KR20100045906A

KR20100045906A - 공작기계용 분할 장치에서의 클램프 장치

Info

Publication number: KR20100045906A
Application number: KR1020090086384A
Authority: KR
Inventors: 요이치 니시타
Original assignee: 츠다코마 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2008-10-24
Filing date: 2009-09-14
Publication date: 2010-05-04
Also published as: JP5216528B2; EP2179817A1; JP2010099789A; TW201026430A; US20100019427A1; CN101722442A; CN101722442B

Abstract

본 발명은, 공작기계용 분할 장치에서의 클램프 장치에 있어서, 임의 각도의 분할이 가능하고 높은 강성이나 클램프 토크를 얻을 수 있는 것이다. 주축에 대해 회전할 수 없는 클램프부와, 주축의 축선방향으로 변위 가능한 클램프 피스톤이 받는 유체압을 클램프부에 작용시키는 압압 기구를 구비하고, 주축이 분할된 각도 위치를 유지하는 클램프 장치에 있어서, 클램프부는 주축에 대해 상대 회전할 수 없는 제1 클램프부와, 주축과 함께 회전하는 제2 클램프부를 구비하고, 압압 기구는 제1 클램프부를 압압하는 제1 압압부와, 제2 클램프부를 압압하는 제2 압압부를 구비하고, 클램프 피스톤이 유체 압력에 의해 왕복 운동하면, 제2 클램프부 또는 제2 압압부에 탄성 변위가 생겨 제1 클램프부에는 축선방향의 힘이 제2 클램프부에는 주축의 반경방향의 힘이 가해져 회전축이 클램프된다.

공작기계용 분할 장치, 클램프 장치, 압압 기구, 클램프부, 회전축

Description

공작기계용 분할 장치에서의 클램프 장치{CLAMPING DEVICE FOR INDEXING DEVICE FOR MACHINE TOOL}

본 발명은 공작기계용 분할 장치에서의 클램프 장치에 관한 것이다.

공작기계에 이용되는 분할 장치에는 예를 들면 회전 테이블 장치(로터리 테이블, 인덱스 테이블이라고도 한다.)가 있다. 또한 회전 테이블 장치에서는 분할된 주축의 각도 위치를 유지하기 위해, 클램프 장치가 구비되어 있는 것이 일반적이다. 종래, 이러한 회전 테이블 장치에서의 클램프 장치로서 다음의 3가지 방식이 알려져 있다.

슬리브 클램프 방식. 이것은 주축에 대해 그 외측을 둘러싸는 슬리브를 배치한 것이다. 그리고 슬리브의 외측에 작동 유체를 공급함으로써 슬리브의 박육부를 변형시켜 주축에 압압시켜 주축의 위상을 유지하는 것이다(특허 문헌 1).

디스크 클램프 방식. 이것은 주축으로부터 그 축 주위에 일체로 돌출되는 클램프 디스크와, 클램프 디스크의 편측의 피클램프면에 대해 축선방향으로 변위 가능하게 형성된 클램프 피스톤과, 클램프 디스크의 클램프 피스톤과는 반대측의 피클램프면에 대향하여 형성된 프레임측의 클램프면을 구비하고 있다. 그리고 클램프 피스톤을 포함한 압압 기구에 작동 유체를 공급함으로써 클램프 피스톤의 압압부가 클램프 디스크를 압압 하고, 그 결과 클램프면과 압압부로 클램프 디스크가 클램프되어 주축의 위상이 유지된다(특허 문헌 2).

커플링 방식. 이것은 프레임측에 고정시킨 제1 고정 커플링 부재와, 주축측에 고정시킨 제2 고정 커플링 부재와, 쌍방의 커플링 부재에 대해 축선방향으로 진퇴 가능하게 형성한 이동 커플링 부재를 갖추는 것이다. 그리고 각각의 커플링 부재에는 맞물림용의 분할 톱니가 형성되어 있다. 또한 이동 커플링 부재를 축선방향으로 진퇴(변위)시키는 피스톤 부재도 형성되어 있다. 피스톤 부재에 의해 이동 커플링 부재를 각 고정 커플링 부재를 향해 전진시키면 분할 톱니가 맞물리고, 그로 인해 주축의 위상이 유지된다(특허 문헌 3).

상기 서술한 3가지 방식의 클램프 장치에는 이하와 같은 문제가 있다. 따라서 범용성을 고려하면 어느 것도 만족할 수 있는 것이라고는 할 수 없다.

