【００４１】さらに、上記ポケット孔２９の形態に関し
て、図８（ａ）に示すように、転動体２３を保持器２８
のいずれの側からも装着できる大きさの形態のポケット
孔２９とした場合には、ポケット孔２９の孔径が大きく
なり、転動体２３にガタを生じやすくなる。また保持器
２８からしても、転動体２３は保持器２８のさまざまな
方向への移動を拘束することができないため、保持器２
８にガタツキを生じやすい。また、転動体２３の挿入方
向からポケット孔２９を見た図８（ｂ）に示すように、
転動体２３はポケット孔２９とほぼ１点でのみ接触する
こととなり、転動面２１に沿う線接触となって油膜切れ
を生じやすくなる。
【００４２】これに対して本実施形態では図９（ａ）に
示すように、鍔部３８によって転動体２３との間の不必
要な隙間を狭めることができ、ガタが少なくなる。また
保持器２８からしても、図１０に示すように異なる方向
から挿入される転動体２３に保持器２８が挟み込まれる
こととなり、保持器２８のガタツキを防止してこれがタ
ーレット９や外輪環状体７と干渉することを防ぐことが
できる。また、転動体２３の挿入方向（図９（ａ）参
照）からポケット孔２９を見た図９（ｂ）に示すよう
に、ポケット孔２９を保持器２８の肉厚方向に、転動体
２３の転動面２１に沿わせて湾曲させて形成すれば、転
動体２３をポケット孔２９と面接触、もしくはほぼ均一
な隙間を保った状態にすることができ、良好な油膜形成
を保証することができる。そしてこれら良好な油膜形
成、保持器２８のガタツキ防止、転動体２３のガタ防止
によって、さらに回転テーブル装置の運動精度を向上さ
せることができる。
【００４３】本実施形態にあっては、内側軌道部２５を
ターレット９に直接加工して形成し、外側軌道部２７の
方を、ターレット９を囲繞するハウジング２側に取り付
けられた外輪環状体７に形成する場合について説明した
が、反対にハウジング２が軸状部を有し、ターレット９
がこの軸状部を囲繞して取り付けられる場合などには、
内側軌道部２５をハウジング２側に形成し、外側軌道部
２７の方をターレット９に直接加工して形成するように
しても良いことはもちろんである。
【００４４】以上説明した本発明にかかるクロスローラ
軸受３０はその構成からして、高精度の位置決め運動が
要求される回転テーブル装置に採用することは有効であ
り、特に、上記実施形態で例示したようなグロボイダル
カムを備える回転テーブル装置は、連続切削加工中であ
っても、単なるギヤ機構のようなガタツキが発生しな
い。このため、上記のような回転テーブル装置を用いた
工作機械によれば、滑らかな連続曲線を容易に加工する
ことができ、きわめて優秀な性能を発揮させることが可
能となる。
【００４５】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る回動テ
ーブル装置にあっては、回動テーブルの回動軸をなす軸
体と、支持基台との間に介在させて構成するクロスロー
ラ軸受の、転動体が接触して転動する第１Ｖ字状溝を直
接軸体に形成したので、軸体を加工する際には、軸体の
加工と同時に第１Ｖ字状溝を形成することが可能とな
る。すなわち、第１Ｖ字状溝を加工する際に、軸体を取
り外すことなく加工できるため、軸体の回転軸と第１Ｖ
字状溝の中心軸とを一致させることが可能となり、これ
らの位置ずれをほぼ完全に排除することができる。これ
により、従来のように市販品を組み付けた際に、２つの
部材に設けられた軸受取り付け部の偏心等に起因する軸
受の組み立てによる精度低下や、内輪等の凹凸に起因し
て転動体の軌道に歪み変形による運動精度の低下等の問
題を解決することができる。
【００４６】このように本発明にあっては、回動テーブ
ルの軸体に対して直接Ｖ字状溝を形成することにより、
従来の軸受構造における精度劣化の要因を一挙に解消す
ることができて、きわめて運動精度の高い回動テーブル
装置を作り出すことが可能となる。
【００４７】また、回動テーブル装置は、入力軸体が回
動して位相が軸方向に変位するカム面を備えた入力軸体
の回動により複数のカムフォロアが前記カム面に順次係
合されて回動することとしたので、高精度の位置決め運
動が要求される回転テーブル装置に採用することは有効
である。
【００４８】また、本発明に係る工作機械にあっては、
工具保持体に対し直交する３方向に相対移動可能な回動
テーブル装置のクロスローラ軸受を構成し、回動テーブ
ルの回動軸をなす軸体に、転動体が接触して転動する第
１Ｖ字状溝を直接軸体に形成したので、高い運動精度を
備えた回動テーブル装置を有する工作機械が実現可能と
なり、工作機械の加工精度を向上させることが可能とな
る。
【００４９】さらに、工作機械が備える回動テーブル装
置は、入力軸体が回動して位相が軸方向に変位するカム
面を備えた入力軸体の回動により複数のカムフォロアが
前記カム面に順次係合されて回動することとしたので、
高精度の位置決め運動が可能であり、この工作機械によ
って加工された工作物の精度をさらに向上させることが
可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる工作機械の一実施形態を示す斜
視図である。
【図２】本発明にかかる回動テーブル装置の縦断面図で
