JPH05177509A

JPH05177509A - 位置割出装置

Info

Publication number: JPH05177509A
Application number: JP4170531A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Tani; 信幸谷; Norizo Yamaguchi; 典三山口
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1991-08-12
Filing date: 1992-06-29
Publication date: 1993-07-20
Anticipated expiration: 2014-10-25
Also published as: US5341722A; DE69216516T2; JP2967651B2; DE69216516D1; EP0531732A1; TW203571B; EP0531732B1

Abstract

(57)【要約】【目的】カービックカップリングを用いずに精度良く
短時間で位置割出を行うことができる位置割出装置を提
供すること。【構成】刃物台２に固定された回転軸３を回転軸とす
る油圧モータ１０と、回転軸３に外嵌して回転軸３の回
転角度を検出する中空型のロータリエンコーダ１２を設
け、コントローラ３５により制御弁１１を介して油圧モ
ータ１０の回転を制御する。回転軸３のロックは油圧シ
リンダ２２内のスプリング２８の力で、ロッド３０の先
端に取り付けられたパッド３１をディスク２１に押し付
けて行う。ロックの解除は切換弁２３の切り換えにより
シリンダ室２７内に油圧を供給することにより行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、位置割出装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】工作機械の位置割出装置としては、従
来、図１１に示すようなものがある(特開昭６２−２７
７２４５号公報)。この位置割出装置は、例えばＮＣ旋
盤の刃物台の位置割出を行うもので、刃物台101の回転
軸102を支持台103によって回転自在かつ軸方向に移動可
能に支持すると共に、この回転軸102に嵌合した減速ギ
ア104にギア105を介して油圧モータ106を連結し、この
油圧モータ106により刃物台101を回転させると共に、刃
物台101のラフな位置決めを行うようになっている。ま
た、上記刃物台101と支持台103のそれぞれ対向する面に
位置決めカップリング(カービックカップリング)107,10
8を固着し、さらに、上記回転軸102にその半径方向に突
出したピストン部102aを設けると共に、上記支持台103
に上記ピストン部102aを収納する油室103aと外部からこ
の油室103aに油を供給するための油路103b,103cを設
け、切換弁109により上記油室103aへの油の供給方向を
切り換えるようにしている。そして、油路103bから油を
供給して刃物台101を紙面右方向に移動させ、上記カー
ビックカップリング107,108のカップリング歯をかみ合
わせることにより刃物台101の最終位置決めを行い、切
換弁109を切り換えて油路103cから油室に油を供給して
上記かみ合わせを外すようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
位置割出装置では、カービックカップリング107,108を
用いているために、刃物台101の位置決めおよび刃物台10
1の回転のたびに刃物台101をその軸方向に移動させなけ
ればならず、位置割出に時間がかかるという問題や、構
造が複雑になるという問題がある。また、移動時間を短
くするために移動速度を速くすると、カップリング時に
おける衝撃が大きく、大きな音が発生したり、摩耗によ
って寿命が短くなるという問題がある。さらに、対向す
る歯が噛み合って結合が行なわれるカービックカップリ
ング107,108では、どうしてもバックラッシュが生じて
高精度な位置決めが難しく、割り出し位置が限定される
という問題もある。そこで、この発明の目的は、カービ
ックカップリングを用いないコンパクトな構造でもっ
て、精度良くかつ短時間で位置割出を行うことができ、
安全性にも優れる位置割出装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の位置割出装置は、被割出体２の回転軸３
を駆動する油圧モータ１０と、この油圧モータ１０に接
続された流量制御弁１１と、上記回転軸３の回転角度を
検出する回転角度検出手段１２と、上記回転角度検出手
段１２の検出結果をうけて上記油圧モータ１０を所定角
度だけ回転させるように上記流量制御弁１１を制御する
回転角度制御手段３５と、上記回転軸３をロックするた
めの油圧ロック手段３３とを備えたことを特徴とする。
また、上記回転角度検出手段を、上記回転軸３に外嵌し
た中空形のロータリエンコーダ１２で構成したり、上記
回転軸３に連結された増速手段４０,４１,４２と、この
増速手段４０,４１,４２で増速される回転軸４３と、こ
の回転軸４３の回転角度を検出するロータリエンコーダ
４４とで構成することができる。また、上記流量制御弁
１１への供給ライン１７にアキュムレータ１８を接続し
てもよい。

