JP6862987B2 - 旋回装置 - Google Patents

Description

本発明は、旋回装置に関するものである。

例えば、特許文献１には、旋回装置（旋回主軸装置）を備える工作機械が記載されている。この旋回装置は、旋回軸を４５度に傾斜させた状態で回転可能に支持する固定本体部と、旋回軸と共に回転可能な旋回本体部と、旋回軸回りで旋回本体部に支持される主軸装置とを備える。旋回装置は、主軸装置を旋回軸回りで旋回させて垂直姿勢と水平姿勢の間で旋回割出しを行う。

旋回装置を備える工作機械では、旋回装置から主軸装置に電気や油気圧等の供給が必要であるが、電気を通す電気配線路や油気圧等を通す流体配管路が旋回装置の旋回運動で所定の許容範囲を超えてねじれた場合は、破断や破損が生じるおそれがある。そこで、電気配線路や流体配管路は、所定の許容範囲を超えてねじれないように、旋回装置の旋回運動に対応したガイド（巻取り型ガイドや軸周回型ガイド）に収容されている。例えば、特許文献２には、旋回運動に対応した巻取り型ガイドを備える旋回装置が記載されている。

特開平７−１２０６号公報 特表２０１５−５０２８６２号公報

上述の巻取り型ガイドや軸周回型ガイドでは、電気配線路や流体配管路を旋回中心に通す構造であるため、電気配線路や流体配管路のねじれ角度が小さくなり、所定の許容範囲のねじれであっても繰り返しねじれると破断や破損が生じるおそれがある。また、巻取り型ガイドや軸周回型ガイドにおいて、旋回軸の旋回可能角度を大きくするためには、ガイドの移動範囲を大きくとる（収容面積を大きくする）必要があり、旋回装置が大型化する。また、ガイドの運動を安定させるためには、複雑形状なガイド板が必要となり、部品点数の増大や組付け工数の増加によりコスト高となる傾向にある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、電気配線路や流体配管路を保護できる小型で低コストな旋回装置を提供することを目的とする。

本手段に係る旋回装置は、旋回本体部と、前記旋回本体部を旋回軸線回りで回転可能に支持する固定本体部と、中空円筒状に形成され、中心軸線が前記旋回軸線と同軸となるように前記固定本体部内に配置されて固定される固定スリーブと、前記固定スリーブの中心孔に配置され、前記旋回軸線回りに回転可能となり且つ前記旋回軸線に対し屈曲規制となるように前記固定スリーブに保持されるガイドと、を備え、前記ガイドは、中実状に形成され、中心軸線が前記旋回軸線と同軸となるように配置される中心軸部と、中空円筒状に形成され、中心孔に前記中心軸部が配置される円筒状部と、を有し、前記中心軸部と前記円筒状部との間の空間領域には前記固定本体部から前記旋回本体部に向かう電気配線路及び流体配管路の少なくとも１つが通される。

これによれば、電気配線路及び流体配管路は、旋回軸線から離間している中心軸部と円筒状部との間の空間領域を通されるので、旋回本体部の旋回軸線回りの回転に伴って離間領域内で大きなねじれ角度を有する螺旋状に屈曲することになる。よって、電気配線路や流体配管路は、破断や破損が発生するおそれはなく、また、離間領域を大きくしなくても、旋回本体部の回転可能角度を大きくでき、旋回装置の小型化を図ることができ、また、ガイドやガイド板を備えなくてもよいので、旋回装置の低コスト化を図ることができる。

本発明の実施形態の旋回装置として旋回主軸装置を備える工作機械の斜視図である。 旋回主軸装置の斜視図である。 旋回主軸装置における主軸の旋回範囲を旋回軸線方向から見た図である。 旋回主軸装置の一部断面図である。 ガイドのリンク部材を径方向から見た図である。 ガイドのリンク部材を軸線方向（図４Ａの左方）から見た図である。 ガイドを構成する複数のリンク部材の連結状態を示す図である。 ガイドを構成する複数のリンク部材が回転した状態を示す図である。 工作機械の動作を説明するためのフローチャートである。 別例のガイドを径方向から見た図である。 別例のガイドを軸線方向（図７Ａの左方）から見た図である。

