JPH0810504Y2 - 直接駆動型回転割出テーブル - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、減速機を使用しない直接駆動方式で割出テ
ーブルを所定角度回転させて位置決めする直接駆動型回
転割出テーブルに関し、特に割出テーブルの位置決め時
のクランプ力を大幅に増大させることにより、大荷重に
対しても正確な位置決めができるようにしたものであ
る。

〔従来の技術〕

減速機構を用いない直接駆動型回転割出テーブルは、
減速歯車によるバックラッシュや騒音の発生がなく、又
クランプ機構もテーブル回転軸に近接配置してねじり剛
性を大きくできるから、切削荷重がワークＷに加わった
場合の割出テーブル軸のねじれ変形が防止され加工精度
がよくなるという利点がある。従来のこの種の直接駆動
型回転割出テーブルとしては、例えば本出願人が先に提
案したものである（特開昭62−88550号公報）。このも
のは、固定ケーシング内にモータハウジングが軸方向に
移動可能に弾性体を介して支持され、そのモータハウジ
ング内にモータステータが内設されている。そのモータ
ステータと同軸に配されたモータロータに、モータハウ
ジングに回転自在に支持された割出テーブルがロータを
介して連結されている。更に割出テーブルの回転角を検
出する回転検出器と、割出テーブルを停止位置に保持す
るクランプ機構とを備えている。

クランプ機構は、上記モータハウジングを軸方向に変
位可能に支持する弾性体の作用で、割出テーブルを固定
ケーシングの端面に圧着係合させることにより所定位置
にクランプする。一方、固定ケーシングとモータハウジ
ングとの間には、モータハウジングの軸方向変位を許す
密閉室が設けられている。クランプを開放させて割り出
しを行う際は、その密閉室に外部より流体圧を供給する
ことにより、モータハウジングを前記弾性体の付勢に抗
して軸方向に移動させる。こうして、割出テーブルと固
定ケーシングの端面とを離間させ、クランプを開放した
状態でモータステータに通電してモータロータを駆動
し、割出テーブルを回転させて割り出しを行う。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来の直接駆動型回転割出テーブ
ルにあっては、割出テーブルのクランプは、単に割出テ
ーブルの端面を固定ケーシングの端面に弾性体の付勢力
で圧着係合させることにより行うにすぎない。すなわ
ち、クランプに寄与する摩擦面が割出テーブル面１面の
みしかなく且つその圧着付勢力も小さい。そのため、大
きなクランプ力が得られないという問題点があった。

そこで本考案は、上記従来の問題点に着目してなされ
たものであり、その目的とするところは、割出テーブル
面とロータ面との２面を同時にクランプしてクランプ力
を倍増させた直接駆動型回転割出テーブルを提供するこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成する本考案は、ハウジングと、該ハ
ウジングに軸受を介して回転自在に支持されたロータ
と、該ロータの軸端部に固定された割出テーブルと、該
割出テーブルを停止位置に保持するクランプ機構を備え
た直接駆動型回転割出テーブルにおいて、前記クランプ
機構は前記割出テーブルの裏面に対向させて前記ロータ
に形成した対向面に離接される摩擦面を一端側に有し他
端側を前記ハウジングに固定された薄板状の第１の弾性
部材と、前記割出テーブルの裏面に離接される摩擦面を
有するピストンと、該ピストンを軸方向に変位自在に前
記ハウジングに支持する薄板状の第２の弾性部材と、前
記ピストンとの間に流体圧室を形成して軸方向に摺動自
在に前記ピストンに嵌合すると共に前記第１の弾性部材
の摩擦面の背面に当接しているシリンダと、前記流体圧
室に加圧流体を流通させる流体経路とを備えたことを特
徴とする。