【０００５】一方、上記位置割出装置において上記油圧
モータ７０の出力軸７０aを、上記被割出体６２の回転
軸６３と一致するように配置し、上記回転角度検出手段
を、上記回転軸６３に外嵌した中空形のロータリエンコ
ーダ１２とし、上記油圧ロック手段を、上記回転軸６３
を収容するハウジング６７の内周に両端を封止して、上
記回転軸６３とハウジング６７の内周面との間に配置さ
れたスリーブ７３で構成し、ハウジング６７の内周面と
スリーブ７３の両端部との間を流体密にして、上記スリ
ーブ７３が、ハウジング６７内に設けられた油路７７か
ら供給される作動油により径方向内側に膨出して上記回
転軸６３をロックし得るようにすることができる。ま
た、この位置割出装置に、大径シリンダ室８４aと小径
シリンダ室８４bを内部に有するチューブ８４に、夫々
大径シリンダ室８４aと小径シリンダ室８４bに嵌合する
大径部８５aと小径部８５bをもつ段付ピストン８５を収
納し、上記チューブ８４に、大径シリンダ室８４aに開
口する１次圧流体用ポートＰ₁,Ｐ₁'および小径シリンダ
室８４bに開口する２次圧流体用ポートＰ₂を設け、上記
段付ピストン８５を小径シリンダ室８４bに向けて付勢
するばね８６を設けてなる増圧器７５をさらに備え、こ
の増圧器７５の２次圧流体用ポートＰ₂を上記油路７７
に接続して、上記ばね８６のみで発生される２次圧力に
よって上記スリーブ７３を介して回転軸６３をロックす
るようにしてもよい。さらに、上記位置割出装置のスリ
ーブ７３が外嵌する回転軸６３の部分６３aの直径を、
この回転軸６３の他の部分６３b,６３cの直径よりも大
きくすることもできる。

【０００６】

【作用】回転角度検出手段１２が被割出体２の回転軸３
の回転角度を検出し、回転角度制御手段３５が、上記回
転角度検出手段１２の検出結果をうけて流量制御弁１１
を介して油圧モータ１０を所定角度だけ回転させ、油圧
ロック手段３３が上記回転軸３をその停止位置でロック
する。従って、位置決めカップリングを用いずとも精度
良く位置割出を行うことができ、しかも位置決めカップ
リングを用いていないために、回転軸３の軸方向への移
動がなく、短時間で位置割出ができ、カップリング時の
衝撃による音の発生もない。上記回転角度検出手段１２
を、上記回転軸３に連結された増速手段４０,４１,４２
と、この増速手段４０,４１,４２で増速される回転軸４
３と、この回転軸３の回転角度を検出するロータリエン
コーダ４４とで構成した場合には、回転軸３に外嵌した
中空形のロータリエンコーダ１２とした場合に比べて、
被測定回転軸の回転速度が速いために分解能の小さいロ
ータリエンコーダを使用できる。また、上記流量制御弁
１１への供給ライン１７にアキュムレータ１８を接続し
た場合には、供給ライン１７から供給される流量とアキ
ュムレータ１８から供給される流量とで油圧モータ１０
を駆動するので、油圧モータ１０をより短時間で高速回
転まで立ちあげることができる。

【０００７】一方、上記油圧モータ７０の出力軸７０a
を、上記被割出体６２の回転軸６３と一致させ、上記回
転角度検出手段を、上記回転軸６３に外嵌したロータリ
エンコーダ１２とし、上記油圧ロック手段を、上記回転
軸６３とハウジング６７の間に嵌合して作動油により径
方向内側に膨出して回転軸６３をロックするスリーブ７
３で構成すれば、回転軸６３の全周にスリーブ７３が密
着してロックが行なわれるので、バックラッシュのない
高精度の位置割出が短時間ででき、ロック時の衝撃や騒
音も低減するうえ、回転軸６３と同心に油圧モータ７
０,スリーブ７３,ロータリエンコーダ１２が配置されて
いるので、位置割出装置をコンパクト化することができ
る。また、この位置割出装置に、１次圧,２次圧流体用
ポートＰ₁,Ｐ₁',Ｐ₂をもつチューブ８４内に、大径部８
５aと小径部８５bをもつ段付ピストン８５を小径部８５
b側に向けてばね８６で付勢して収納した増圧器７５を
さらに備え、この２次圧流体用ポートＰ₂を上記油路７
７に接続すれば、上記増圧器７５に作動油を供給せずと
も、上記ばね８６のみで発生される２次圧力によりスリ
ーブ７３を介して回転軸６３をロックすることができ、
回転軸６３を回転させる際に作動油を供給すればよいの
で、装置の安全性が増すとともに、増圧器７５の使用に
より装置を小型化することができる。さらに、上記位置
割出装置のスリーブ７３が外嵌する回転軸６３の部分６
３aの直径を、この回転軸６３の他の部分６３b,６３cの
直径よりも大きくすれば、回転軸６３に対するスリーブ
７３の接触面積が増加して、大きな制動力でもって回転
軸６３を一層強固にロックすることができる。

