JP2017127941A

JP2017127941A - クランプ装置の増力機構

Info

Publication number: JP2017127941A
Application number: JP2016010028A
Authority: JP
Inventors: 昌弘町田; Masahiro Machida; 善弘町田; Yoshihiro Machida
Original assignee: Gizin Int Co Ltd; Gizin International Co Ltd
Current assignee: Gizin Int Co Ltd; Gizin International Co Ltd
Priority date: 2016-01-21
Filing date: 2016-01-21
Publication date: 2017-07-27
Also published as: TW201726304A; TWI608893B

Abstract

【課題】充分な押圧力で回転テーブルの回転の規制を行うことができるクランプ装置の増力機構を提供する。
【解決手段】クランプ装置２８の増力機構３０を、回転軸１４の軸方向に移動可能であって、ボール５０を受ける第１の案内面４４を有する移動部材３２と、固定フレーム１２側に設けられており前記案内面４４とともにボール５０を受ける第２の案内面６２を有する受部材６０と、前記軸方向に移動可能であって前記案内面４４，６２により案内される前記ボール５０を受ける第３の案内面７２を有しており、ボール５０を介して移動部材３２の移動方向に押圧される押圧部材７０とで構成する。前記案内面４４，６２，７２を全てボール５０と線接触するＲ溝形状とすることで、ボール５０を回転軸１４の全周に設けることなく、充分な面圧で押圧部材７０を押圧し、クランプディスク９０を挟持して確実に回転を規制する。
【選択図】図１

Description

本発明は、割出回転される回転テーブルの回転の停止や位置決めを行うクランプ装置の増力機構に関するものであり、更に具体的には、ボールを利用した増力機構に関するものである。

割出装置等におけるクランプ機構としては、例えば、下記特許文献１に記載の円テーブル装置におけるクランプ機構がある。当該技術によれば、回転軸の軸方向一端にワーク取付部を備え、駆動機構により回転軸を回転させ、クランプ機構により所定回転角度で回転軸を固定する円テーブル装置において、クランプ機構として、回転軸に一体的に設けられたブレーキディスクと、該ブレーキディスクを狭圧するクランプ部材と、該クランプ部材を軸方向に加圧する流体圧ピストンを備えると共に、流体圧ピストンとクランプ部材の間に、軸方向及び径方向に移動可能なボールとカム面よりなる増力機構を介在させることが開示されている。前記カム面はテーパーカム面となっており、複数のボールが前記テーパー面の全周に亘って配置されている。

特開２００２−１８６７９号公報

しかしながら、上述した特許文献１に記載のボールを用いた増力機構では、カム面がテーパーカム面，すなわち、平坦な傾斜面となっているため、ボールとカム面との接触は点接触となる。このため、摩擦力が充分ではなく、大きな負荷で押圧することができず、クランプ力が必ずしも充分ではないおそれがある。

本発明は、以上のような点に着目したもので、摩擦係数と負荷容量を上げることで、充分な押圧力をもって回転テーブルの回転の規制や位置決めを行うことができるボールを利用したクランプ装置の増力機構を提供することを、その目的とする。

本発明のクランプ装置の増力機構は、回転テーブルの回転軸の外周側に設けられており、前記回転軸の軸方向に移動可能であって、ボールを受ける第１の案内面を有する移動部材と、前記回転軸を支持する固定フレーム側に設けられており、前記第１の案内面とともに前記ボールを受ける第２の案内面を有する固定側部材と、前記回転軸の軸方向に移動可能であり、前記移動部材の移動により前記第１及び第２の案内面によって案内される前記ボールを受ける第３の案内面を有しており、前記ボールを介して、前記移動部材の移動方向に押圧され、前記回転軸の回転の規制ないし停止位置の位置決めを行う押圧部材と、を備えるとともに、前記第１〜第３の案内面の少なくとも一つを、前記ボールの表面と線接触する曲面形状を有する溝としたことを特徴とする。

主要な形態の一つは、前記回転軸側又は前記固定フレーム側のいずれか一方に固定された被押圧部材と、前記回転軸側又は前記固定フレーム側のいずれか他方に形成されたクランプ面と、備えており、前記押圧部材の移動によって、前記被押圧部材を前記クランプ面へ向けて押圧することで前記回転軸の回転の規制を行うことを特徴とする。

他の主要な形態の一つは、前記回転テーブルに設けられた回転側係合部と、前記固定フレーム側に設けられた固定側係合部と、前記押圧部材に設けられており、前記回転側係合部と前記固定側係合部に亘って同時に係合する押圧側係合部と、を備えており、前記押圧部材の移動によって、前記押圧側係合部を、前記回転側係合部と前記固定側係合部に同時に係合して前記回転軸の回転停止の位置決めを行うことを特徴とする。他の形態は、前記回転側係合部及び前記固定側係合部と、押圧側係合部の係合が、凹凸の嵌合によることを特徴とする。