（１．旋回主軸装置を備える工作機械の構成）
本実施形態の旋回装置として旋回主軸装置を備える工作機械を例に挙げて説明する。図１に示すように、工作機械１は、５軸マシニングセンタであり、ベッド１１、コラム１２、サドル１３、旋回主軸装置２０、スライドテーブル１４及びターンテーブル１５を備える。ベッド１１は、ほぼ矩形状からなり、床上に配置される。ベッド１１上には、コラム１２が起立して設けられる。

コラム１２の側面には、サドル１３がＸ軸線方向に移動可能に設けられる。サドル１３の側面には、主軸装置３０が取り付けられる旋回主軸装置２０がＹ軸線方向に移動可能に設けられる。また、ベッド１１上には、スライドテーブル１４がＺ軸線方向に移動可能に設けられる。スライドテーブル１４上には、ターンテーブル１５がＹ軸線回り（Ｂ軸）に回転可能に設けられる。ターンテーブル１５には、図略の工作物が治具を介して固定される。

図２Ａ及び図３に示すように、旋回主軸装置２０は、旋回軸２１、旋回本体部２２及び固定本体部２３を備える。本例の旋回主軸装置２０は、固定本体部２３に対して旋回軸２１を旋回本体部２２と共に回転させて、図２Ｂに示すように、主軸装置３０の姿勢（回転軸線Ｒの向き）を水平方向（０度）から垂直方向（１８０度）を経て所定角度θ（例えば、２１０度）までの間で変化させて主軸装置３０の旋回割出しを行う装置である。

図３に示すように、旋回軸２１は、略中空円筒状の旋回軸本体２１Ａ、中空円筒状の回転スリーブ２４及び中空円筒状の固定スリーブ２５を有し、旋回軸線ＤがＺ軸線に対し４５度傾斜するように固定本体部２３内に配置される。旋回軸本体２１Ａは、固定本体部２３内で図略のモータ及び減速機構により回転駆動可能に支持される。回転スリーブ２４は、旋回軸本体２１Ａの内周に同軸（旋回軸線Ｄ）で挿入され、旋回軸本体２１Ａと共に回転可能に設けられる。固定スリーブ２５は、回転スリーブ２４の内周に同軸（旋回軸線Ｄ）で嵌入され、固定本体部２３に固定され回転規制される。

旋回本体部２２は、旋回軸本体２１Ａの下端に回転スリーブ２４と共に旋回軸線Ｄ回りに回転可能に設けられる。旋回本体部２２には、主軸装置３０が主軸３１の回転軸線Ｒを旋回軸２１の旋回軸線Ｄに対し４５度傾斜させた状態で旋回軸線Ｄ回りに旋回可能に支持される。主軸３１の先端側には、回転工具３２が着脱可能に取り付けられ、主軸３１の後端側には、主軸３１の回転用モータ３３のモータ軸が連結される。

固定本体部２３は、サドル１３の側面にＹ軸線方向に移動可能に設けられる。固定本体部２３の内部には、主軸装置３０への電気を通す電気配線路２６が設けられる。すなわち、電気配線路２６は、固定本体部２３の内部から固定スリーブ２５の中心孔２５ｅに挿入されるガイド５０を通って旋回本体部２２の内部へ至るように設けられる。

そして、旋回本体部２２の内部には、電気配線路２６と接続する配線路接続部２７が設けられる。この配線路接続部２７は、図略の電気配線により主軸装置３０等と接続される。電気配線路２６としては、主軸３１の回転用モータ３３の駆動用の動力線や旋回本体部２２の回転位相角度を検出する図略のロータリーエンコーダの信号線、もしくはレーザ光を通す光ファイバ等がある。

さらに、固定本体部２３の内部には、油気圧を通す流体配管路２８が設けられる。すなわち、流体配管路２８は、固定本体部２３の内部から固定スリーブ２５の中心孔２５ｅに挿入されるガイド５０を通って旋回本体部２２の内部へ至るように設けられる。そして、旋回本体部２２の内部には、流体配管路２８と接続する配管路接続部２９が設けられる。この配管路接続部２９は、図略の流体配管路により主軸装置３０等と接続される。なお、クーラントは、旋回主軸装置２０の外部に設けられる図略のノズル等を用いて回転工具３２等に供給される。