【０００８】

【実施例】以下、この発明を図示の実施例により詳細に
説明する。図１はこの発明の位置割出装置の一実施例を
示す図であり、(a)はその油圧系統を合わせて記載した
平面図、(b)はその側面図である。この図１において、
１は刃物、２は被割出体としての刃物台、３はこの刃物
台２に固定された回転軸、４,５,６はそれぞれケーシン
グ７に固定され上記回転軸３を支持する軸受、１０は上
記回転軸３を駆動する油圧モータ、１１はこの油圧モー
タ１０への油の供給方向の切り換えや流量制御を行う制
御弁、１２は上記回転軸３に外嵌して上記回転軸３の回
転角度を検出する中空型のロータリーエンコーダであ
る。

【０００９】上記油圧モータ１０にはポンプユニット１
５からチェック弁１６および上記制御弁１１を介して油
が供給されるとともに、その供給ライン１７に切換弁１
９を介して接続されたアキュムレータ１８からも油が供
給されるようになっている。そして、制御弁１１が図示
の状態にあるときにはポンプユニット１５からの流体に
よってアキュムレータ１８がチャージされ、制御弁１１
を切り換えると、ポンプユニット１５からの流量と上記
アキュムレータ１８からの流量とにより油圧モータ１０
が駆動されるので、油圧モータ１０をより短時間で高速
回転まで立ちあげることができる。また、ＮＣ旋盤にお
ける刃物台２の位置割出の頻度は多くなく、しかも１回
の割出での回転角はその割出位置まで近い経路をとるの
で最大１８０°であり、従って油圧モータ１０へ流入さ
せる油量は少なくて済むため、油圧モータ１０に供給さ
れる油量の不足分または全量を上記アキュムレータ１８
で賄うことにより油圧ポンプ１５を小型化することがで
きる。

【００１０】また、上記回転軸３にはその半径方向に突
出したディスク２１が設けられており、回転が停止した
ときにこのディスク２１を前後両側から４つの油圧シリ
ンダ２２,２２,…で挟みつけて回転軸３をロックするよ
うになっている。すなわち、この油圧シリンダ２２,２
２,…は電磁切換弁２３のオフによりタンク２５に接続
され、オンによりチェック弁２６を介して上記供給ライ
ン１７に接続されるようになっている。そして、タンク
２５に接続されたときにはシリンダ室２７,２７,…(図
１(c)参照)の油圧がタンク２５に解放され、油圧シリン
ダ２２,２２,…内に設けられたスプリング２８,２８,…
の力で、ロッド３０,３０,…の先端に取り付けられたパ
ッド３１,３１,…を上記ディスク２１に押し付けて回転
軸３をロックする。また、上記供給ライン１７に接続さ
れたときには油圧でスプリング２８,２８,…がディスク
２１と反対方向に押されてロックを解除するようになっ
ている。このロック機構３３においては、スプリング２
８の力をf₁、油圧による力をf₂とした場合に、f₁−f₂が
０より大きく、しかも０に近い値となるようにしてい
る。したがって、パッド３１,３１,…が常時ディスク２
１に押し付けられていることになり、油圧シリンダ２
２,２２,…のロッド３０,３０,…を移動させることな
く、油圧の上昇、下降だけでロックおよびロックの解除
を行うことができるので、応答が速くなり、割出時間を
短縮できる。しかも、回転時に回転軸にかかる負荷トル
クを非常に小さくできる。

【００１１】また、上記ロータリエンコーダ１２によっ
て検出された回転角度位置は回転角度制御手段としての
コントローラ３５に入力され、このコントローラ３５
は、減算回路３６を有して図示しない主制御装置によっ
て指令された回転角度位置と上記検出された回転角度位
置との差を表す信号をアンプ３７を介して上記制御弁１
１に出力し、この信号により上記制御弁１１のスプール
位置を制御して、回転角度位置が上記指令された位置に
なるまで上記油圧モータ１０を回転させて、刃物台２の
位置決めを行う。従って、カービックカップリングを用
いずとも精度良く位置決めを行うことができ、しかも、
カービックカップリングを用いた場合に比べて刃物台の
構造が簡単になり、また、カービックカップリングのか
み合いを外したり、入れたりする必要がなくなるため、
割出時間を短縮することができる。