更に他の形態は、前記第１〜第３の案内面の全てを、前記ボールの表面と線接触する曲面形状を有する溝としたことを特徴とする。更に他の形態は、前記ボールが、隣接するボールと離れて配置されていることを特徴とする。本発明の前記及び他の目的，特徴，利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。

本発明によれば、ボールを用いたクランプ装置の増力機構において、回転テーブルの回転軸の外周側に設けられており、前記回転軸の軸方向に移動可能であって、ボールを受ける第１の案内面を有する移動部材と、前記回転軸を支持する固定フレーム側に設けられており、前記第１の案内面とともに前記ボールを受ける第２の案内面を有する固定側部材と、前記回転軸の軸方向に移動可能であり、前記移動部材の移動により前記第１及び第２の案内面によって案内される前記ボールを受ける第３の案内面を有しており、前記ボールを介して、前記移動部材の移動方向に押圧され、前記回転軸の回転の規制ないし停止位置の位置決めを行う押圧部材と、を備えるとともに、前記第１〜第３の案内面の少なくとも一つを、前記ボールの表面と線接触する曲面形状を有する溝とした。このため、摩擦係数が増えるとともに、ボールと案内面が線接触するため負荷容量を上げ、大きな押圧力で押圧部材を押圧可能となり、回転軸の回転の規制や回転停止の位置決めを確実に行うことができる。

本発明の実施例１の回転テーブル装置の全体構成を示す断面図である。前記実施例１の増力機構の作用を示す主要断面図であり、(A)はクランプ前の状態を示す図、(B)はクランプ後の状態を示す図である。前記実施例１を示す図であり、(A)は前記図２(A)の断面図であり，(B)〜(D)は本実施例の案内面のＲ溝形状を示す図である。前記実施例１の応用例を示す図である。本発明の実施例２のクランプ前の状態を示す主要断面図である。前記実施例２のクランプ後の状態を示す主要断面図である。前記実施例２を示す図であり、(A)は案内溝とボールを模式的に示した図，(B)は前記図５を＃Ｄ−＃Ｄ線に沿って切断し矢印方向に見た断面図，(C)は前記(B)を矢印Ｆ７方向から見た図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて詳細に説明する。

最初に、図１〜図４を参照しながら本発明の実施例１を説明する。図１は、本実施例の回転テーブル装置の全体構成を示す断面図である。図２は、本実施例の増力機構の作用を示す主要断面図であり、(A)はクランプ前の状態を示し、(B)はクランプ後の状態を示す図である。図３(A)は、前記図２(A)を＃Ａ−＃Ａ線及び＃Ｂ−＃Ｂ線に沿って切断し矢印方向に見た断面図，(B)〜(D)は案内面のＲ溝形状を示す図であり、(B)は前記(A)のＰＡ部分を示す断面図，(C)は前記(B)を＃Ｃ−＃Ｃに沿って切断した断面を矢印ＦＣ方向から見た図，(D)は前記(B)を＃Ｃ−＃Ｃに沿って切断した断面を矢印ＦＤ方向から見た図である。図４は、本実施例の応用例であり後述する。

図１に示すように、本実施例の回転テーブル装置１０は、固定フレーム１２に、公知の軸受け２０，２２，２４，２６等によって、回転軸１４が回転可能に支持されている。前記回転軸１４の一端側（図１の例では上端側）には、回転テーブル１６がボルト１８等によって固定されている。前記回転テーブル１６は、例えば、図示しないワークの取付部等として機能する。前記回転軸１４は、他端側（図１の例では下端側）に設けた図示しないモータ等により回転駆動される。あるいは、回転軸１４の適宜位置に図示しないウォームホイールを設け、該ウォームホイールと噛み合うウォーム軸を、図示しないモータ等に連結して回転軸１４を駆動するようにしてもよい。このような回転テーブル装置１０の下側には、増力機構３０を備えたクランプ装置２８が設けられている。

前記クランプ装置２８は、前記回転軸１４を所定の回転停止位置で保持するものであって、前記回転軸１４に固定コマ９４によって固定されたクランプディスク９０と、該クランプディスク９０を両側から挟むための押圧部材７０及びクランプ面９２と、前記押圧部材７０を移動させるための移動部材３２と、該移動部材３２を回転軸１４の軸方向へ進退可能に移動させる移動機構と、該移動部材３２の移動を前記押圧部材７０へ増力して伝達する増力機構３０等により構成されている。本実施例では、前記クランプ面９２は前記固定フレーム１２側に形成されている。