슬리브 클램프 방식의 경우, 클램프 토크(주축을 지지하는 힘/이하에는 "클램프력"이라고도 한다.)는 클램프면(박육부가 주축에 대해 힘이 미치는 면)의 지름과 축선방향의 길이에 의존한다.

따라서 큰 클램프력을 얻으려면 클램프면 및 슬리브의 지름 방향의 치수나 축선방향의 치수를 크게 해야 되므로, 모두 장치의 대형화를 초래한다. 또한 회전 테이블 장치는 머시닝 센터 등의 공작기계 상에 설치되는 것이며, 공작기계 상에서의 설치 스페이스의 관계에서 지름 방향이나 축선방향의 치수에 제한을 받는다. 따라서 실제로는 클램프 토크를 크게 하는 것은 어렵다.

또한 클램프 토크가 작은 경우에는 모멘트 부하(워크 가공에 따라 작용하는 회전 방향의 부하)가 큰 중가공(重加工)에 있어서 원테이블의 분할 위치를 유지할 수 없기 때문에, 그러한 중가공에는 대응할 수 없다.

또한 디스크 클램프 방식의 경우, 클램프 토크는 클램프 디스크의 지름과 클램프 피스톤의 압압력에 의존한다. 따라서 큰 클램프력을 얻으려면, 마찬가지로 장치의 대형화를 초래한다. 또한 장치를 대형화시켜 큰 클램프력을 얻어도, 클램프 장치 자체 특히 클램프 디스크의 모멘트 부하에 대한 강성이 낮기 때문에, 원테이블의 분할 위치를 안정적으로 유지할 수 없어, 이 경우에도 슬리브 클램프 방식과 마찬가지로 중가공에 대응할 수 없다.

또한 커플링 방식의 경우, 분할 톱니끼리의 맞물림에 의한 유지이기 때문에, 분할 위치는 완전히 고정된 상태가 되며, 장치의 모멘트 부하에 대한 강성도 높다. 그러나 분할 각도가 분할 톱니의 톱니수에 의존하기 때문에, 임의 각도에서의 원테이블의 분할이 불가능하여 가공면에서 제한을 받는다.

또한 상기 서술한 문제는 공작기계의 분할 장치 중 회전 테이블 장치에 한정되지 않고, 다른 장치에도 해당된다고 생각할 수 있다. 예를 들면, 회전 구동되는 지지축을 통해 스핀들을 지지하고, 그 각도 위치를 분할하는 스핀들 헤드의 경우이다(특허 문헌 4).

[특허 문헌 1] 일본 공개특허공보 2006-35391호

[특허 문헌 2] 일본 공개실용공보 평6-42047호

[특허 문헌 3] 일본 공개특허공보 평7-256538호

[특허 문헌 4] 미국 특허 제5584621

본 발명은 상기 실정을 고려하여 개발된 것으로, 그 목적은 임의 각도의 분할이 가능하면서도 높은 강성이나 클램프 토크를 얻을 수 있는 클램프 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 회전 구동되는 주축에 대해 상대 회전할 수 없게 형성된 클램프부와, 주축의 축선방향으로 변위 가능하게 형성된 클램프 피스톤을 포함함과 함께 클램프 피스톤이 받는 작동 유체의 압력을 클램프부에 대해 작용시키는 압압 기구를 구비하고, 주축의 분할된 각도 위치를 유지하는 공작기계용 분할 장치에서의 클램프 장치를 전제로 한다.

그리고 클램프부는 주축에 대해 상대 회전할 수 없게 형성된 제1 클램프부로서의 클램프 디스크와, 주축 또는 주축과 일체로 회전하는 부재에 형성되어 주축의 반경방향과 교차하는 방향으로 연장되는 수압면을 포함한 제2 클램프부를 포함하며, 압압 기구는 상기 클램프 디스크에 대향함과 함께 클램프 피스톤과 클램프 디스크 사이에 개재되는 제1 압압부와, 제2 클램프부의 수압면에 대향함과 함께 클램프 피스톤과 제2 클램프부 사이에 개재되는 제2 압압부를 포함하며, 클램프 피스톤이 상기 작동 유체의 압력을 받는 것에 의해 맞닿은 상태가 되는 제2 클램프부 및 압압 기구에서의 제2 압압부 중 일방은 클램프 피스톤을 통해 작용하는 축선방향의 압압력을 받아 제2 클램프부의 수압면에 대한 주축의 반경방향의 압압력을 발생시 키는 압압력 전향부를 포함하며, 제2 클램프부 및 제2 압압부 중 적어도 일방은 제2 압압부가 제2 클램프부에 대해 압압력을 작용시키는 것에 따라 클램프 피스톤의 상기 축선방향의 변위를 허용하도록 탄성적으로 변위 가능하게 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 압압 기구에서의 클램프 피스톤이 작동 유체로부터 받는 압력은 제2 압압부를 통해 제2 클램프부의 수압면에 작용한다. 그 때, 제2 클램프부의 수압면에는 압압력 전향부의 작용에 의해 클램프 피스톤이 작동 유체로부터 받는 주축의 축선방향(이하, 축선방향이라고 한다.)의 압력과 직교하는 방향(주축의 반경방향(이하, 반경방향이라고 한다.))의 압압력이 작용한다.