ある。
【図３】回動テーブル装置の平面図である。
【図４】回動テーブル装置の平断面図である。
【図５】回転テーブル装置の軸受構造を示す拡大断面図
である。
【図６】図５の軸受部分のクロスローラ軸受を示す詳細
側断面図である。
【図７】図５の軸受部分のクロスローラ軸受を示す、図
６とは異なる位置の詳細側断面図である。
【図８】転動体と保持器の組み付け状態の問題を説明す
るための図である。
【図９】図５の軸受部分の転動体と保持器との組み付け
状態を説明する図である。
【図１０】図５の軸受部分の転動体と保持器との組み付
け状態を説明する、２つの異なる位置の概略側断面図で
ある。
【図１１】従来の回転テーブル装置の断面図である。
【図１２】従来の回転テーブル装置の他の例を示す断面
図である。
【図１３】従来における軸受構造の一つの問題点を説明
するための図である。
【図１４】従来における軸受構造の他の問題点を説明す
るための図である。
【図１５】従来における軸受構造の他の問題点を説明す
るための図である。
【図１６】従来における軸受構造の他の問題点を説明す
るための図である。
【符号の説明】
１ マシニングセンタ（工作機械） ７ 外輪環状体 ８ カムフォロワ ９ ターレット（軸体） １０ 回動テーブル装置 １２ 回動テーブル １４ 支持基台 ２３ 転動体 ３０ クロスローラ軸受 ３２ 第２Ｖ字状溝 ３４ 第１Ｖ字状溝 ４４ 入力軸 ４８ ローラギアカム ４８ａ カム面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｈ 25/18 Ｆ１６Ｈ 53/00 27/04 53/06 53/00 55/10 53/06 Ｂ２３Ｑ 1/16 55/10 1/26 Ｄ Ｆターム(参考） 3C048 BC02 CC04 DD11 3J030 AC03 AC10 BA03 EA02 EA21 EC06 3J062 AA22 AB31 AC01 AC09 BA14 CC02 CC12 CC13 CC33 CE25 3J101 AA13 AA26 AA32 AA42 AA54 AA62 AA71 BA35 BA64 FA41 GA31

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 軸体を回動軸として回動する回動テーブ
    ルと、該回動テーブルを回動自在に支持する支持基台と
    を備え、被加工物を加工するための工作機械に用いられ
    る回動テーブル装置において、 前記軸体には、その回動方向に沿って第１Ｖ字状溝が直
    接形成され、前記支持基台は、第１Ｖ字状溝に対向する
    第２Ｖ字状溝を有し、 前記軸体と前記支持基台との間に、前記２つのＶ字状溝
    と接触して転動する複数の転動体を介在させるととも
    に、複数の転動体のうち隣接する転動体の転動軸を互い
    に直交させてクロスローラ軸受を構成することを特徴と
    する回動テーブル装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の回動テーブル装置にお
    いて、 前記軸体に動力を入力する入力軸体を有し、該入力軸体
    は当該入力軸体が回動して位相が軸方向に変位するカム
    面を備え、 前記軸体は、その外周に周方向に沿って等間隔に設けら
    れ、前記カム面と接触して転動する複数のカムフォロア
    を備え、 前記回動テーブルは、前記入力軸体の回動により前記複
    数のカムフォロアが前記カム面に順次係合されて回動す
    ることを特徴とする回動テーブル装置。
  3. 【請求項３】 被加工物を保持して回動される回動テー
    ブル、及び、該回動テーブルを回動自在に支持する支持
    基台を備えた回動テーブル装置と、前記被加工物を加工
    する工具を保持する工具保持体とが、直交する３方向に
    相対移動可能に設けられた工作機械において、 前記回動テーブルの回動軸となる軸体には、その回動方
    向に沿って第１Ｖ字状溝が直接形成され、前記支持基台
    は、第１Ｖ字状溝に対向する第２Ｖ字状溝を有し、 前記回動テーブル装置は、前記軸体と前記支持基台との
    間に、前記２つのＶ字状溝と接触して転動する複数の転
    動体を介在させるとともに、複数の転動体のうち隣接す
    る転動体の転動軸を互いに直交させて構成されるクロス
    ローラ軸受を有することを特徴とする工作機械。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載の工作機械において、 前記軸体に動力を入力する入力軸体を有し、該入力軸体
    は当該入力軸体が回動して位相が軸方向に変位するカム
    面を備え、 前記軸体は、その外周に周方向に沿って等間隔に設けら
    れ、前記カム面と接触して転動する複数のカムフォロア
    を備え、 前記回動テーブルは、前記入力軸体の回動により前記複
    数のカムフォロアが前記カム面に順次係合されて回動す
    ることを特徴とする工作機械。
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