〔作用〕

ロータが所定角度回転して割り出しが終了した後、割
出テーブルをクランプする際は、圧縮空気或いは油圧等
の加圧流体を流体経路を経て流体圧室内に送り込む。こ
の圧力で、シリンダはクランプ機構の第１の弾性部材を
その弾性力に抗して押圧する。これにより、第１の弾性
部材の自由端の摩擦面が、ロータに強く圧接され、ロー
タの回転は完全に阻止される。一方、上記加圧流体は、
同時にピストンを上記シリンダと反対向きの軸方向に、
クランプ機構の第２の弾性部材の弾性力に抗して加圧す
る。これにより、ピストン端部の摩擦面が割出テーブル
の裏面に強く圧接される。このときピストン自体には割
出テーブルの回転力が伝達されるが、第２の弾性部材は
ピストンの軸方向移動を許容しても回転は阻止するか
ら、割出テーブルには強くブレーキがかかる。かくし
て、割出テーブル裏面とロータ面とのそれぞれに強力な
抵抗が負荷されることとなり、クランプ力が倍増され
る。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を、図面に基づいて説明する。

第１図に示す直接駆動型回転割出テーブルは、円筒状
形状のハウジング11の内部には、モータステータ12の電
磁石の歯と、これに同軸に配設されたモータロータ13の
鉄心の歯とが対向する構造のモータＭを内臓している。
モータステータ12は複数の歯をもった磁極を複数有して
おり、各磁極を順次励磁することによりモータロータ13
を回転させるようになっている。モータステータ12の磁
極相互では位相変化させてある。

ハウジング11は中心部に軸方向の空孔Ｈを有してお
り、ハウジング内筒11Aにハウジング外筒11BをボルトB1
で取付けて一体に組立てられている。このハウジング内
筒11Aとハウジング外筒11Bとの間のスペースに、上記モ
ータＭが収納されている。すなわち、ハウジング外筒11
Bの内周部にはコイルCAを有するモータステータ12が圧
入されてボルトB2で固着されている。そのモータステー
タ12の内周側に、同ピッチの歯を設けたモータロータ13
が回転自在に配設されている。

モータロータ13の一端側には、軸方向に延びる円環状
のロータ14が延設されて、ボルトB3で一体回転可能に固
着されている。そのロータ14の中間部分の外周面にはク
ロスローラ軸受15の内輪15aが嵌めこまれ、固定部材16
を固定ボルトB4で締めつけることによって固定されてい
る。また、上記クロスローラ軸受15の外輪15bは、ハウ
ジング外筒11Bの内周面の上部に嵌めこまれ、ハウジン
グ外筒11Bの上端面にボルトB5で固着された環状の軸受
押え17で固定されている。

ロータ14の軸端部である上端面14aには、割出テーブ
ル20がボルトB6で固着されている。

割出テーブル20の下側、ハウジング内筒11A及びロー
タ14により囲まれた空間Ｓには、モータＭを高精度に位
置決めするべく、高分解能の回転検出器であるレゾルバ
21が内臓されている。コイルCLを有するレゾルバ21のス
テータ22は、ハウジング内筒11Aの内面にボルトB7で固
着されている。これに対してレゾルバ21のロータ23は、
前記ステータ22に対向させてロータ14の段部にボルトB8
で固定されている。このレゾルバ21のステータ22は、モ
ータステータ12と同様の歯を有し、コイルCLは各磁極に
巻回されている。レゾルバ21のロータ23は、モータロー
タ13と同様の同一ピッチの歯を有している。

モータロータ13が回転するとレゾルバ21のロータ23も
回転するから、ステータ22との歯間のリラクタンスが変
化する。その変化を図示しないドライブユニットのレゾ
ルバ制御回路によりデジタル化し、位置信号として利用
することでロータ23の回転角ひいてはロータ14の回転位
置を検出するようになっている。