또한 제2 클램프부 및 제2 압압부 중 적어도 일방은 제2 압압부가 제2 클램프부에 대해 압압력을 작용시키는 것에 따라 클램프 피스톤의 축선방향의 변위를 허용하도록 탄성적으로 변위 가능하게 형성되어 있기 때문에, 클램프 피스톤은 제2 압압부와 제2 클램프부가 맞닿은 상태로부터 작동 유체의 압력을 받아 더욱 축선방향으로 변위된다. 그리고, 강체끼리가 맞닿았을 경우에는 그 이상의 변위는 불가능하지만, 맞닿은 상태가 되는 제2 압압부와 제2 클램프부 중 적어도 일방이 압압력의 증가에 따라 탄성적으로 변위되도록 구성되어 있기 때문에, 클램프 피스톤의 변위가 허용된다.

그리고 이 클램프 피스톤의 추가적인 변위에 의해 클램프 피스톤과 클램프 디스크 사이에 개재되는 제1 압압부를 통해 클램프 디스크에 대해 축선방향의 압압력이 작용한다.

본 발명에 의하면 주축과 함께 회전하는 클램프부에 대해, 반경방향 및 축선방향의 2개의 압압력이 동시에 작용하기 때문에, 강고한 클램프력을 얻을 수 있다. 또한 클램프 디스크만으로 클램프하는 구성과는 달리, 모멘트 부하에 대한 충분한 강성을 가짐과 함께 임의 각도의 분할이 가능해져 커플링 방식과 같이 분할 각도에 제한을 받지 않는다.

또한 본 발명에 의하면 1개의 클램프 피스톤의 동작에 의해 반경방향 및 축선방향의 2개의 압압력이 동시에 발생하는 구성이기 때문에, 단순히 두 방식의 클램프 장치를 병용 하는 것에 비해 구성이 간소화된다.

도 1은 본 발명이 적용되는 공작기계용 분할 장치의 일례로서, 주축으로서의 회전축(2)의 회전 각도를 임의로 분할 가능한 회전 테이블 장치(1)를 나타내고 있다. 또한 도 1에 나타내는 회전 테이블 장치(1)는 기어 등의 감속 기구를 이용하지 않는 직접 구동형 모터(이하, DD 모터라고 한다.)(3)를 구동원으로 하는 구동 기구를 채용한 예이다. 단, 본 발명이 적용되는 분할 장치는 회전축(주축: 2)에 상대 회전할 수 없게 조립된 웜 휠을 구동 모터 등으로 회전시키는 구동축 상에 형성한 웜 기어로 회전 구동하는 구성으로 해도 된다.

도 1의 회전 테이블 장치(1)는 워크가 탑재되는 원테이블(4)과, 원테이블(4)을 지지하는 회전축(2)과, 회전축(2)을 회전 가능하게 지지하는 프레임(5)과, 프레임(5)과 회전축(2) 사이에 수용되는 DD모터(3)와, 프레임(5)과 회전축(2) 사이에 수용되는 클램프 장치(6)를 구비하고 있다. 그리고 DD모터(3)를 구동시키면 프레임(5)에 대해 원테이블(4)이 회전축(2)과 함께 회전축(2)의 축선을 중심으로 하여 회전하여 그 각도 위치가 분할된다. 또한 클램프 장치(6)를 작동시키면, 회전축(2)이 클램프되어 상기 회전에 의해 분할된 원테이블(4)의 각도 위치가 유지된다. 이하, 각 구성요소를 상세히 서술한다.