前記増力機構３０は、移動部材３２，複数のボール５０，受部材６０，前記押圧部材７０により構成されている。前記移動部材３２は、前記回転軸１４の外周側に設けられており、該移動部材３２の底面にはテーパ面が形成されている。前記移動部材３２の底面と前記固定フレーム１２の底面の間には、空気室３４が形成されている。また、前記固定フレーム１２の側面下方には、前記空気室３４に通じる通路３６が形成されている。前記通路３６には、固定フレーム１２の外側において、空気を給排気するための給排気装置３８が設けられている。該給排気装置３８によって、前記空気室３４に空気を送ると、前記移動部材３２が上昇し（図２(B)の状態）、逆に、前記空気室３４から空気を抜くと、前記移動部材３２が下降する（図２(A)の状態）。

前記移動部材３２には、前記ボール５０を受けるための第１の案内面４４が形成された押込部４０がボルト４２等により固定されている。前記案内面４４は、図２(A)及び(B)に示すように、前記回転軸１４の軸方向に形成されており、かつ、前記ボール５０と線接触する曲面形状の溝（Ｒ溝）となっている（図３(A)〜(C)参照）。また、前記案内面４４を、回転軸１４の軸方向断面でみると、上方にいくに従って広がり下方にいくに従って狭くなっている。このような傾斜を設けることで、前記ボール５０を後述する受部材６０及び押圧部材７０の間に押込み可能となっている。また、前記移動部材３２の内周側にはバネ４６が設けられている。該バネ４６の一端側は前記移動部材３２に形成された穴に収納され、他端側は、前記固定フレーム１２側に適宜の固定手段８６で固定された固定側部材８０の平板部８２に当接している。そして、前記バネ４６により、前記移動部材３２は、下方に付勢されている。

次に、前記受部材６０は、図示の例では、前記移動部材３２よりも回転軸１４の外周側に設けられており、前記移動部材３２の押込部４０の案内面４４とともに、前記ボール５０を受けるものであって、前記ボール５０を受ける第２の案内面６２が形成されている。該案内面６２は、図３(A)及び(B)に示すように回転軸１４の径方向に形成されており、かつ、図３(D)に示すように、前記ボール５０と線接触する曲面形状の溝（Ｒ溝）となっている。また、前記案内面６２を、回転軸１４の軸方向断面でみると、内周側ほど低く、外周側ほど高くなる勾配が設けられている。このような勾配を設けることで、前記ボール５０が前記受部材６０と押圧部材７０の間に押し込まされたときに、ボール５０が外周側へ押し込まれるに従って、前記押圧部材７０を上方へ押圧するようになる。

前記押圧部材７０は、前記回転軸１４の軸方向に移動可能であって、前記移動部材３２の移動により前記案内面４４，６２によって案内されるボール５０を受ける第３の案内面７２を有している。該案内面７２は、図２(A)及び(B)に示すように、前記回転軸１４の径方向に形成されており、かつ、図３(D)に示すように、前記ボール５０と線接触する曲面形状の溝（Ｒ溝）となっている。また、前記案内面７２を、回転軸１４の軸方向断面でみると、内周側ほど高く、外周側ほど低くなっている。このような勾配を設けることで、前記ボール５０が前記受部材６０との間に押し込まれたときに、ボール５０が外周側へ押し込まれるに従って、前記押圧部材７０を上方へ押圧することができる。

また、前記押圧部材７０の内周側には、前記案内面７２よりも内周側に突出した突出部７４が設けられており、該突出部７４の上面でバネ７８の一端を支持している。該バネ７８の他端側は、前記固定側部材８０の凹状の収納部８４に収納されている。従って、前記押圧部材７２は、前記バネ７８によって、下方に付勢されている。

次に、図２も参照して本実施例の作用を説明する。図２(A)には、アンクランプ状態が示されている。この状態では、前記空気室３４への給気は行なっておらず、移動部材３２はバネ４６によって下方に付勢されており、押圧部材７０もバネ７８によって下方に付勢されている。このため、前記クランプディスク９０は、前記押圧部材７０の上面と前記クランプ面９２に挟まれておらず、これらの部材の間にはそれぞれ僅かな隙間が存在する。すなわち、クランプ装置２８は解除されており、この状態で回転軸１４を図示しない駆動機構により回転することにより、回転軸１４が回転して、前記回転テーブル１６も回転し、回転テーブル１６上の図示しないワークの回転角度が変更される。