【００１２】また、上記回転軸３は軸方向に移動するこ
とがないため、中空３８にして、切削液や電線あるいは
回転工具の軸を通すようにすることができる。

【００１３】図２は、上記中空型のロータリエンコーダ
１２を用いる代わりに、上記回転軸３に外嵌した大径の
プーリ４０によりタイミングベルト４１を介して小径の
プーリ４２を駆動し、この小径のプーリ４２の回転軸４
３の回転角度を通常のロータリエンコーダ４４で検出す
るようにしたものであり、その他の構成は図１の装置と
同じである。このように、刃物台２の回転軸３の回転角
度を直接検出する代わりに、その回転軸３の回転速度よ
りも増速された回転軸４３の回転角度を検出するように
しているので、分解能の低いロータリエンコーダを用い
て同一精度の計測を行うことができる。言い換えれば、
分解能の同じロータリエンコーダを用いて計測精度を上
げることができる。

【００１４】上記図１および図２のバルブ制御用のアン
プ３７の代わりに図３に示すアンプ４７を用いてもよ
い。このアンプ４７は、減算器４８,４９と増幅回路５
０と抵抗５１からなり、コントローラ３５の出力信号と
スプール位置を表すフィードバック信号との差に基づい
て制御弁１１の制御電流を作成すると共に、作成した制
御電流をフィードバックするようにしたもので、より精
度の高い制御を行うことができる。

【００１５】また、図１および図２のロック機構３３の
代わりに図４から図７に示すロック機構を用いてもよ
い。図４のロック機構は、油圧シリンダ２２のスプリン
グ室５３に油圧を供給して回転軸３をロックするように
したもので、スプリング２８の力を弱くしておき、回転
時はこのスプリング２８の力だけでパッド３１をディス
ク２１に押さえ付けておき、停止時にはポンプ１５から
供給される油圧の力とこのスプリングの力とで回転軸３
をロックするものである。このロック機構は図１に示す
ロック機構３３に比べてスプリング２８の力を弱くで
き、しかも図１に示すロック機構３３と同様ロッド３０
の移動なしにロックおよびロックの解除を行うので応答
が速くなる。

【００１６】図５のロック機構は、ディスク２１の外周
先端部５５の断面形状をくさび形にし、凹部５６を有す
るパッド５７をディスク２１に押さえつけて回転軸３を
ロックするようにしたものである。このロック機構は、
図１のロック機構３３と同様、シリンダ室２７をタンク
２５に解放してスプリング２８の力でロックし、油圧を
シリンダ室２７に供給して油圧の力でロックを解除す
る。スプリング２８の力を油圧による力よりもやや大き
くして常時パッド５７をディスク２１に押さえ付けるよ
うにした点も図１のロック機構３３と同じである。しか
し、ディスク２１を両側から押さえ付ける図１のロック
機構３３に比べてロックする力を大きく設計することが
できる。

【００１７】図６のロック機構は、ディスク２１とパッ
ド５７の形状は図５と同じで、油圧シリンダ２２のスプ
リング室５３に油圧を供給するようにしたのは図４の場
合と同様である。したがって、このロック機構は図４の
ロック機構に比べてロックする力を大きくでき、図５の
ロック機構にくらべてスプリング２８の力を小さくでき
る。

【００１８】図７のロック機構は、ディスク２１とケー
シング７の間に図７(b)に破線６０ａで示すように油圧
で弾性変形する弾性体６０を設け、この弾性体６０の弾
性変形による弾性体６０とディスク２１の間の摩擦力に
よって回転軸３をロックするようになっている。この弾
性体６０はこの弾性体の弾性歪みの範囲内で使用するこ
とにより繰り返し使用できるようになっている。また、
この弾性体６０は内部圧が切換弁２３によりタンク２５
に開放された状態においては、ディスク２１に殆ど負荷
トルクがかからない程度の僅かな力でディスク２１を押
し付けておくか、または、非常にわずかな隙間を持たせ
ておき、この状態で回転軸３を回転させて位置決めを行
う。そして、位置決め後は切換弁２３をポンプ１５側に
切り換えて上記弾性体６０内に油圧を供給し、回転軸３
をロックする。従って、上述したロック機構と同様、圧
力の上昇、下降のみでロックおよびロック解除を行うこ
とができるので、位置割出の時間を短くできる。また、
油圧シリンダ、スプリング、パッド等で構成された上述
のロック機構に比べて構造が簡単になるという利点があ
る。