원테이블(4)은 그 표면에 워크(또는 워크가 장착되는 지그)를 재치하여 지지하는 것이다. 원테이블(4)은 원테이블(4)의 이면측에 형성되는 주축으로서의 회전축(2)에 대해, 양자의 축선을 일치시킨 상태로 장착되어 있다. 원테이블(4)은 그 축선을 중심으로 하는 원주 상의 복수 개소에 나사부재(4a)가 등간격으로 삽입되어 있고, 그 나사부재(4a)에 의해 회전축(2)의 일단에 고정되어 있다.

회전축(2)은 도시된 예에서는 2개의 축부재(2a, 2a)로 이루어져 있고, 양 축부재(2a, 2a)를 축선을 일치시킨 상태로 조합하여 나사부재(2b)에 의해 연결한 구성으로 되어 있다.

프레임(5)은 회전 테이블 장치(1)의 베이스가 되는 부분으로서, 회전축(2)을 수용하여 지지하기 위한 관통구멍을 가지고 있다. 이 관통구멍은 회전축(2)을 받친 상태로, 프레임(5)과 회전축(2) 사이에 환형의 공간부(9)가 존재하는 크기로 형성되며, 또한 원테이블(4)측에 있어서 공간부(9)가 단계적으로 지름이 확대되도록 형성되어 있다. 그것에 의해 프레임(5)의 원테이블(4)측에는 공간부(9)내에서 단부(5a)가 형성되어 있다. 또한 프레임(5)에는 단부(5a)가 형성된 공간부(9)의 원테이블(4)측의 개구를 막는 프론트 커버(7)와 공간부(9)의 원테이블(4) 반대측의 개 구를 막는 리어 커버(8)가 장착되어 있다. 이 프론트 커버(7) 및 리어 커버(8)는 모두 회전축(2)을 둘러싸는 링 형상의 부재로서 그 내주부가 회전축(2)의 외주면에 접근하고, 그 외주부가 프레임(5)에 대해 나사부재(7a, 8a)에 의해 연결되어 있다. 따라서 프론트 커버(7), 리어 커버(8)도 프레임(5)의 일부라고 할 수 있다. 또한 프론트 커버(7)의 외주부는 원테이블(4)의 외주부 이면에 위치한다.

공간부(9)에는 DD모터(3), 클램프 장치(6) 외, 액시얼 베어링(11), 래디얼 베어링(12), 회전 검출기(13)가 형성되어 있다. 또한 래디얼 베어링(12)은 회전축(2)의 축부재(2a)와 프레임(5) 사이에 개재되어 있고, 액시얼 베어링(11)과 협동하여 회전축(2)을 프레임(5)에 대해 회전이 자유롭게 지지된 상태로 하고 있다.

DD모터(3)는 회전축(2)을 회전 구동하는 것으로, 로터(3a)의 외주면을 스테이터(3b)가 둘러싸는 이너 로터형이다. DD모터(3)는 고정 철심에 코일을 감아 구성된 스테이터(3b)와 스테이터(3b)의 내주면에 근접하여 대향하는 복수의 마그넷을 원주방향에 걸쳐 배치한 로터(3a)를 동심원상으로 배치한 것이다. 로터(3a)는 회전축(2)에 대해 나사부재(3c)에 의해 연결되어 있다. 또한 스테이터(3b)는 프레임(5)에 대해 나사부재(3d)에 의해 연결되어 있다.

회전 검출기(13)는 회전축(2)의 회전량을 검출하기 위한 인코더(13a)와 인코더(13a)에 검출되는 피검출자(13b)를 구비하고 있다. 회전축(2)에 형성된 피검출자(13b)를 프레임(5)에 형성된 인코더(13a)가 검출하고, 인코더(13a)로부터의 검출 신호에 기초하여 회전축(2)의 회전량이 검출된다.

클램프 장치(6)는 도 1 또는 도 2에 나타내는 바와 같이 회전 구동되는 회전 축(2)에 대해 상대 회전할 수 없게 형성된 클램프부(20)와 작동 유체의 압력에 의해 클램프 피스톤(42)을 클램프부(20)로 이동시켜 축선방향의 압압력을 작용시키는 압압 기구(40)를 구비하고 있다.

또한 본 발명에 의한 클램프 장치(6)는 복수 방향의 압압력에 의해 회전축(2)을 클램프하는 것이다. 또한 여기서 말하는 복수 방향의 압압력이란 축선방향의 압압력과 축선방향과 직교하는 방향(반경방향)의 압압력이다. 이 때문에 클램프부(20)와 압압 기구(40) 중 일방에는 축선방향의 압압력으로부터 반경방향의 압압력을 발생시키는 압압력 전향부를 구비하고 있다. 또한 클램프부(20)와 압압 기구(40) 중 적어도 일방의 일부는 클램프부(20)가 반경방향의 압압력을 받으면서도, 압압 기구(40)에서의 클램프 피스톤(42)이 축선방향으로 변위(이동)되는 것을 허용시켜 클램프부(20)가 축선방향의 압압력도 받도록 하기 위해서 탄성적으로 변위 가능하게 형성되어 있다. 이하, 이러한 구성에 대해 상세히 서술한다.