以上のようにして回転テーブル１６を所定角度回転させた後、回転軸１４をクランプする場合には、図２(B)に示すように、前記給排気装置３８によって、前記通路３６を介して前記空気室３４に空気を送り込む。これによって前記移動部材３２を前記バネ４６の付勢力に抗して回転軸１４の軸方向（図示の例では上方）に移動させる。前記移動部材３２が上昇すると、該移動部材３２の押込部４０の案内面４４（Ｒ溝）に保持されたボール５０は、前記案内面４４の勾配によって押し上げられるとともに、前記受部材６０の案内面６２（Ｒ溝）と押圧部材７０の案内面７２（Ｒ溝）の間に押し込まれる。このとき、これら案内面６２，７２で形成される溝形状は、外周側へいくほど狭くなっているため、前記ボール５０を介して前記押圧部材７０が押し上げられる。すると、前記押圧部材７０が前記クランプディスク９０を、固定フレーム１２側のクランプ面９２に押圧してクランプディスク９０を挟んで保持する。

以上のようなクランプ動作の際、前記ボール５０を受ける第１の案内面４４，第２の案内面６２，第３の案内面７２が、前記ボール５０の表面と線接触する曲面形状を有する溝（Ｒ溝）である。すなわち、Ｒ溝でボール５０を保持することで、押込側と受側の双方で摩擦が生じるため、摩擦係数を２倍にして面圧を計算することができ、大きな負荷で押圧することできる。クランプ状態を解除するときは、前記給排気手段３８により前記空気室３４から空気を排出すると、移動部材３２はバネ４６の付勢力により下降し、前記押圧部材７０もバネ７８の付勢力により下降するため、クランプ面９２と押圧部材７０によるクランプディスク９０の挟圧が解除される。また、前記ボール５０は、前記図２(A)に示すように回転軸１４側へ戻る。

このように、実施例１によれば、クランプ装置２８の増力機構３０を、回転テーブル１６の回転軸１４の外周側に、その軸方向に移動可能であって、ボール５０を受ける第１の案内面４４を有する移動部材３２と、固定フレーム１２側に設けられており前記案内面４４とともに前記ボール５０を受ける第２の案内面６２を有する受部材６０と、前記回転軸１４の軸方向に移動可能であり、前記移動部材３２の移動により前記第１及び第２の案内面４４，６２によって案内される前記ボール５０を受ける第３の案内面７２を有しており、前記ボール５０を介して前記移動部材３２の移動方向に押圧される押圧部材７０とで構成した。そして、前記押圧部材７０により前記回転軸１４側に固定されたクランプディスク９０を、固定フレーム１２側のクランプ面９２に押圧することとしたので、次のような効果がある。

(1)前記ボール５０を受ける案内面４４，６２，７２を、前記ボール５０の表面と線接触する曲面形状のＲ溝としたので、面圧を高く計算できるため、負荷容量が増して、大きな負荷で押圧部材７０を押圧し、クランプ面９２との間でクランプディスク９０を挟持して確実に回転を規制することができる。
(2)前記ボール５０を受ける案内面４４，６２，７２を、前記ボール５０の表面と線接触する曲面形状のＲ溝としたので、ボール５０の押込側と受側の双方で摩擦が生じるため、背景技術のような点接触の場合と比べて摩擦係数を２倍にして面圧を計算することができる。
(3)前記ボール５０を、Ｒ溝状の案内面４４，６２，７２で保持することとしたので、ボール５０の位置固定ができる。このため、ボール５０を回転軸１４の周囲に全周にわたって設けることなく、必要個数（本実施例では３個）のみを設ければよい。

＜応用例＞・・・図４には、本実施例の応用例が示されている。上述したように、本実施例では、ボール５０を受ける案内面４４，６２，７２を全てＲ溝としたため、ボール５０を回転軸１４の全周に設けることなく、必要な個数を設ければよい。このため、ボール５０が配置されていない部分を利用して、ストロークセンサ等の組み込みが可能である。例えば、図４に示す例は、固定フレーム１２の下側にストロークセンサ１００を設けた例である。同図に示すように、前記移動部材３２の押込部４０には、前記ボール５０を受けるＲ溝状の案内面４４以外の部分に、図４に示すようなテーパ面１０２が形成されている。また、固定フレーム１２側には、前記テーパ面１０２に頭部１０６が接触するピストン１０４が、前記固定フレーム１２を貫通するシリンダ１０９に進退可能に取り付けられている。

