JP4222798B2 - インデックステーブルのクランプ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作機械において、工作物を回転割り出しさせるインデックステーブルのクランプ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のインデックステーブルのクランプ装置としては、実用新案登録第２５７０６６５号公報に示すように、一枚の円板が回転テーブルのスピンドルに固定され、フレームに支持される押圧部材が、クランプ時には円板をフレームに押し付けるものがある。そして、クランプによって回転テーブルはフレームに対して回転不能となり、回転テーブル上の工作物（ワーク）は静止状態に維持される。
【０００３】
ところが、押圧部材が円板をフレームに押し付ける際に、円板がスピンドルの軸線方向に歪んで変形し、円板には内部応力が生じるため、円板が破損することがある。円板は、厚いほど内部応力が大きくなって破損しやすくなる傾向があるので、破損を防ぐには薄くすることが考えられる。しかし、薄くすると剛性が低下するので、切削力などの外力で円板が捻れて、回転テーブルがずれ、ワークの加工精度が悪くなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記実情を考慮して開発されたもので、その目的は、クランプ時の内部応力による円板の破損を防止することである。
【０００５】
フレームと回転テーブルとを含み、回転テーブルがフレームに回転可能に支持されるインデックステーブルにおいて、回転テーブルの軸線方向に往復動可能な押圧部材と、押圧部材の駆動手段と、回転テーブルのスピンドルの周りに設けられ軸線方向に沿って配設される複数の円板とを含み、複数の円板は、回転テーブルとフレームとのうちいずれか一方に共に固定され、かつ、ディスタンス部材が円板の固定箇所から半径方向に離間する箇所で複数の円板間に配置されるものであって、前記一方の側に設けられることにより、クランプ時に複数の円板がディスタンス部材の厚みだけ互いに離間するように設けられるか、または、複数の円板は、回転テーブルとフレームとのうちのいずれか一方に共に固定され、かつ、直接重なり合って設けられ、押圧部材は、円板のうちの前記固定箇所から半径方向に離間する被押圧部を介して回転テーブルとフレームとのうちの他方と対向しており、クランプ時に、押圧部材は、前記被押圧部を押圧して複数の円板を変形させることにより、複数の円板を前記他方に押圧する（請求項１）。
【０００６】
押圧部材は、円板円周方向に沿うリング状であることが望ましいが、円周方向に複数配設したものでも良い。押圧部材の駆動手段は、押圧部材を往復動させるものであればよく、一例としては、押圧部材がピストンである場合の、シリンダ及び流体圧回路や、ソレノイドやモータ等の電動アクチュエータを用いての押圧部材を往復動するものや、押圧部材を手動で往復動させる増力機構が挙げられる。
【０００７】
「複数の円板は、回転テーブルとフレームとのうちのいずれか一方に共に固定され」とは、複数の円板の固定部材が共通することを意味する。回転テーブルに固定する場合は、例えば円板の内側部分が固定箇所となり、それよりも外側部分に被押圧部を設ける。フレームに固定する場合は、例えば円板の外側部分が固定箇所となり、それよりも内側部分に被押圧部を設ける。
【０００８】
「複数の円板は、回転テーブルとフレームとのうちいずれか一方に共に固定され、かつ、ディスタンス部材が円板の固定箇所から半径方向に離間する箇所で複数の円板間に配置されるものであって、前記一方の側に設けられることにより、クランプ時に複数の円板がディスタンス部材の厚みだけ互いに離間するように設けられるか、または、複数の円板は、回転テーブルとフレームとのうちのいずれか一方に共に固定され、かつ、直接重なり合って設けられ、」とは、簡潔に述べれば、複数の円板は、間隔をあけてその間にディスタンス部材を介在するものか、直接重なったものかの、どちらかを意味する。前者（円板間にディスタンス部材が介在する）の場合、ディスタンス部材を、複数の円板が固定される前記一方の側に設けることにより、ディスタンス部材と円板とは一体化した関係となり、ディスタンス部材と円板の位置関係は、回転テーブルが回転しても一定に保持される。円板間にディスタンス部材が介在する場合、クランプ時の押圧部材側の円板の変形量が小さくなり、内部応力がより小さくなると共に、円板の固定箇所と、円板の固定箇所から半径方向に離間する箇所、即ち押圧される箇所（被押圧部）との間の円板間の半径方向の中間領域に、クランプ時も空間が維持され、円板同士の干渉が防止できるので変形させやすくなり、円板の内部応力が小さくなると共に、円板の屈曲抵抗が小さくなるので、押圧部材は強く他方を押圧することができる。ディスタンス部材の個数及び形状は限定されないが、形状の一例としてはリング状、円周方向に沿って配設される複数のブロック状、半球状等が挙げられる。