클램프부(20)는 축선방향의 압력을 받는 제1 클램프부로서의 클램프 디스크(21)와 반경방향의 압력을 받는 제2 클램프부(31)로 구성된다. 그리고 클램프 디스크(21) 및 제2 클램프부(31)는 회전축(2)의 축부재(2a)에 대해 반경방향 외측을 향해 각각 플랜지상으로 돌출하도록 형성되어 있다. 또한 클램프 디스크(21)는 제2 클램프부(31)보다 대경이기 때문에, 반경방향에 있어서 클램프 디스크(21)의 외주부가 제2 클램프부(31)보다 외측으로 돌출되어 제2 클램프부(31)의 범위에서 양자는 서로 겹쳐져 있다. 또한 클램프 디스크(21)와 제2 클램프부(31)가 서로 겹친 부분은 축선방향의 양 외측에 있어서 상기 서술한 액시얼 베어링(11)에 의해 프레 임(5) 및 프론트 커버(7)에 지지되어 있다.

여기서 클램프 디스크(21)의 축선방향의 양면 중 제2 클램프부(31)측의 면을 A면, 그 반대측의 면을 B면이라고 한다. 또한 축선방향에서의 위치 관계를 표현할 때, 클램프 디스크(21)를 기준으로 하여 클램프 디스크(21)에 가까운 쪽을 축선방향 내측, 먼 쪽을 축선방향 외측이라고 한다.

도시된 예에서는 제2 클램프부(31)는 회전축(2)에 일체로 형성되어 있다. 즉 회전축(2)은 래디얼 베어링(12)에 의해 프레임(5)에 대해 지지되는 축부재(2a)와 축부재(2a)로부터 반경방향으로 연장되는 플랜지상의 대경부를 일체로 형성한 구성으로 되어 있다. 그리고 이 대경부가 제2 클램프부(31)로서 기능한다. 또한 이 대경부(제2 클램프부: 31)의 외주면은 회전축(2)의 반경방향과 교차하는 방향으로 연장되는 수압면(31a)이며, 도시된 예에서는 축선방향 내측을 향해 지름이 확대되는 테이퍼상으로 수압면(31a)이 형성되어 있다.

클램프 디스크(21)는 회전축(2)과는 별체의 링 형상의 평판으로서, 회전축(2)의 외주면에 끼워지는 형태로 형성되어 있다. 또한 클램프 디스크(21)는 그 내주부에서의 A면이 제2 클램프부(31)에서의 축선방향 내측의 면에 대향하도록 형성되어 있다.

클램프 디스크(21)와 제2 클램프부(31)가 서로 겹치는 개소에 있어서, 제2 클램프부(31)에는 오목부(32)가 원주방향을 따라 형성되며, 클램프 디스크(21)에는 볼록부(22)가 원주방향을 따라 형성되어 있고, 클램프 디스크(21)의 볼록부(22)가 제2 클램프부(31)의 오목부(32)에 끼워 맞춰져 있다. 그 위에 이 끼워 맞춤 부분에 있어서, 원주방향에 걸친 복수 개소에서 나사부재(25)가 축선방향을 향해 삽입되어 있고, 그로 인해 클램프 디스크(21)가 제2 클램프부(31)에 연결되어 있다. 따라서 클램프 디스크(21)는 회전축(2)에 대해 제 2의 클램프부(31)를 통해 상대 회전할 수 없게 장착되어 있다.

상기 서술한 프레임(5)에서의 관통구멍내에 형성된 단부(5a)는 다단으로 형성되어 있고, 반경방향에서의 가장 외측단의 축선방향 내측면이 클램프 디스크(21)의 외주부의 B면과 대향하여 클램프 디스크(21)에 작용하는 압압력을 받는 클램프면(5b)이 된다.

압압 기구(40)는 클램프 디스크(21)와 제2 클램프부(31)에 압압력을 작용시키는 피스톤 부재(41)와 피스톤 부재(41)를 축선방향으로 왕복 운동시키는 왕복 장치(61)를 구비하고 있다.