前記ピストン１０４の外周にはバネ１０８が設けられており、該バネ１０８の一端側は前記頭部１０６に当接し、他端側は、前記シリンダ１０９の後端部１１０に当接する。前記ピストン１０４は、前記頭部１０６及びバネ１０８が設けられた状態で、シリンダ１０９の中空部に挿通されており、その後端部１１０をボルト１１２等で固定フレーム１２に固定することで取り付けられる。前記ピストン１０４の後端側には、二つの凸部１１４，１１６が、回転軸１４の径方向において同位置に設けられている。そして、前記ピストン１０４の進退方向においてずれ、かつ、前記凸部１１４，１１６をそれぞれ検知するセンサ１１８，１２０を配置する。図４に示すように、移動部材３２が上昇した状態では、前記頭部１０６は前記テーパ面１０２に沿って後退し、外側のセンサ１２０が前記凸部１１６を検知する。また、前記移動部材３２が下降した状態では、前記バネ１０８に付勢された頭部１０６が、前記テーパ面１０２に沿って回転軸１４側に進み、内側のセンサ１１８が前記凸部１１４を検知する。このように、センサ１１８，１２０による検知結果により、移動部材３２のストローク状態を検知することが可能となる。このように、ボール５０をＲ溝で固定することにより、背景技術のように回転軸の外周全周にボールを設ける場合には圧力センサによるところを、本発明では、ストロークセンサを組み込み可能となる。

次に、図５〜図７を参照しながら本発明の実施例２を説明する。なお、上述した実施例１と同一ないし対応する構成要素には同一の符号を用いることとする（以下の実施例についても同様）。図５は、本実施例の回転テーブル装置のクランプ前の状態を示す主要断面図である。図６は、クランプ後の状態を示す主要断面図である。図７は、本実施例を示す図であり、(A)は案内溝とボールを模式的に示した平面図，(B)は前記図５を＃Ｄ−＃Ｄ線に沿って切断し矢印方向に見た断面図，(C)は前記(B)を矢印Ｆ７方向から見た図である。

上述した実施例１では、Ｒ溝形状の案内面を備えた移動部材３２，受部材６０，押圧部材７０を用いて増力機構３０を構成し、前記押圧部材７０でクランプディスク９０をクランプ面９２との間で挟持して回転の規制を行うこととした。これに対し、本実施例は、増力機構の構成は基本的に同様であるが、回転停止の位置決めを正確に行うものである。図５及び図６に示すように、本実施例の回転テーブル装置２００は、固定フレーム１２に軸受け等によって回転軸１４が回転可能に支持されており、前記回転軸１４の一端側には、ボルト１８等によって回転テーブル１６が固定されている。前記回転軸１４の回転機構は、上述した実施例１と同様に、公知の各種の回転駆動機構が利用可能である。前記回転テーブル１６の下方には、増力機構２２０を備えたクランプ装置２０２が設けられている。

前記クランプ装置２０２は、前記回転軸１４を所定の回転停止位置で位置決めするものである。該クランプ装置２０２は、前記回転テーブル１６から回転軸１４の軸方向に延長した延長部２０４の先端に設けられた係合爪２０６と、前記回転テーブル１６の下方に配置され、前記固定フレーム１２側に固定された略リング状の固定側リング２０８に形成された係合爪２１０と、回転軸１４の軸方向へ移動する押圧部材２５０に形成された係合溝２５６と、前記押圧部材２５０を移動させるための移動部材２２２等により構成されている。前記増力機構２２０は、前記移動部材２２２の移動を前記押圧部材２５０に増力して伝達するものである。

前記回転テーブル１６側に設けられた係合爪２０６と、前記固定側リング２０８に形成された係合爪２１０は、図７(B)に示すように、前記回転軸１４を中心として放射状に複数（例えば、４本）形成されている。また、前記押圧部材２５０の係合溝２５６は、前記回転側の係合爪２０６と固定側の係合爪２１０に亘って同時に係合する長さであって、前記回転軸１４を中心として放射状に複数形成されている。そして、後述するように、前記押圧部材２５０の移動によって、前記係合溝２５６を、前記回転側の係合爪２０６と固定側の係合爪２１０に同時に係合させる（本実施例では、凹凸を嵌合させる）ことで、前記回転軸１４の回転停止の位置決めを正確に行うことができる。

次に、前記増力機構２２０は、移動部材２２２，複数のボール５０，受部材２４０，前記押圧部材２５０により構成されている。前記移動部材２２２は、前記回転軸１４の外周側に設けられており、該移動部材２２２の底面と固定フレーム１２側の間には、空気室２２４が設けられている。前記空気室２２４には、給排気装置２２６によって空気の供給・排気が行われ、前記移動部材２２２を回転軸１４の軸方向にストロークさせる。