【０００９】
更に、ディスタンス部材は、リング状に形成されて前記の半径方向に離間する箇所と対応すると共に、介在する円板の一方に取り付けられる（請求項２）。
【００１０】
このようにすれば、固定箇所と前記の半径方向に離間する箇所、即ち押圧される箇所との間の円板間の中間領域に、環状の空間が形成され、円板同士の干渉を防止できる。また、クランプ時の押圧部材側の円板の変形量が小さくなり、内部応力がより小さくなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
インデックステーブル１は図１に示すように、フレーム２に回転テーブル３をベアリング４を介して回転可能に支持し、フレーム２内にクランプ装置５を有するものである。
【００１２】
フレーム２は、回転テーブル３を挿通する孔が軸線方向に貫通する中空のフレーム本体６と、フレーム本体６の開口端の一方を塞ぐリヤカバー７とから構成され、リヤカバー７がフレーム本体６にボルト止めされる。
【００１３】
回転テーブル３は、テーブル９とスピンドル８とウォームホイール１０とを含む。回転テーブル３は、フレーム本体６内にベアリング４を介してスピンドル８が支持され、工作物を保持するテーブル９がスピンドル８の一端（リヤカバーとは反対側）に接続されてフレーム本体６の開口端の他端を塞ぎ、テーブル９がフレーム本体６から離して回転可能とされ、スピンドル８の中央部にウォームホイール１０がボルト止めされる。また、ウォームホイール１０にウォーム１１を噛み合わせ、スピンドル８の軸線に対して直角方向を中心にしてウォーム１１が、フレーム本体６に回転可能に支持されている。
【００１４】
ベアリング４は、フレーム本体６とスピンドル８との間に介し、内側部分がスピンドル８とウォームホイール１０の間に挟まれ、外側部分が抑え具１２とフレーム本体６に挟まれ、抑え具１２がフレーム本体６にボルト止めされる。これにより回転テーブル３は軸線方向に移動不能にフレーム本体６に支持される。
【００１５】
スピンドル８の両端部には、オイルシール１３、１４がフレーム２との間に介している。オイルシール１３、１４は、フレーム本体６又はリヤカバー７に嵌合しており、スピンドル８に接してベアリング４、ウォーム１１、ウォームホイール１０等の内部構造や、クランプ装置５内に切削油等が浸入することを阻止するものである。
【００１６】
本発明のクランプ装置５の第一実施例は図１に示すように、フレーム２内に押圧部材１５を回転テーブル３の軸線方向に往復動可能に挿通し、三枚の円板１６を重ね合わせてその内側部分を回転テーブル３のウォームホイール１０に固定し、外側部分を押圧部材１５に対向させて被押圧部分とし、被押圧部分を中心にして軸線方向の重なった円板１６の両側に円板１６と対向してフレーム２と押圧部材１５に一対のクランプ面１７、１８が形成され、クランプ時には押圧部材１５の後述の駆動手段１９によって押圧部材１５が移動し、一対のクランプ面１７、１８間に三枚の円板１６の被押圧部分を重ね合わせた状態で挟持する。
【００１７】
押圧部材１５は、リング状のピストンで、クランプ面１７を円板１６側に突出してある。そして、押圧部材の駆動手段１９は、押圧部材１５が移動するシリンダ２０をフレーム本体６とリヤカバー７とで形成し、押圧部材１５の内周面溝と外周面溝に嵌合したＯリング（符号省略）で気密を図っている。シリンダ２０内部と外部を繋ぐエアの通路２１をフレーム本体６にあけ、円板１６よりも外側に復帰スプリング２２を、フレーム本体６と押圧部材１５との間に収容してある。クランプ解除時には復帰スプリング２２でクランプ面１７を円板１６から離して保持し、クランプ時にはエアによって押圧部材１５を復帰スプリング２２に逆らって移動させ円板１６をクランプする。
【００１８】
重ね合わせた三枚の円板１６は、その中央部にあけた抜穴２３をスピンドル８に挿通し、内側部分をウォームホイール１０の段差面２４にボルト止めし、外側部分を被押圧部とする。
【００１９】
本発明のクランプ装置５の第一実施例の変形例は図２に示すように、二枚の円板１６の内側同士の間に環状のスペーサ２５を介した状態で回転テーブル３のウォームホイール１０にボルト止めして、二枚の円板１６を厚み方向に間隔をあけて対向させ、ディスタンス部材２６を一方の円板１６の外周に嵌合させて二枚の円板１６の外側部分（被押圧部分）同士の間に介在させ、円板間の半径方向の中間領域（スペーサ２５とディスタンス部材２６の間）に環状の空間２７を形成したことを特徴とする。