피스톤 부재(41)는 회전축(2)과 동축적으로 형성되는 링 형상으로서, 클램프 디스크(21)의 외주부의 A면측으로서, 제2 클램프부(31)보다 반경방향 외측에 배치되어 있다. 또한 피스톤 부재(41)는 축선방향으로 왕복 운동하는 클램프 피스톤(42)과, 클램프 피스톤(42)의 축선방향 내측의 단부인 제1 압압부(43)와, 제1 압압부(43)에 대해 반경방향 내측으로 이간하여 형성되어 축선방향으로 연장되는 원통형의 제2 압압부(44)와, 제1 압압부(43)와 제2 압압부(44)를 반경방향으로 연결하는 링 형상의 연결부(45)를 구비한다. 연결부(45)는 제2 압압부(44)의 축선방향 내측의 단부와 제1 압압부(43)를 연결하고 있다. 이와 같이 도시된 예에서는 본 발명에서 말하는 클램프 피스톤, 제1 압압부 및 제2 압압부가 일체로 형성되어 피스 톤 부재(41)의 일부로서 존재한다.

제1 압압부(43)은 클램프 디스크(21)의 외주부의 A면을 축선방향으로 압압하는 것으로서, 클램프 디스크(21)의 A면에 대향하여 이간하여 형성되어 있다. 즉 제1 압압부(43)는 클램프 피스톤(42)과 클램프 디스크(21) 사이에 개재되어 있다.

제2 압압부(44)는 제2 클램프부(31)를 축선방향에 교차하는 방향으로 압압하는 것으로서, 탄성적으로 변위 가능한 가요성을 가지며, 제2 클램프부(31)의 수압면(31a)를 둘러싸도록 축선방향으로 연장되는 원통형으로 형성되어 있다. 즉 제2 압압부(44)는 클램프 피스톤(42)과 제2 클램프부(31) 사이에 개재되어 있다.

또한 제2 압압부(44)의 내주면은 축선방향 내측을 향하여 지름이 확대되는 테이퍼상으로 형성되어 있다. 한편, 제2 압압부(44)의 외주면도 상기 내주면과 동일한 테이퍼상으로 형성되어 있다. 또한 제2 압압부(44)의 내주면 및 외주면의 테이퍼 각도(회전축(2)의 축선에 대해 이루는 각도)는 제2 클램프부(31)의 수압면(31a)보다 약간 크게 형성되어 있다. 즉 이 내주면의 축선방향 외측부가 제2 클램프부(31)의 수압면(31a)에 맞닿은 상태에 있어서 이 내주면의 축선방향 내측부와 제2 클램프부(31)의 수압면(31a) 사이에 간극이 생기도록 형성되어 있다.

또한 제2 압압부(44)에는 원주방향으로 등간격으로 복수의 슬릿(44a)이 내주면으로부터 외주면을 관통하여 방사상으로 형성되어 있다. 슬릿(44a)은 제2 압압부(44)에 대해 그 축선방향 외측의 단면으로부터 연결부(45)의 축선방향 외측의 면에 이를 때까지 연장되어 형성된다. 따라서 슬릿(44a)은 축선방향 외측을 향해 개구되는 상태로 되어 있다. 슬릿(44a)에 의해 제2 압압부(44)가 휘기 쉬워져 탄성적 으로 변위(변형)되기 쉽게 되어 있다.

상기 서술한 클램프부(20)의 제2 클램프부(31)와 압압 기구(40)의 피스톤 부재(41)에서의 제2 압압부(44) 중 일방에는 축선방향의 압압력으로부터 반경방향의 압압력을 발생시키는 압압력 전향부를 구비하고 있다. 도시된 예에서는 압압력 전향부는 제2 클램프부(31)의 외주면, 즉 테이퍼상의 수압면(31a)이 된다. 자세하게는 압압 기구(40)에서의 제2 압압부(44)는 클램프 피스톤(42)이 작동 유체의 압력을 받음에 따라, 제2 클램프부(31)의 수압면(31a)에 압접되어 수압면(31a)에 대해 축선방향의 압압력을 작용시킨다. 그렇게 하면, 수압면(31a)이 테이퍼면인 점에서, 테이퍼면의 캠 작용(쐐기 효과)에 의해 도 3(A)에 나타내는 바와 같이, 축선방향의 압압력(F1)에 대해 제2 클램프부(31)에 대해 반경방향으로 작용하는 증가된 압압력(F2)이 발생한다. 따라서 수압면(31a)이 압압력 전향부에 상당한다.