（２．ガイドの構造）
ガイド５０は、旋回主軸装置２０の旋回運動で電気配線路２６及び流体配管路２８が所定の許容範囲を超えてねじれないように案内する部材である。ガイド５０は、複数の環状のリンク部材５１を備える。図４Ａ及び図４Ｂに示すように、リンク部材５１は、中空円筒状の小径部５２及び中空円筒状の大径部５３が同軸で段差を持って一体化された形状に形成される。小径部５２の外径は、大径部５３の内径より若干小さく形成される。小径部５２の外周には、ピン５４が着脱可能に突設される。大径部５３の外周には、ピン５４の外径より若干大きい幅で周方向に延びる貫通した溝部５５が穿設される。

小径部５２及び大径部５３の内周には、中実円筒状の中心軸部５７が小径部５２及び大径部５３と同軸で形成されるとともに、小径部５２及び大径部５３と中心軸部５７との間の空間を周方向に９０度の間隔で区画する４つの仕切り部材５６が放射状に形成される。すなわち、リンク部材５１における小径部５２及び大径部５３と中心軸部５７との間には、周方向に４つの空間領域５８Ａ１−５８Ａ４が形成される。本例では、中心軸部５７が旋回軸線Ｄを含む旋回軸領域となり、４つの空間領域５８Ａ１−５８Ａ４が旋回軸線Ｄから離間した離間領域となる。

図５Ａに示すように、複数のリンク部材５１は、中心が同一線上に並び且つ隣り合うリンク部材５１の大径部５３の内周に小径部５２の外周が摺動可能に嵌り込むように配置される。そして、各リンク部材５１は、ピン５４が溝部５５にそれぞれ挿入されて取り付けられ一体的に連接される。１つのリンク部材５１の大径部５３の内周が、隣り合うリンク部材５１の小径部５２の外周に沿って回転すると、ピン５４は、溝部５５内において溝部５５に沿って摺動する。これにより、１つのリンク部材５１は、ピン５４が溝部５５の一端から他端へ摺動する距離に相当する角度だけ回転可能、すなわち所定角度に回転規制される。

図３に示すように、ガイド５０は、固定スリーブ２５の中心孔２５ｅに挿入される。そして、下端のリンク部材５１は、フランジ２４ａを介して回転スリーブ２４にボルト締結され、上端のリンク部材５１は、フランジ２５ａを介して固定スリーブ２５にボルト締結される。このとき、主軸装置３０の姿勢（回転軸線Ｒの向き）は、水平方向（０度）を向いており、ガイド５０の全てのリンク部材５１のピン５４は、溝部５５の一端側（図５Ａに示す溝部５５の下端側）に位置している。

そして、ガイド５０の各空間領域５８Ａ１−５８Ａ４は、直線状に連通した形状、すなわち円筒形状を軸線方向に４分割した形状となる。離間領域である各空間領域５８Ａ１−５８Ａ４には、電気配線路２６及び流体配管路２８が種類別等で分配して通される。そして、旋回軸領域である中心軸部５７は、中実円筒状に形成されているため、中心軸部５７には、電気配線路２６及び流体配管路２８は通されない。このように、電気配線路２６及び流体配管路２８は、旋回軸線Ｄから離間している空間領域５８Ａ１−５８Ａ４（離間領域）を通されるので、旋回本体部２２の旋回軸線Ｄ回りの回転に伴って空間領域５８Ａ１−５８Ａ４（離間領域）内で大きなねじれ角度を有する螺旋状に屈曲することになる。

ここで、旋回本体部２２が回転して、主軸装置３０の姿勢（回転軸線Ｒの向き）を水平方向（０度）から垂直方向（１８０度）を経て所定角度θ（例えば、２１０度）まで変化させるときのガイド５０の動作状態について説明する。ガイド５０は、旋回本体部２２が回転スリーブ２４と共に旋回軸線Ｄ回りに回転すると、先ず、回転スリーブ２４と共に図３の下端のリンク部材５１が旋回軸線Ｄ回りに回転する。この下端のリンク部材５１は、ピン５４が溝部５５の一端側（図５Ａに示す溝部５５の下端側）から移動して他端側（図５Ａに示す溝部５５の上端側）に当接するまで回転する。