【００１９】図８は、この発明の位置割出装置の他の実
施例を示す縦断面図である。この位置割出装置は、被割
出体としての刃物台６２の裏面中心に中空の回転軸６３
をボルト６８で固定し、この回転軸前方の大径部６３ａ
の両側を軸受６４,６５を介してハウジング６７内に収
容するとともに、ハウジング６７の後部に設けたベーン
モータ７０の出力軸たるロータ７０aを、回転軸６３の
外周のスプライン歯６３bに嵌合するとともに、ポート
プレート７１と内外のエンドカバー７２a,７２bを介し
て回転軸６３の後端６３cに回転角度検出手段としての
中空形のロータリエンコーダ１２を外嵌している。上記
ハウジング６７の取付フランジ６７a,本体６７bおよび
回転軸の大径部６３aの間には、油圧ロック手段として
鍔付円筒状のスリーブ７３を嵌装し、その円筒部７３b
の外周の両端を、本体６７bの内周に嵌着したＯリング
６８,６８で封止するとともに、その鍔部７３aを、Ｏリ
ング６９を嵌着した取付フランジ６７aと本体６７bの間
にボルト７４で挾み込んでいる。かくて、ベーンモータ
７０,ロータリエンコーダ１２およびスリーブ７３は、
刃物台６２の回転軸６３と互いに中心軸を一致して配置
される。

【００２０】一方、ハウジング６７の外面には、増圧器
７５および図１の電磁切換弁２３と類似の電磁切換弁７
６を設け、エンドカバー７２bの外面には、図１と同様
の制御弁１１を設けている。そして、増圧器７５の２次
圧流体用ポートＰ₂と、両端がＯリング６８で封止され
たスリーブの円筒部７３bの外周とを、本体６７b内に設
けた高圧油路７７で連通し、この高圧油路７７に供給さ
れる作動油により、上記円筒部７３bを径方向内側に膨
出させて、回転軸の大径部６３aを全周からロックする
ようにしている。なお、回転軸６３とベーンモータのロ
ータ７０aとのスプライン嵌合部および回転軸６３とポ
ートプレート７１,エンドカバー７２aの内周との間は、
両端がオイルシール６６,６６で封止されたドレン油路
７８になっている。このドレン油路７８は、ベーンモー
タ７０のドレンポートに連通するとともに、ハウジング
内のドレン油路７９とチェック弁８０を介して上記高圧
油路７７に、また、エンドカバー７２a内のドレン油路
８１を経て上記制御弁１１のタンクポートに夫々連通し
ている。また、回転軸６３の前端部と取付フランジ６７
aの間も、オイルシール６６で封止している。

【００２１】図９は、上記位置割出装置の油圧回路を示
している。この油圧回路は、図１の電磁切換弁２３をエ
キゾーストセンタで３位置の電磁切換弁７６とし、この
電磁切換弁７６と油圧ロック手段としてのスリーブ７３
との間に上記増圧器７５を介設し、制御弁１１側の供給
ライン１７にもう１つチェック弁８３を設けた点を除い
て、図１で述べた油圧回路と略同じであり、同じ部材に
は同一番号を付して説明を省略する。

【００２２】上記増圧器７５は、チューブ８４内に大径
シリンダ室８４aと小径シリンダ室８４bを連続して設
け、大径シリンダ室８４aに大径部８５aを、小径シリン
ダ室８４bに小径部８５bを夫々嵌合させて段付ピストン
８５を摺動自在に収納するとともに、チューブ８４に、
大径シリンダ室８４aの両端に開口する１次圧流体用ポ
ートＰ₁,Ｐ₁'と、小径シリンダ室８４bの先端に開口す
る２次圧流体用ポートＰ₂を設け、大径シリンダ室８４a
のポートＰ₁'側に縮装したばね８６で、段付ピストン８
５を小径シリンダ室８４bに向けて付勢して構成され
る。

【００２３】そして、増圧器７５の１次圧ポートＰ₁',
Ｐ₁を、電磁切換弁７６の夫々負荷ポートＡ,Ｂに接続す
る一方、２次圧ポートＰ₂を、スリーブ７３を駆動する
高圧油路７７に接続している。ここで、上記ばね８６の
ばね力は、電磁切換弁７６が中立位置にあって１次圧ポ
ートＰ₁,Ｐ₁'が共にタンク２５に開放されている時に、
小径シリンダ室８４b内の作動油を圧縮し、圧縮された
作動油によるスリーブ７３の径方向内側への膨出で回転
軸６３が強固にロックされるような大きさに設定されて
いる。つまり、電磁切換弁７６への非通電時に回転軸６
３がロックされ、通電でロックを解除するいわゆるネガ
ティブブレーキを構成しているのである。