前記移動部材２２２には、前記ボール５０を受けるための第１の案内面２３０が形成されている。前記案内面２３０は、前記回転軸１４の軸方向に形成されており、前記実施例１の案内面４４と同様に、前記ボール５０と線接触する曲面形状の溝（Ｒ溝）となっている。また、前記案内面２３０を、回転軸１４の軸方向断面でみると、下方が曲線部２３４，上方が傾斜した直線部２３６となっている。このような曲線部２３４及び直線部２３６を設けることで、前記ボール５０を後述する受部材２４０側に押し込むときに速度が変化し、押圧部材２５０の押圧のタイミングを調節することが可能となっている。また、前記移動部材２２２の外周寄りにはバネ２３８が設けられている。該バネ２３８の一端側は前記移動部材２２２に形成された図示しない穴に収納され、他端側は、前記固定フレーム１２側の突出部２３９に当接している。そして、前記バネ２３８により、前記移動部材２２２は、下方に付勢されている。

次に、前記受部材２４０は、図示の例では、前記移動部材２２２と前記回転軸１４の間に設けられており、前記移動部材２２２の案内面２３０とともに、前記ボール５０を受けるものであって、前記ボール５０を受ける第２の案内面２４２が形成されている。該案内面２４２は、図５及び図６に示すように、回転軸１４の径方向に形成されており、かつ、前記実施例１の受部材６０の案内面６２と同様に、前記ボール５０と線接触する曲面形状の溝（Ｒ溝）となっている。また、前記案内面２４２を、回転軸１４の軸方向断面でみると、内周側ほど高く、外周側ほど低くなる勾配が設けられている。このような勾配を設けることで、前記ボール５０が前記受部材２４０と押圧部材２５０の間に押し込まれたときに、ボール５０が内周側へ押し込まれるに従って、前記押圧部材２５０を上方へ押圧することができる。

前記押圧部材２５０は、前記回転軸１４の軸方向に移動可能であって、前記移動部材２２２の移動により前記案内面２３０，２４２によって案内されるボール５０を受ける第３の案内面２５２を有している。該案内面２５２は、図５及び図６に示すように、前記回転軸１４の径方向に形成されており、かつ、前記実施例１の押圧部材７０の案内面７２と同様に、前記ボール５０と線接触する曲面形状の溝（Ｒ溝）となっている。また、前記案内面２５２を、回転軸１４の軸方向断面でみると、水平になっている。また、前記押圧部材２５０の外周寄りの位置には、バネ２５４の一端が図示しない穴に収納されている。前記バネ２５４の他端側は、前記固定側リング２０８の係合爪２１０が形成されていない部分に当接している。従って、前記押圧部材２５０は、前記バネ２５４によって、下方に付勢されている。

本実施例においても、上述した実施例１と同様に、ストロークセンサ２６０を設けることが可能である。図５及び図６に示すように、固定フレーム１２に、前記移動部材２２２の移動方向に沿って溝２６２を形成する。そして、前記移動部材２２２に一端側が固定され、他端側が前記固定フレーム１２の外側に突出するようにシリンダ２６４を設ける。該シリンダ２６２の端部には、二つの凸部２６６，２６８が、回転軸１４の径方向において同位置に設けられている。そして、前記シリンダ２６４の先端より外側に、上下方向に位置をずらして、前記凸部２６６，２６８をそれぞれ検知するセンサ２７０，２７２を配置する。図５に示すように、移動部材２２２が下降した状態では、前記シリンダ２６４も一体に下降し、下側の前記凸部２６８が、前記センサ２７２によって検知される。また、図６に示すように、移動部材２２２が上昇した状態では、前記シリンダ２６４も一体に上昇し、上側の前記凸部２６６が、前記センサ２７０によって検知される。このように、センサ２７０，２７２の検知結果より、移動部材２２２のストローク状態を検知することが可能となる。

次に、図５及び図６を参照して本実施例の作用を説明する。図５には、アンクランプ状態が示されている。この状態では、前記空気室２２４への給気は行っておらず、移動部材２２２はバネ２３８によって下方に付勢されており、押圧部材２５０もバネ２５４によって下方に付勢されている。このため、前記係合溝２５６は、前記係合爪２０６，２１０と係合しておらず、これらの部材の間には僅かな隙間２５８が存在する（図７(C)参照）。すなわち、クランプ装置２０２は解除されており、この状態で回転軸１４を図示しない駆動機構により回転させることにより、回転軸１４が回転して、前記回転テーブル１６も回転し、回転テーブル１６上の図示しないワークの回転角度が変更される。

以上のようにして回転テーブル１６を所定角度回転させた後、回転軸１４をクランプする場合には、図６に示すように、前記給排気装置２２６によって、前記空気室２２４に空気を送り込む。これによって前記移動部材２２２を前記バネ２３８の付勢力に抗して回転軸１４の軸方向（図示の例では上方）に移動させる。前記移動部材２２２が上昇すると、該移動部材２２２のＲ溝（案内面２３０）に保持されたボール５０は、前記案内面２３０の曲線部２３４及び直線部２３６によって押し上げられるとともに、前記受部材２４０の案内面２４２（Ｒ溝）と押圧部材２５０の案内面２５２（Ｒ溝）の間に押し込まれる。このとき、これら案内面２４２，２５２で形成される溝形状は、内周側へいくほど狭くなっているため、前記ボール５０を介して前記押圧部材２５０が押し上げられる。すると、前記押圧部材２５０の係合溝２５６が、前記回転軸１４側の係合爪２０６と、固定側の係合爪２１０に亘って同時に係合するため、回転軸１４の回転が所定の位置で停止する。