次に、ガイド５０は、図３の下端のリンク部材５１と共に隣り合う上側のリンク部材５１が旋回軸線Ｄ回りに回転する。この隣り合う上側のリンク部材５１は、ピン５４が溝部５５の一端側（図５Ａに示す溝部５５の下端側）から移動して他端側（図５Ａに示す溝部５５の上端側）に当接するまで回転する。このように、ガイド５０は、図３の下端のリンク部材５１から上端のリンク部材５１に向かって順次回転する。そして、最終的に、全てのリンク部材５１の回転が完了すると、各ピン５４は、溝部５５の他端側（図５Ｂに示す溝部５５の上端側）に当接した状態となる。

リンク部材５１の溝部５５の周方向の長さは、旋回本体部２２の回転角度をリンク部材５１の連接の個数で割った角度に相当する長さに設定することで、ガイド５０は、旋回本体部２２の回転に追従して回転することになる。本例では、旋回本体部２２の回転角度が２１０度であり、リンク部材５１の連接の個数は１６個（回転に関与する個数は１５個）であるので、リンク部材５１の溝部５５の周方向の長さは、角度１４度に相当する長さとなる。

そして、ガイド５０の各空間領域５８Ａ１−５８Ａ４は、各リンク部材５１の回転に伴って徐々にずれて螺旋状になる。例えば、電気配線路２６のうち動力線は、螺旋状になる前の空間領域５８Ａ１に挿入し、流体配管路２８のうち油圧を通す管路は、螺旋状になる前の空間領域５８Ａ２に挿入し、電気配線路２６のうち信号線は、螺旋状になる前の空間領域５８Ａ３に挿入し、流体配管路２８のうち空圧を通す管路は、螺旋状になる前の空間領域５８Ａ４に挿入する。

これにより、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、電気配線路２６及び流体配管路２８は、仕切り部材５６に押されて緩やかな螺旋を描くように屈曲、すなわち大きなねじれ角度を有する螺旋状に屈曲することで、ガイド５０の各空間領域５８Ａ１−５８Ａ４の螺旋状のずれ動作に対応するので、局所的に急激なねじれを生じることはなく、破断や破損が生じるおそれはない。なお、図５Ａ及び図５Ｂにおいては、便宜上、１本の電気配線路２６のみを示す。

また、電気配線路２６は、流体配管路２８と離間して配置されるので、流体供給のオンオフによる流体配管路２８の振れの影響を受けることはない。また、信号線は、動力線と離間して配置されるので、ノイズの影響を抑制できる。なお、ガイド５０の各空間領域５８Ａ１−５８Ａ４に対する電気配線路２６又は流体配管路２８の占有率は、電気配線路２６又は流体配管路２８が緩やかな螺旋を描くように屈曲するために４０％程度がよい。

また、図３の上端のリンク部材５１から上方に出ている電気配線路２６及び流体配管路２８の上端部分は、旋回本体部２２に固定されているクランプ部材２６ａ，２８ａにゆとりを持たせずに接続される。これにより、電気配線路２６及び流体配管路２８がねじれたとき、当該ねじれ力が電気配線路２６及び流体配管路２８の上端部分に伝わり難くなる。

一方、図３の下端のリンク部材５１から下方に出ている電気配線路２６及び流体配管路２８の下端部分は、弛んだ円弧形状となる長さで配線路接続部２７及び配管路接続部２９と接続される。電気配線路２６及び流体配管路２８の下端部分を弛んだ円弧形状とする理由は、当該下端部分は重力により垂れ下がる傾向にあるため、当該下端部分の弛んだ円弧形状を維持できるからである。この円弧形状の半径は、電気配線路２６及び流体配管路２８の最小曲げ半径の２倍程度の大きさとする。これにより、旋回本体部２２が回転したとき、ガイド５０からの電気配線路２６及び流体配管路２８の出入り分が吸収されるため、電気配線路２６及び流体配管路２８が引っ張られることはない。