上記の空間Ｓ内に収納されたレゾルバ21の上方で割出
テーブル20の裏面側には、クランプ機構25が取りつけら
れている。このクランプ機構25は、ドーナツ板状のばね
鋼製ダイヤフラムからなり、内周側がハウジング内筒11
Aの上端面にボルトB9で片持ちに固定されている第１の
弾性部材26を備えている。この第１の弾性部材26の外周
の自由端側の裏面は摩擦面26aとされ、ロータ14の中段
に割出テーブル20の裏面に対向させて形成した対向面で
ある段部14bに離接可能に面している。クランプ機構25
は、更に上記第１の弾性部材26の摩擦面26aをその弾性
に抗してロータの段部14bに圧接するシリンダ27と、そ
のシリンダ27に軸方向に移動可能に摺接するピストン30
と、そのピストン30の下端面をハウジングの内筒11Aに
係止させてピストン30の軸方向移動は許容し軸回転は阻
止するドーナツ板状のばね鋼製ダイヤフラムからなる第
２の弾性部材31とを備えている。

シリンダ27は、中心部が円筒状でハウジング内筒11A
の内周面に軸方向に摺動可能に嵌合されており、円筒上
端から径方向に円板状に平面部27Aが広がり、外周端部
は再び円筒状に立ち上げた形状にしてある。その外周端
の円筒部27Bの下端（裏面側）27bを、上記第１の弾性部
材26の自由端の上面に当接させてある。

ピストン30は、このシリンダ27と略同様の形状を有し
て、シリンダ27の内面側に、軸方向移動可能に摺接して
いる。そして、ピストン平面部30Aの外周端の円筒部30B
の上端30bが摩擦面とされ、割出テーブル20の裏面に離
接可能に対面させてある。

更に、シリンダ27の平面部27Aに対向するピストン30
の平面部30Aの下面側を浅く切除して、流体圧室として
の加圧室33が形成されている。もっとも、シリンダ27の
平面部27Aの上面側を切除してもよく、要は加圧室33が
シリンダ27とピストン30との対向する平面部間に設けら
れればよい。

第２の弾性部材31は、外周部がボルトB10でハウジン
グの内筒11Aの内面段部に固定されており、この第２の
弾性部材31の面に上記ピストン30の下端がボルトB11で
係止されている。加圧室33内に流体圧力が加えられない
アンクランプ状態では、第２の弾性部材31は平板状を保
ち、ピストン30の外周端の摩擦面30bは割出テーブル20
の裏面から離間させてある。

割出テーブル20のクランプ時に加圧室33に加圧流体を
送入する流体経路41は、この実施例ではハウジング内筒
11Aに形成された流通孔41Aと、ピストン30内に形成した
流通孔41Bとを連通させて形成されている。

図中、Ａはオイルシール等の回転シール部材、ＣはＯ
リング等の摺動部及び固定部シール部材である。42は割
出テーブル20の回転位置検出時の基準点を検出する原点
検出センサとしての近接スイッチで、ハウジング外筒11
Bの側面に装着してある。43はこの原点検出センサ42と
対向可能にロータ14の外周面の特定位置にボルトB12,B1
3で固定された金属片である。44はこの金属片43の位置
合わせ用のスプリングピンである。

次に作用を説明する。

モータステータ12のコイルCAに、図外のドライブユニ
ットを介してモータ電流を通電すると、モータステータ
12の各歯が所定の順序に励磁されてモータロータ13が回
転する。モータロータ13が回転するとレゾルバ21のロー
タ23も回転するから、ステータ22との歯間のリラクタン
スが変化する。その変化を図示しないドライブユニット
のレゾルバ制御回路によりデジタル化し、位置信号とし
て利用することでレゾルバ21のロータ23の回転角ひいて
はロータ14の回転角度を規制して、割出テーブル20の割
り出しがなされる。

割り出しが終了した後、割出テーブル20をクランプ機
構25でクランプする。その際は、流体経路41を経て加圧
流体である圧縮空気（或いは油圧）が加圧室33内に送り
込まれる。この流体圧力で、シリンダ27は割出テーブル
20の反対方向に押圧され、第１図で下方に第１の弾性部
材26の弾性力に抗して移動する。これにより第１の弾性
部材26の自由端の摩擦面26aがロータ14の段部14bに強く
圧接され、ロータ14ひいては割出テーブル20の回転の動
きを阻止する。