以上のようなクランプ動作の際、前記ボール５０を受ける第１の案内面２３０，第２の案内面２４２，第３の案内面２５２が、前記ボール５０の表面と線接触する曲面形状を有する溝（Ｒ溝）である。すなわち、Ｒ溝でボール５０を保持することで、押込側と受側の双方で摩擦が生じるため、摩擦係数を２倍にして面圧を計算することができ、大きな負荷で押圧することできる。クランプ状態を解除するときは、前記給排気装置２２６により前記空気室２２４から空気を排出すると、移動部材２２２はバネ２３８の付勢力により下降し、前記押圧部材２５０もバネ２５４の付勢力により下降するため、押圧部材２５０の係合溝２５６と、前記係合爪２０６，２１０との係合が解除され、アンクランプ状態となる。また、前記ボール５０は、前記図５に示すように回転軸１４から離れる方向へ移動する。

このように、実施例２によれば、クランプ装置２０２の増力機構２２０を、回転テーブル１６の回転軸１４の外周側に、その軸方向に移動可能であって、ボール５０を受ける第１の案内面２３０を有する移動部材２２２と、固定フレーム１２側に設けられており前記案内面２３０とともに前記ボール５０を受ける第２の案内面２４２を有する受部材２４０と、前記回転軸１４の軸方向に移動可能であり、前記移動部材２２２の移動により前記第１及び第２の案内面２３０，２４２によって案内される前記ボール５０を受ける第３の案内面２５２を有しており、前記ボール５０を介して前記移動部材２２２の移動方向に押圧される押圧部材２５０とで構成した。そして、前記押圧部材２５０が押圧されたときに、該押圧部材２５０に形成された係合溝２５６を、回転側の係合爪２０６と固定側の係合爪２１０に亘って同時に係合させることとしたので、回転軸１４の回転停止の位置決めを確実に行うことができる。なお、ボール５０を受ける３つの案内面をＲ溝形状にしたことによる効果は、上述した実施例１と同様である。

なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることができる。例えば、以下のものも含まれる。
(1)前記実施例で示した形状，寸法は一例であり、必要に応じて適宜変更してよい。材料についても、同様の効果を奏する範囲内で公知の各種の材料を用いてよい。
(2)前記実施例では、ボール５０を３つ設けることとしたが、これも一例であり、同様の効果を奏する範囲内でボール５０の数は適宜増減してよい。
(3)前記実施例では、移動部材，受部材，押圧部材の全ての案内面を、ボール５０の表面と線接触する曲面を有するＲ溝としたが、いずれか一つの案内面をＲ溝とするだけでも、従来の点接触の場合とくらべて、面圧を高く計算することができる。
(4)前記実施例では、回転軸１４の駆動機構として、ウォームホイールを用いた駆動機構等を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、同様の効果を奏する範囲内で公知の各種の回転駆動機構を適用可能である。

(5)前記実施例では、移動部材を移動させる手段として空気圧を利用したが、これも一例であり、他の流体を用いた公知の機構を利用してもよい。
(6)前記実施例１の応用例で示したストロークセンサ１００や、実施例２で示したストロークセンサ２６０も一例であり、他の公知の各種のセンサ（圧力センサや変位センサ）を設けてもよい。
(7)前記実施例１では、クランプディスク９０を回転軸１４側に固定することとしたが、これも一例であり、固定フレーム１２側にクランプディスクを固定するようにしてもよい。
(8)前記実施例２では、回転側の係合爪２０６と固定側の係合爪２１０を凸状とし、押圧部材２５０側を凹状の係合溝２５６としたが、これも一例であり、凹凸は逆であってもよい。また、固定側と回転側の凹凸が逆であってもよく、それに対応するように押圧側の係合部の形状を合わせてもよい。また、前記実施例２では、凹凸の嵌合を例に挙げたが、同様の効果を奏するものであれば、他の係合形態であってもよい。
(9)本発明の増力機構は、回転テーブルを備えた工作機械全般に適用可能である。