（３．旋回主軸装置を備える工作機械の動作）
次に、旋回主軸装置２０を備える工作機械１の工作物に対する加工動作について図を参照して説明する。なお、本例では、主軸装置３０の姿勢（回転軸線Ｒの向き）が水平方向（０度）にあるときに工作物の一側面に孔を穿設し、主軸装置３０の姿勢（回転軸線Ｒの向き）が垂直方向（１８０度）にあるときに工作物の上面に孔を穿設する加工動作について説明する。

工作機械１の制御装置は、ターンテーブル１５を回転させて工作物の加工側面を回転工具３２側に位置決めし、主軸３１の回転用モータ３３を駆動して回転工具３２を回転開始する（図６のステップＳ１）。そして、旋回軸本体２１Ａのモータを駆動して旋回本体部２２を回転し、主軸装置３０を旋回させて回転工具３２の回転位相を０度に割出し（図６のステップＳ２）、サドル１３、旋回主軸装置２０及びスライドテーブル１４をＸ，Ｙ，Ｚ軸線方向にそれぞれ移動させて工作物の一側面に孔を穿設する加工を開始する（図６のステップＳ３，Ｓ４）。

このとき、主軸装置３０の姿勢（回転軸線Ｒの向き）は、水平方向（０度）を向いているので、ガイド５０の全てのリンク部材５１のピン５４は、溝部５５の一端側（図５Ａに示す溝部５５の下端側）に位置している。よって、各空間領域５８Ａ１−５８Ａ４は、直線状に連通した形状、すなわち円筒形状を軸線方向に４分割した形状となっているので、各空間領域５８Ａ１−５８Ａ４を通る電気配線路２６及び流体配管路２８は、略直線状態となっている。

制御装置は、加工が終了したか否かを判断し（図６のステップＳ５）、本例では加工がまだ終了していないので、ステップＳ２に戻って旋回軸本体２１Ａのモータを駆動して旋回本体部２２を回転し、主軸装置３０を旋回させて回転工具３２の回転位相を１８０度に割出す（図６のステップＳ２）。そして、サドル１３、旋回主軸装置２０及びスライドテーブル１４をＸ，Ｙ，Ｚ軸線方向にそれぞれ移動させて工作物の上面に孔を穿設する加工を開始する（図６のステップＳ３，Ｓ４）。

このとき、主軸装置３０の姿勢（回転軸線Ｒの向き）は、垂直方向（１８０度）を向いているので、ガイド５０の全てのリンク部材５１のピン５４は、溝部５５の一端側（図５Ａに示す溝部５５の下端側）から移動して他端側（図５Ｂに示す溝部５５の上端側）に位置している。よって、各空間領域５８Ａ１−５８Ａ４は、螺旋状に連通した形状となっているので、各空間領域５８Ａ１−５８Ａ４を通る電気配線路２６及び流体配管路２８は、仕切り部材５６に押されて緩やかな螺旋を描くように屈曲、すなわち大きなねじれ角度を有する螺旋状に屈曲して各空間領域５８Ａ１−５８Ａ４の螺旋状のずれ動作に対応するので、局所的に急激なねじれを生じることはなく、破断や破損が生じるおそれはない。

一方、ステップＳ５において、加工が終了した場合は、制御装置は、サドル１３、旋回主軸装置２０及びスライドテーブル１４をＸ，Ｙ，Ｚ軸線方向にそれぞれ移動させて回転工具３２を退避位置に移動させる（図６のステップＳ６）。そして、主軸３１の回転用モータ３３を駆動停止して回転工具３２を回転停止し（図６のステップＳ７）、全ての処理を終了する。

（４．その他）
上述した実施形態では、ガイド５０には、仕切り部材５６を９０度間隔で設けて４つの空間領域５８Ａ１−５８Ａ４を形成する場合を説明したが、仕切り部材５６を任意の角度間隔で設けて任意の数の空間領域を形成するようにしてもよい。また、リンク部材５１には、仕切り部材５６を設けず、ガイド５０には、円筒状の空間を形成するようにしてもよい。