【００２４】一方、回転角度制御手段としてのコントロ
ーラ３５'は、ロータリエンコーダ１２からの検出信号
が表わす回転軸６３の実測回転角度と、図示しない主制
御装置からの指令信号が表わす目標回転角度との偏差を
求め、この偏差を零にするように制御弁１１のスプール
位置をその位置検出信号を加味しつつ制御して、ベーン
モータ７０を回転させるとともに、ベーンモータ７０の
駆動時に、電磁切換弁７６に通電してこれを図９の右の
シンボル位置に切り換え、上記偏差が零になると、電磁
切換弁７６への通電を停止するようになっている。

【００２５】図８,図９に示す位置割出装置は、次のよ
うに動作する。コントローラ３５'に図示しない主制御
装置から指令信号が入力されると、コントローラ３５'
は、電磁切換弁７６に通電してこれを図９の右のシンボ
ル位置に切り換える。すると、ポンプユニット１５から
吐出された作動油が、供給ライン１７、切換弁のＰ,Ｂ
ポートを経て増圧器７５の１次圧ポートＰ₁から大径シ
リンダ室８４aに供給され、段付ピストン８５をばね８
６に抗して摺動させる。その結果、小径シリンダ室８４
b内の作動油の圧力が低下し、この２次圧の低下により
２次圧ポートＰ₂と高圧油路７７を介してスリーブ７３
が径方向外側へ復元し、回転軸６３のロックが解除され
る。次いで、コントローラ３５'は、ロータリエンコー
ダ１２の検出信号を受けて、この検出信号が表わす回転
軸６３の実測回転角度と上記指令信号が表わす目標回転
角度との偏差を求め、この偏差を零にするように、制御
弁１１のスプール位置をその位置検出信号を加味しつつ
制御して、ポンプユニット１５から吐出された作動油を
ベーンモータ７０に供給してこれを回転させる。

【００２６】これにより、回転軸６３と刃物台６２は、
所定の目標位置まで回転して停止する。すると、コント
ローラ３５'は、電磁切換弁７６への通電を停止してこ
れを中立位置に復帰させ、増圧器７５は、両１次圧ポー
トＰ₁,Ｐ₁'がタンク２５に開放される。かくて、増圧器
７５の小径シリンダ室８４b内の作動油は、再びばね８
６で付勢される段付ピストン８５で高圧に圧縮され、そ
の結果、高圧油路７７を介してスリーブ７３が径方向内
側に膨出して、回転軸６３の外周全体に密着してこれを
ロックする。なお、電磁切換弁７６を図示の左のシンボ
ル位置に切り換えれば、２次圧ポートＰ₂からの作動油
の圧力をさらに増加させて、スリーブ７３により回転軸
６３を一層強固にロックすることができる。

【００２７】図１０は、図９で述べた位置割出装置の電
磁切換弁７６に代えて用いることができる電磁切換弁を
示している。図１０（Ａ)の電磁切換弁７６は、中央位
置がクローズドセンタになっている点で図９のものと異
なる。従って、この電磁切換弁７６を用いた位置割出装
置では、非通電時では、非通電時に１次圧ポートＰ₁,Ｐ
₁'が共に閉鎖されるので、通電を止める直前の２次圧ポ
ートＰ₂の油圧が維持され、この油圧でスリーブ７３を
介して回転軸６３をロックすることができる。図１０
(Ｂ)の電磁切換弁７６は、中立位置がＡ,Ｐポート間ブ
ロック、かつＢ,Ｔポート間連通になっている点で図９
のものと異なる。従って、この電磁切換弁７６を用いた
位置割出装置では、非通電時に１次圧ポートＰ₁のみが
タンク２５に開放され、１次圧ポートＰ₁'側の油圧が次
第に低下して、中立位置において結果的には図９のエキ
ゾーストセンタの電磁切換弁７６と同様、ばね８６のば
ね力で２次圧ポートＰ₂に発生する油圧により、スリー
ブ７３を介して回転軸６３がいわゆるネガティブブレー
キにてロックされる。