또한 상기와 같이 제2 클램프부(31)는 제2 압압부(44)로부터 축선방향의 압압력(F1)를 받는 것에 의해 증가된 반경방향의 압압력(F2)이 발생하도록 구성되어 있고, 클램프부(20: 제2 클램프부(31))는 힘 증가작용을 나타내는 구성(부분), 즉 힘 증가부를 가지고 있다.

왕복 장치(61)는 피스톤 부재(41)를 끼워 넣어 축선방향으로 변위 가능하게 하는 실린더(62)와 피스톤 부재(41)를 축선방향 외측에 항상 부세하는 리턴 스프링(63)과, 작동 유체를 실린더(62)의 내부에 넣는 유체압 회로(64)를 구비하고 있다.

실린더(62)는 프론트 커버(7)와 프레임(5)에 의해 형성되며, 축선방향 외측 이 폐쇄됨과 함께 축선방향 내측이 개구되도록 형성되어 있다. 그리고 실린더(62)의 축선방향으로 연장되는 반경방향 내측 및 외측의 내주면과 프론트 커버(7)의 축선방향 내측의 면에 의해 피스톤 부재(41)의 클램프 피스톤(42)의 축선방향의 변위를 안내하는 안내홈(62a)이 형성되어 있다. 이 안내홈(62a)은 클램프 피스톤(42)의 축선방향의 변위를 안내하는 것으로, 클램프 피스톤(42)에서의 축선방향 외측의 단부를 둘러싸도록 형성되어 있다.

리턴 스프링(63)은 인장 스프링으로서, 클램프 피스톤(42)의 축선방향 외측의 단면과 프론트 커버(7) 사이에 있어서 원주방향의 복수 개소에 개재되어 있다. 리턴 스프링(63) 내를 나사부재(42a)의 축부가 관통하여 클램프 피스톤(42)에 삽입되어 있다. 나사부재(42a)의 머리 부분이 리턴 스프링(63)보다 축선방향 외측으로 돌출되어 있고, 이 머리 부분이 헐겁게 끼워지는 규제구멍(7b)이 프론트 커버(7)에 마련되어 있다. 규제구멍(7b)의 바닥에 머리 부분이 도달하면 클램프 피스톤(42)의 후퇴 위치가 규제된다.

유체압 회로(64)는 프론트 커버(7)와 안내홈(62a)과 클램프 피스톤(42)의 축선방향 외측의 면에 의해 구성되는 밀폐 공간인 압력실(65)과, 프레임(5)에 형성된 공급관(5c)을 구비하고 있다. 또한 공급관(5c)은 프레임(5)의 외측으로부터 압력실(65)에 연통하여 형성되어 있다. 공급관(5c)은 압력실(65)과는 반대측의 개구단이 압유 공급구(5d)가 된다. 그리고 외부로부터 압유 공급구(5d)를 거쳐 작동 유체로서의 압유가 압력실(65)에 공급된다.

상기 서술한 회전 테이블 장치(1)의 클램프 장치(6)는 이하의 순서로 원테이 블(4)(회전축(2))의 각도 위치를 산출한 후에 그 각도 위치를 유지한다.

먼저, DD모터(3)에 의해 회전축(2)이 회전 구동되어 원테이블(4)의 각도 위치가 분할된다. 이 때, 피스톤 부재(41)가 축선방향 내측으로 변위 가능한 상태에 있다. 즉 제1 클램프부인 클램프 디스크(21)와 피스톤 부재(41)에서의 제1 압압부(43) 사이 및 제2 클램프부(31)와 제2 압압부(44) 사이에는 축선방향의 간극이 존재한다.

그 다음에 그 분할된 원테이블(4)(회전축(2))의 각도 위치를 유지하기 위해서 압유 공급구(5d) 및 공급관(5c)을 통해 작동 유체로서의 압유가 압력실(65)에 공급된다. 그로 인해 압력실(65) 내부의 오일의 압력이 높아지기 때문에, 피스톤 부재(41)(클램프 피스톤(42))가 리턴 스프링(63)의 부세력에 저항하여 축선방향 내측으로 변위된다.

클램프 피스톤(42)의 변위에 따라 클램프 피스톤(42)과 일체로 형성된 제2 압압부(44)도 제2 클램프부(31)의 수압면(31a)을 향해 변위된다. 그에 따라 제2 압압부(44)는 그 내주면측이 수압면(31a)에 맞닿아, 압유의 압력에 의해 수압면(31a)에 압접된 상태가 된다. 그 결과, 상기 서술한 바와 같이 제2 클램프부(31)에 대해 반경방향 내측으로 압압력이 발생한다.