また、複数のリンク部材５１が連接されたガイド５０としたが、図７Ａ及び図７Ｂに示すように、複数のリンク部材５１に分離されていないガイド６０としてもよい。すなわち、このガイド６０は、円盤状の回転ガイド６１及び一端面が開放された円筒状の固定ガイド６２を備える。回転ガイド６１の内周には、円盤状の中心軸部６４が回転ガイド６１と同軸で形成されるとともに、回転ガイド６１と中心軸部６４との間の空間を周方向に９０度の間隔で区画する仕切り部材６３が放射状に形成される。

固定ガイド６２の内周には、中実円筒状の中心軸部６５が固定ガイド６２と同軸で形成されるとともに、固定ガイド６２の他端面側において固定ガイド６２と中心軸部６５との間の空間を周方向に９０度の間隔で区画する仕切り部材６６が放射状に形成される。そして、回転ガイド６１の内周には、固定ガイド６２の外周が周方向に摺動可能に嵌り込む。回転ガイド６１は、フランジ２４ａを介して回転スリーブ２４にボルト締結され、固定ガイド６２は、フランジ２５ａを介して固定スリーブ２５にボルト締結される。

このガイド６０の離間領域は、回転ガイド６１において仕切り部材６３で区画される各空間領域５８Ａ１−５８Ａ４、固定ガイド６２の他端面側において仕切り部材６６で区画される各空間領域５８Ａ１−５８Ａ４、及び固定ガイド６２と中心軸部６５との間に形成される中空円筒状の空間領域６２Ａとなる。また、このガイド６０の旋回軸領域は、中心軸部６４，６５となる。

このような構成のガイド６０においても、電気配線路２６及び流体配管路２８は、旋回本体部２２の旋回軸線Ｄ回りの回転に伴って回転ガイド６１の仕切り部材６３に押されて空間領域５８Ａ１−５８Ａ４，６２Ａ（離間領域）内で緩やかな螺旋を描くように屈曲、すなわち大きなねじれ角度を有する螺旋状に屈曲するので、局所的に急激なねじれを生じることはなく、破断や破損が生じるおそれはない。なお、回転ガイド６１及び固定ガイド６２には、仕切り部材６３，６６を９０度間隔で設ける場合を説明したが、仕切り部材６３，６６を任意の角度間隔で設けるようにしてもよい。また、固定ガイド６２の全長にわたって仕切り部材６６を設けるようにしてもよい。

また、上述した実施形態では、電気配線路２６及び流体配管路２８の上端部分は、クランプ部材２６ａ，２８ａにゆとりを持たせずに接続し、電気配線路２６及び流体配管路２８の下端部分は、弛んだ円弧形状となる長さで配線路接続部２７及び配管路接続部２９に接続する構成とした。しかし、電気配線路２６及び流体配管路２８の上端部分を弛んだ円弧形状となる長さでクランプ部材２６ａ，２８ａに接続し、電気配線路２６及び流体配管路２８の下端部分をゆとりを持たせずに配線路接続部２７及び配管路接続部２９に接続する構成としてもよい。この場合、上端のリンク部材５１は、フランジ２５ａを介して回転スリーブ２４にボルト締結し、下端のリンク部材５１は、フランジ２４ａを介して固定スリーブ２５にボルト締結する。

また、上述した実施形態では、傾斜した旋回軸２１を有する旋回主軸装置２０にガイド５０，６０を適用する場合を説明したが、水平な旋回軸を有する旋回主軸装置や垂直な旋回軸を有する旋回主軸装置にも同様に適用可能である。また、旋回軸を有するテーブル（トラニオン、チルト）や主軸チルトにも同様に適用可能である。
また、旋回軸２１の旋回軸線ＤがＺ軸線に対し４５度傾斜する旋回主軸装置２０について説明したが、旋回軸の旋回軸線ＤがＺ軸線に対し任意の角度傾斜する旋回主軸装置についても同様に適用可能である。