【００２８】このように、図１１の従来例の如きカービ
ックカップリングを用いず、スリーブ７３による全周に
亘る密着でロックを行なうので、バックラッシュのない
高精度な位置割出が短時間ででき、ロック時の衝撃や騒
音も低減するうえ、図８の如く、回転軸６３と同心にベ
ーンモータ７０,スリーブ７３,ロータリエンコーダ１２
が配置されているので、位置割出装置をコンパクト化す
ることができる。また、ばね８６を内蔵した増圧器７５
により、電磁切換弁７６の非通電時に回転軸６３がロッ
クされるネガティブブレーキを構成しているので、ポン
プユニット１５の吐出圧の変動に拘わらず一定のロック
力が得られ、装置の安全性に優れると共に、増圧器７５
の使用により装置の小型化を図ることもできる。加え
て、被割出体たる刃物台６２に過負荷がかかっても、回
転軸６３がスリーブ７３に対して滑ることにより、装置
全体に損傷が及ぶのを防止できる。尚、上記実施例で
は、回転軸６３の大径部６３aにスリーブ７３が密着す
るようにしているので、両者の接触面積が増大して、大
きな制動力でもって回転軸６３を一層強固にロックでき
るという利点がある。また、増圧器７５の２次圧ポート
Ｐ₂に連なる高圧油路７７を、チェック弁８０を介して
タンク２５に接続しているので、高圧油路７７が一定圧
力で加圧されてキャビテーションが防止され、油圧ロッ
ク手段たるスリーブ７３の信頼性が高まり、迅速なロッ
クが可能になるという利点がある。

【発明の効果】以上より明らかなように、この発明の位
置割出装置は、被割出体の回転軸を駆動する油圧モータ
と、上記油圧モータに接続された流量制御弁と、上記回
転軸の回転角度を検出する回転角度検出手段と、上記回
転角度検出手段の検出結果をうけて上記油圧モータを所
定角度だけ回転させるように上記流量制御弁を制御する
回転角度制御手段と、上記回転軸をその回転軸の停止位
置でロックする油圧ロック手段とを備えているので、以
下のような効果がある。回転角度検出手段の検出結果に基づいて位置割出を行
うので、位置決めカップリングを用いずに精度よく位置
割出を行うことができる。位置決めカップリングを用いていないために、カップ
リング歯の噛み合わせによる音や振動の発生がなく、ま
た、構造が簡単になる。油圧ロック手段により回転軸のロックおよびロック解
除をするようにしているので、位置決めカップリングの
入り切りに比べて応答性が速く、位置割出時間を短縮で
きる。回転軸の移動がないので、回転軸を中空にして切削液
や電線あるいは回転工具の軸を通すことができる。回転角度検出手段を、上記回転軸に連結された増速手
段と、この増速手段で増速される回転軸と、この回転軸
の回転角度を検出するロータリエンコーダとで構成した
場合、ロータリエンコーダの分解性能が低くても精度良
く位置割出ができる。上記流量制御弁への供給ラインにアキュムレータを接
続した場合、油圧ポンプを小型化できる。油圧モータの出力軸を、被割出体の回転軸と一致さ
せ、回転角度検出手段を、回転軸に外嵌するロータリエ
ンコーダとし、油圧ロック手段を、回転軸とハウジング
の間に嵌合して作動油で径方向内側に膨出するスリーブ
で構成した場合、バックラッシュのない高精度の位置割
出が短時間ででき、ロック時の衝撃や騒音も低減するう
え、位置割出装置をコンパクト化できる。１次圧ポートに圧油の供給がなくとも内蔵するばねで
高い２次圧を発生する増圧器により、上記スリーブを駆
動するようにした場合、装置の安全性が向上するととも
に、装置を小型化することができる。スリーブが外嵌する回転軸の部分を、回転軸の他の部
分の直径より大きくした場合、回転軸を大きな制動力で
もって一層強固にロックすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す図であり、(a)は
油圧系統を合わせて記載した平面図、(b)は側面図、(c)
はロック機構の要部拡大図である。