同時に、ピストン30がシリンダ27とは反対方向、すな
わち割出テーブル20に向かって押圧されて、第２の弾性
部材31の弾性力に抗して図の上方に移動する。その結
果、ピストン30の外周端の摩擦面30bが割出テーブル20
の裏面に強く圧接され、割出テーブル20の回転の動きを
阻止する。かくして、割出テーブル20の回転を割出テー
ブル20の裏面のみではなく、更にロータ14の面にもブレ
ーキを加えてクランプするから、クランプ力が倍増され
る。そのため、ワークに切削力等の力が加わっても、常
に正規の停止位置で正確に位置決め保持することができ
る。

なお、上記のように、クランプ時には、ピストン30は
割出テーブル20を上方に押圧し、一方、シリンダ27は第
１の弾性部材26を介してロータ14を下方に加圧するか
ら、一体的に固着されているロータ14と割出テーブル20
との両方に対してスラスト方向に反対方向の力が同時に
作用することとなる。その結果、ピストン30によるスラ
スト変位力とシリンダ27によるスラスト変位力とが打ち
消し合い、割出テーブル20の軸方向の変位が防止され
る。同時に又、ロータ14の軸方向の変位も阻止されてク
ロスローラ軸受15に不必要なスラスト力が負荷されるこ
とも防止される。

なお、上記実施例ではモータステータ12をモータロー
タ13の外方に設けたものを説明したが、これに限定され
るものではなく、内外両ステータの間にモータロータ13
を配設した高トルク型のものに、クランプ機構25を組み
込むことも可能である。

又、第１の弾性部材の自由端を直接にロータ面に圧接
する場合を述べたが、第１の弾性部材によりシリンダを
軸回転不能に支持し、シリンダを直接ロータに当接させ
るようにしてもよい。

更にまた、第１の弾性部材とロータの当接面との間
に、ブレーキライニングを施したクランプ部材を介在さ
せるようにしてもよい。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案によれば、直接駆動型の
回転割出テーブルにおいて、クランプ機構はロータと割
出テーブルとの双方に同時にブレーキをかける構成とし
た。そのため、クランプ力が従来のロータのみにブレー
キをかけるものに比し倍増され、重切削等の場合にも十
分な制動力で正確な割出し保持が可能になるという効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の縦断面図である。 図中、11はハウジング、12はモータステータ、13はモー
タロータ、14はロータ、15は軸受、20は割出テーブル、
21は回転検出器（レゾルバ）、25はクランプ機構、26は
第１の弾性部材、26aは摩擦面、27はシリンダ、30はピ
ストン、30bはシリンダの摩擦面、31は第２の弾性部
材、33は加圧室、41は流体経路である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ハウジングと、該ハウジングに軸受を介し
   て回転自在に支持されたロータと、該ロータの軸端部に
   固定された割出テーブルと、該割出テーブルを停止位置
   に保持するクランプ機構を備えた直接駆動型回転割出テ
   ーブルにおいて、前記クランプ機構は前記割出テーブル
   の裏面に対向させて前記ロータに形成した対向面に離接
   される摩擦面を一端側に有し他端側を前記ハウジングに
   固定された薄板状の第１の弾性部材と、前記割出テーブ
   ルの裏面に離接される摩擦面を有するピストンと、該ピ
   ストンを軸方向に変位自在に前記ハウジングに支持する
   薄板状の第２の弾性部材と、前記ピストンとの間に流体
   圧室を形成して軸方向に摺動自在に前記ピストンに嵌合
   すると共に前記第１の弾性部材の摩擦面の背面に当接し
   ているシリンダと、前記流体圧室に加圧流体を流通させ
   る流体経路とを備えたことを特徴とする直接駆動型回転
   割出テーブル。