（５．実施形態の効果）
本実施形態の旋回装置（旋回主軸装置２０）は、旋回本体部２２と、旋回本体部２２を旋回軸線Ｄ回りで回転可能に支持する固定本体部２３と、旋回軸線Ｄを含む旋回軸領域（中心軸部５７，６４，６５）と、旋回軸領域（中心軸部５７，６４，６５）とは別領域であり、旋回軸線Ｄから離間している離間領域（空間領域５８Ａ１−５８Ａ４，６２Ａ）と、を備え、離間領域（空間領域５８Ａ１−５８Ａ４，６２Ａ）には固定本体部２３から旋回本体部２２に向かう電気配線路２６及び流体配管路２８の少なくとも１つが通され、旋回軸領域（中心軸部５７，６４，６５）には電気配線路２６及び流体配管路２８が通されない。

これによれば、電気配線路２６及び流体配管路２８は、旋回軸線Ｄから離間している離間領域（空間領域５８Ａ１−５８Ａ４，６２Ａ）を通されるので、旋回本体部２２の旋回軸線Ｄ回りの回転に伴って離間領域（空間領域５８Ａ１−５８Ａ４，６２Ａ）内で大きなねじれ角度を有する螺旋状に屈曲することになる。よって、電気配線路２６や流体配管路２８は、破断や破損が発生するおそれはなく、また、離間領域（空間領域５８Ａ１−５８Ａ４，６２Ａ）を大きくしなくても、旋回本体部２２の回転可能角度を大きくでき、旋回装置（旋回主軸装置２０）の小型化を図ることができ、また、ガイドやガイド板を備えなくてもよいので、旋回装置（旋回主軸装置２０）の低コスト化を図ることができる。

また、旋回装置（旋回主軸装置２０）は、電気配線路２６及び流体配管路２８の少なくとも１つを旋回本体部２３の回転に追従させて案内するガイド５０，６０を備え、ガイド５０，６０は、固定本体部２３の中心孔（固定スリーブ２５の中心孔２５ｅ）に配置され、旋回軸領域（中心軸部５７，６４，６５）と離間領域（空間領域５８Ａ１−５８Ａ４，６２Ａ）とを有するので、電気配線路２６及び流体配管路２８を離間領域（空間領域５８Ａ１−５８Ａ４，６２Ａ）内で確実に屈曲できる。

また、ガイド５０は、旋回軸線Ｄ回りに所定角度の角度制限でそれぞれ回転可能な複数のリンク部材５１を連接して構成され、一端側のリンク部材５１が固定本体部２３に回転規制され、他端側のリンク部材５１が旋回本体部２２とともに回転されるので、電気配線路２６及び流体配管路２８を離間領域（空間領域５８Ａ１−５８Ａ４）内で大きなねじれ角度を有する螺旋状に屈曲できる。

また、ガイド５０，６０は、ガイド５０，６０の外周面と固定本体部２３の中心孔（固定スリーブ２５の中心孔２５ｅ）との間に隙間を持って配置される。これにより、旋回本体部２２の回転に伴うガイド５０，６０の回転時において、ガイド５０，６０は、固定本体部２３の中心孔（固定スリーブ２５の中心孔２５ｅ）と擦れることなく、電気配線路２６及び流体配管路２８をスムーズに案内できる。

また、ガイド５０，６０は、内周を周方向に複数の空間領域５８Ａ１−５８Ａ４，６２Ａに区画する仕切り部材６３，６６を備え、旋回本体部２２の回転により仕切り部材６３，６６で電気配線路２６及び流体配管路２８の少なくとも１つを押圧して螺旋状に屈曲させる。これにより、電気配線路２６及び流体配管路２８は、ガイド５０，６０の各空間領域５８Ａ１−５８Ａ４，６２Ａの螺旋状のずれ動作に対応するので、局所的に急激なねじれを生じることはなく、破断や破損が生じるおそれはない。また、電気配線路２６は、流体配管路２８と離間して配置されるので、流体供給のオンオフによる流体配管路２８の振れの影響を受けることはない。また、信号線は、動力線と離間して配置されるので、ノイズの影響を抑制できる。

また、電気配線路２６及び流体配管路２８の少なくとも１つは、余裕長を持って弛んだ状態となっているので、旋回本体部２２が回転したとき、ガイド５０，６０からの電気配線路２６及び流体配管路２８の出入り分が吸収されるため、電気配線路２６及び流体配管路２８が引っ張られることはない。