【図２】上記実施例における中空型ロータリエンコー
ダの代わりに通常のロータリエンコーダを用いた場合の
図である。

【図３】上記実施例におけるバルブアンプの他の一例
を示す図である。

【図４】上記実施例におけるロック機構の他の一例を
示す図である。

【図５】上記実施例におけるロック機構の他の一例を
示す図である。

【図６】上記実施例におけるロック機構の他の一例を
示す図である。

【図７】上記実施例におけるロック機構の他の一例を
示す図である。

【図８】この発明の他の実施例を示す縦断面図であ
る。

【図９】上記他の実施例の油圧回路図である。

【図１０】図９の電磁切換弁の変形例を示す図であ
る。

【図１１】従来例の平面断面図である。

【符号の説明】

２,６２…刃物台、３,６３…回転軸、１０,７０…油圧
モータ、１１…制御弁、１２…中空型ロータリエンコー
ダ、１５…ポンプユニット、１８…アキュムレータ、２
１…ディスク、２２…油圧シリンダ、２３,７６…切換
弁、２５…タンク、２７…シリンダ室、２８…スプリン
グ、３０…シリンダロッド、３１,５７…パッド、３３
…ロック機構、３５,３５'…コントローラ、３６…減算
器、３７,４７…バルブアンプ、４０…大径プーリ、４
１…タイミングベルト、４２…小径プーリ、４３…回転
軸、４４…ロータリエンコーダ、６０…弾性体、６７…
ハウジング、６８…Ｏリング、７３…スリーブ、７５…
増圧器、７７…高圧油路、８４…チューブ、８４a…大
径シリンダ室、８４b…小径シリンダ室、８５…段付ピ
ストン、８５a…大径部、８５b…小径部、８６…ばね、
Ｐ₁,Ｐ₁'…１次圧ポート、Ｐ₂…２次圧ポート。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被割出体(２)の回転軸(３)を駆動する油
圧モータ(１０)と、上記油圧モータ(１０)に接続された流量制御弁(１１)
と、上記回転軸(３)の回転角度を検出する回転角度検出手段
(１２)と、上記回転角度検出手段(１２)の検出結果をうけて上記油
圧モータ(１０)を所定角度だけ回転させるように上記流
量制御弁(１１)を制御する回転角度制御手段(３５)と、上記回転軸(３)をロックするための油圧ロック手段(３
３)とを備えたことを特徴とする位置割出装置。
【請求項２】請求項１に記載の位置割出装置におい
て、上記回転角度検出手段は、上記回転軸(３)に外嵌し
た中空形のロータリエンコーダ(１２)であることを特徴
とする位置割出装置。
【請求項３】請求項１に記載の位置割出装置におい
て、上記回転角度検出手段は、上記回転軸(３)に連結さ
れた増速手段(４０,４１,４２)と、この増速手段(４０,
４１,４２)で増速される回転軸(４３)と、この回転軸
(４３)の回転角度を検出するロータリエンコーダ(４４)
からなることを特徴とする位置割出装置。
【請求項４】請求項１に記載の位置割出装置におい
て、上記流量制御弁(１１)への供給ライン(１７)にアキ
ュムレータ(１８)を接続したことを特徴とする位置割出
装置。
【請求項５】請求項１に記載の位置割出装置におい
て、上記油圧モータ(７０)は、出力軸(７０a)を上記被
割出体(６２)の回転軸(６３)と一致させて配置され、上
記回転角度検出手段は、上記回転軸(６３)に外嵌した中
空形のロータリエンコーダ(１２)からなり、上記油圧ロ
ック手段は、上記回転軸(６３)とハウジング(６７)の内
周面との間に配置されたスリーブ(７３)であり、上記ハ
ウジング(６７)の内周面とスリーブ(７３)の両端部との
間は流体密になっていて、上記スリーブ(７３)は、ハウ
ジング(６７)内に設けられた油路(７７)から供給される
作動油により径方向内側に膨出して上記回転軸(６３)を
ロックできるようになっていることを特徴とする位置割
出装置。
【請求項６】請求項５に記載の位置割出装置におい
て、大径シリンダ室(８４a)と小径シリンダ室(８４b)を
内部に有するチューブ(８４)に、それぞれ大径シリンダ
室(８４a)と小径シリンダ室(８４b)に嵌合する大径部
(８５a)と小径部(８５b)をもつ段付ピストン(８５)を収
納し、上記チューブ(８４)に、大径シリンダ室(８４a)
に開口する１次圧流体用ポート(Ｐ₁,Ｐ₁')及び小径シリ
ンダ室(８４b)に開口する２次圧流体用ポート(Ｐ₂)を設
け、上記段付ピストン(８５)を小径シリンダ室(８４b)
に向けて付勢するばね(８６)を設けてなる増圧器(７５)
を備え、この増圧器(７５)の２次圧流体用ポート(Ｐ₂)
を上記油路(７７)に接続して、上記ばね(８６)のみで発
生される２次圧力によって上記スリーブ(７３)を介して
回転軸(６３)をロックするようにしたことを特徴とする
位置割出装置。
【請求項７】請求項５または６に記載の位置割出装置
において、上記スリーブ(７３)が外嵌する上記回転軸
(６３)の部分(６３a)の直径は、この回転軸(６３)の他
の部分(６３b,６３c)の直径よりも大きくなっているこ
とを特徴とする位置割出装置。