本発明によれば、回転テーブルの回転軸の外周側に設けられており、前記回転軸の軸方向に移動可能であって、ボールを受ける第１の案内面を有する移動部材と、前記回転軸を支持する固定フレーム側に設けられており、前記第１の案内面とともに前記ボールを受ける第２の案内面を有する固定側部材と、前記回転軸の軸方向に移動可能であり、前記移動部材の移動により前記第１及び第２の案内面によって案内される前記ボールを受ける第３の案内面を有しており、前記ボールを介して、前記移動部材の移動方向に押圧され、前記回転軸の回転の規制ないし停止位置の位置決めを行う押圧部材と、を備えるとともに、前記第１〜第３の案内面の少なくとも一つを、前記ボールの表面と線接触する曲面形状を有する溝とした。これにより、摩擦係数が増えるとともに、ボールと案内面が線接触するため負荷容量を上げ、大きな押圧力で押圧部材を押圧可能となり、回転軸の回転の規制や回転停止の位置決めを確実に行うことができる。このため、ボールを用いたクランプ装置の増力機構の用途に適用可能である。

１０：回転テーブル装置
１２：固定フレーム
１４：回転軸
１６：回転テーブル
１８：ボルト
２０，２２，２４，２６：軸受け
２８：クランプ装置
３０：増力機構
３２：移動部材
３４：空気室
３６：通路
３８：給排気装置
４０：押込部
４２：ボルト
４４：案内面（Ｒ溝）
４６：バネ
５０：ボール
６０：受部材
６２：案内面（Ｒ溝）
７０：押圧部材
７２：案内面（Ｒ溝）
７４：突出部
７８：バネ
８０：固定側部材
８２：平板部
８４：収納部
８６：固定手段
９０：クランプディスク
９２：クランプ面
９４：固定コマ
１００：ストロークセンサ
１０２：テーパ面
１０４：ピストン
１０６：頭部
１０８：バネ
１０９：シリンダ
１１０：後端部
１１２：ボルト
１１４，１１６：凸部
１１８，１２０：センサ
２００：回転テーブル装置
２０２：クランプ装置
２０４：延長部
２０６：係合爪
２０８：固定側リング
２１０：係合爪
２２０：増力機構
２２２：移動部材
２２４：空気室
２２６：給排気装置
２３０：案内面（Ｒ溝）
２３４：曲線部
２３６：直線部
２３８：バネ
２３９：突出部
２４０：受部材
２４２：案内面（Ｒ溝）
２５０：押圧部材
２５２：案内面（Ｒ溝）
２５４：バネ
２５６：係合溝
２５８：隙間
２６０：ストロークセンサ
２６２：溝
２６４：シリンダ
２６６，２６８：凸部
２７０，２７２：センサ

Claims

回転テーブルの回転軸の外周側に設けられており、前記回転軸の軸方向に移動可能であって、ボールを受ける第１の案内面を有する移動部材と、
前記回転軸を支持する固定フレーム側に設けられており、前記第１の案内面とともに前記ボールを受ける第２の案内面を有する固定側部材と、
前記回転軸の軸方向に移動可能であり、前記移動部材の移動により前記第１及び第２の案内面によって案内される前記ボールを受ける第３の案内面を有しており、前記ボールを介して、前記移動部材の移動方向に押圧され、前記回転軸の回転の規制ないし停止位置の位置決めを行う押圧部材と、
を備えるとともに、
前記第１〜第３の案内面の少なくとも一つを、前記ボールの表面と線接触する曲面形状を有する溝としたことを特徴とするクランプ装置の増力機構。
前記回転軸側又は前記固定フレーム側のいずれか一方に固定された被押圧部材と、
前記回転軸側又は前記固定フレーム側のいずれか他方に形成されたクランプ面と、
備えており、
前記押圧部材の移動によって、前記被押圧部材を前記クランプ面へ向けて押圧することで前記回転軸の回転の規制を行うことを特徴とする請求項１記載のクランプ装置の増量機構。
前記回転テーブルに設けられた回転側係合部と、
前記固定フレーム側に設けられた固定側係合部と、
前記押圧部材に設けられており、前記回転側係合部と前記固定側係合部に亘って同時に係合する押圧側係合部と、
を備えており、
前記押圧部材の移動によって、前記押圧側係合部を、前記回転側係合部と前記固定側係合部に同時に係合して前記回転軸の回転停止の位置決めを行うことを特徴とする請求項１記載のクランプ装置の増力機構。
前記回転側係合部及び前記固定側係合部と、押圧側係合部の係合が、凹凸の嵌合によることを特徴とする請求項３記載のクランプ装置の増力機構。
前記第１〜第３の案内面の全てを、前記ボールの表面と線接触する曲面形状を有する溝としたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のクランプ装置の増力機構。
前記ボールが、隣接するボールと離れて配置されていることを特徴とする請求項５記載のクランプ装置の増力機構。