また、電気配線路２６及び流体配管路２８の少なくとも１つは、旋回本体部２２の内部下方において余裕長を持って弛んだ状態となっている。電気配線路２６及び流体配管路２８における旋回軸領域（中心軸部５７，６４，６５）の下方部分は重力により垂れ下がる傾向にあるため、当該部分の弛んだ形状を維持できる。

また、旋回装置（旋回主軸装置２０）は、旋回本体部２２が主軸装置３０を水平方向に対し４５度傾斜した旋回軸線Ｄ回りで旋回可能に支持する旋回主軸装置２０に適用する。これにより、旋回主軸装置２０における電気配線路２６及び流体配管路２８の破断や破損を抑制できる。

１：工作機械、 ２０：旋回主軸装置、 ２１：旋回軸、 ２１Ａ：旋回軸本体、 ２２：旋回本体部、 ２３：固定本体部、 ２４：回転スリーブ、 ２５：固定スリーブ、 ２５ｅ：固定スリーブ２５の中心孔、 ２６：電気配線路、 ２７：配線路接続部、 ２８：流体配管路、 ２９：配管路接続部、 ３０：主軸装置、 ３１：主軸、 ３２：回転工具、 ３３：回転用モータ、 ３４：ハウジング、 ５０，６０：ガイド、 ５１：リンク部材、 ５２：小径部、 ５３：大径部、 ５４：ピン、 ５５：溝部、 ５６，６３，６６：仕切り部材、 ５７，６４，６５：中心軸部、 ５８Ａ１，５８Ａ２，５８Ａ３，５８Ａ４，６２Ａ：空間領域、 ６１：回転ガイド、 ６２：固定ガイド、 Ｄ：旋回軸線

Claims (8)

1. 旋回本体部と、
   前記旋回本体部を旋回軸線回りで回転可能に支持する固定本体部と、
   中空円筒状に形成され、中心軸線が前記旋回軸線と同軸となるように前記固定本体部内に配置されて固定される固定スリーブと、
   前記固定スリーブの中心孔に配置され、前記旋回軸線回りに回転可能となり且つ前記旋回軸線に対し屈曲規制となるように前記固定スリーブに保持されるガイドと、
   を備え、
   前記ガイドは、
   中実状に形成され、中心軸線が前記旋回軸線と同軸となるように配置される中心軸部と、
   中空円筒状に形成され、中心孔に前記中心軸部が配置される円筒状部と、
   を有し、
   前記中心軸部と前記円筒状部との間の空間領域には前記固定本体部から前記旋回本体部に向かう電気配線路及び流体配管路の少なくとも１つが通される、旋回装置。
2. 前記ガイドは、前記電気配線路及び前記流体配管路の少なくとも１つを前記旋回本体部の回転に追従させて案内する、請求項１に記載の旋回装置。
3. 前記ガイドは、前記旋回軸線回りに所定角度の角度制限でそれぞれ回転可能な複数の前記円筒状部が連接され、一端側の前記円筒状部が前記固定本体部に回転規制され、他端側の前記円筒状部が前記旋回本体部とともに回転される、請求項１又は２に記載の旋回装置。
4. 前記ガイドは、前記円筒状部の外周面と前記固定スリーブの中心孔との間に隙間が形成される、請求項１−３の何れか一項に記載の旋回装置。
5. 前記ガイドは、内周を周方向に複数の領域に区画する仕切り部材を備え、前記旋回本体部の回転により前記仕切り部材で前記電気配線路及び前記流体配管路の少なくとも１つを押圧して螺旋状に屈曲させる、請求項１−４の何れか一項に記載の旋回装置。
6. 前記電気配線路及び前記流体配管路の少なくとも１つは、余裕長を持って弛んだ状態となっている、請求項１−５の何れか一項に記載の旋回装置。
7. 前記電気配線路及び前記流体配管路の少なくとも１つは、前記旋回本体部の内部下方において余裕長を持って弛んだ状態となっている、請求項６に記載の旋回装置。
8. 前記旋回装置は、前記旋回本体部が主軸装置を水平方向に対し４５度傾斜した旋回軸線回りで旋回可能に支持する旋回主軸装置に適用する、請求項１−７の何れか一項に記載の旋回装置。

Images