【００２０】
ディスタンス部材２６は、断面Ｌ字状のリングで、円板１６間に挟まれる部分と、一方の円板１６の外周に嵌合する部分とからなる。
【００２１】
このようにすれば、円板１６が押圧部材１５の押圧によって歪んで変形するときに、円板１６を二枚重ね合わせたものと比べて、空間２７がある分だけ円板１６同士が干渉せずに歪みやすくなるので、内部応力が小さくなると共に、クランプ時に押圧部材１５が円板１６を押圧する力が軽くてすむ。言い換えれば、強く円板を押圧する。また、二枚の円板１６は、ディスタンス部材２６を介して重なっているのでクランプ時における押圧部材１５側の円板１６の変形量は、第一実施例のように複数の円板が直接重なっている場合と同一となり、歪みによって生じる押圧部材１５側の円板１６の内部応力も、複数の円板を直接重ね合わせたときと、同等に維持される。
【００２２】
本発明のクランプ装置５の第二実施例は図３に示すように、第一実施例と相違する点は、円板１６に外径、内径ともに一回り大きなものを用い、円板１６の外側部分をフレーム２（フレーム本体６）に固定し、円板１６の内側部分を被押圧部分とし、一対のクランプ面１７、１８を、押圧部材１５と回転テーブル３（ウォームホイール１０）に形成した点である。これにより複数の円板１６がフレーム２に固定され、押圧部材１５は複数の円板１６を介して回転テーブル３を押圧する。また、複数の円板１６は、回転中心から離れた箇所（即ち大径部）で固定されるので、円板１６の固定部分がクランプ力により破損する事故を避けることができると共に、円板１６を堅固にフレーム２に固定することができる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明は、複数の円板が一対の挟持部材間に挟まってクランプされるので、一枚の円板をクランプする従来品と比べて、各円板の厚みを薄くしても、複数の円板全体での剛性が外力に対する捻れ防止に充分なレベルに確保されていれば、加工時の回転テーブルのずれが防げる。従って、円板を薄くすることによってクランプ時の変形の際の内部応力が小さくなり、クランプ時の内部応力による円板の破損を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】インデックステーブルのクランプ装置の第一実施例を示す断面図である。
【図２】クランプ装置の第一実施例の変形例を示す断面図である。
【図３】クランプ装置の第二実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
２ フレーム
３ 回転テーブル
５ クランプ装置
１５ 押圧部材
１６ 円板
１９ 押圧部材の駆動手段
２６ ディスタンス部材

Claims (2)

1. フレーム（２）と回転テーブル（３）とを含み、回転テーブル（３）がフレーム（２）に回転可能に支持されるインデックステーブルにおいて、
   回転テーブル（３）の軸線方向に往復動可能な押圧部材（１５）と、押圧部材の駆動手段（１９）と、回転テーブル（３）のスピンドル（８）の周りに設けられ軸線方向に沿って配設される複数の円板（１６）とを含み、
   複数の円板（１６）は、回転テーブル（３）とフレーム（２）とのうちいずれか一方に共に固定され、かつ、ディスタンス部材（２６）が円板（１６）の固定箇所から半径方向に離間する箇所で複数の円板（１６）間に配置されるものであって、前記一方の側に設けられることにより、クランプ時に複数の円板（１６）がディスタンス部材（２６）の厚みだけ互いに離間するように設けられるか、または、複数の円板（１６）は、回転テーブル（３）とフレーム（２）とのうちのいずれか一方に共に固定され、かつ、直接重なり合って設けられ、
   押圧部材（１５）は、円板（１６）のうちの前記固定箇所から半径方向に離間する被押圧部を介して回転テーブル（３）とフレーム（２）とのうちの他方と対向しており、
   クランプ時に、押圧部材（１５）は、前記被押圧部を押圧して複数の円板（１６）を変形させることにより、複数の円板（１６）を前記他方に押圧することを特徴とするインデックステーブルのクランプ装置。
2. ディスタンス部材（２６）は、リング状に形成されて前記の半径方向に離間する箇所と対応すると共に、介在する円板（１６）の一方に取り付けられることを特徴とする請求項１記載のインデックステーブルのクランプ装置。

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