또한 제2 압압부(44)가 제2 클램프부(31)의 수압면(31a)에 맞닿은 초기 상태에서는 클램프 디스크(21)와 프레임(5)의 클램프면(5b) 사이 및 클램프 디스크(21)와 제1 압압부(43) 사이 중 적어도 전자에는 간극이 존재한다. 따라서 클램프 디스크(21)에는 실질적으로 압압력은 작용하지 않는다.

상기 서술한 바와 같이 제2 압압부(44)에는 슬릿(44a)에 의해 가요성이 부여되어 있다. 따라서 제2 압압부(44)가 제2 클램프부(31)에 대해 압접됨에 따라, 그 반력에 의해 제2 압압부(44)가 반경방향(직경 확대 방향)으로 휘어 제2 압압부(44)의 내주면의 접촉부가 지름이 확대된다. 그 때문에, 제2 압압부(44)와 제2 클램프부(31)가 맞닿은 상태로부터도 클램프 피스톤(42)(제1 압압부(43))의 축선방향 내측으로의 변위가 허용된다. 즉 클램프 피스톤(42)의 변위는 제2 압압부(44)와 제2 클램프부(31)가 맞닿는 것에 의해 규제되지 않고, 제2 압압부(44)가 제2 클램프부(31)에 압접된 상태로부터 제2 압압부(44)가 내주면을 지름이 확대되는 방향으로 탄성적으로 변위되는 것에 의해 허용된다.

또한 제2 압압부(44)의 내주면과 제2 클램프부(31)의 수압면(31a)은 상기 서술한 바와 같이 테이퍼각이 다르기 때문에 처음에는 선으로 맞닿은 상태로 되어 있지만, 제2 압압부(44)가 휨으로써 면으로 맞닿은 상태가 된다.

그리고 제1 압압부(43)는 클램프 피스톤(42)이 받는 압유의 압력에 의해 제2 압압부(44)와 제2 클램프부(31)가 압접 상태가 된 후에도 축선방향 내측으로 변위되어, 클램프 디스크(21)의 외주측 단부(피클램프부)를 프레임(5)의 클램프면(5b)에 대해 압압한다. 그로 인해 클램프 디스크(21)는 제1 압압부(43)로부터 축선방향의 압압력을 받아, 제1 압압부(43)와 프레임(5)의 클램프면(5b) 사이에 클램프된 상태가 된다.

그 결과, 회전축(2)은 자신에게 형성된 제2 클램프부(31)와 자신에 대해 상대 회전할 수 없게 조립된 클램프 디스크(21)의 2개소에 대해, 각각 다른 방향의 압압력에 의해 클램프되게 된다. 즉 제2 클램프부(31)의 수압면(31a)이 제2 압압부(44)로부터 반경방향 내측을 향한 압압력(클램프력)을 받음과 동시에, 클램프 디스크(21)가 제1 압압부(43)로부터 축선방향으로의 압압력을 받는 것에 의해 제1 압압부(43)와 클램프면(5b) 사이에서 클램프된 상태가 된다. 따라서 이 2개소에서 동시에 발생하는 반경방향 및 축선방향에서의 클램프력에 의해 회전축(2)의 각도 위치가 강고하게 유지된 상태가 된다.

상기의 예에서는 제2 압압부(44)의 내주면과 제2 클램프부(31)의 외주면(수압면(31a))의 테이퍼각을 다르게 하는 것으로 했지만, 양자의 테이퍼각을 동일하게 하여 처음부터 면 전체가 맞닿도록 해도 된다. 또한 그 경우에는 제2 압압부(44)와 클램프 피스톤(42)(제1 압압부(43))을 연결하고 있는 부분, 즉 연결부(45)는 가요성을 가지는 것으로 하고, 제2 압압부(44)는 연결부(45)가 휨으로써 탄성적으로 변위하는 것으로 하면 된다.

단, 상기의 연결부(45)에서 휘게 하는 구성에서는 제2 압압부(44) 전체의 변위에 의해 제2 압압부(44)와 제2 클램프부(31)가 제2 압압부(44)에서의 축선방향 내측의 단부에서만 맞닿은 구조가 되며, 상기와 같은 면이 아니라 선으로 맞닿은 상태가 된다. 따라서 보다 큰 클램프력이 필요한 경우에는 상기의 예가 바람직하다고 할 수 있다.

또한 상기의 예에서는 도 3(A)에 나타내는 바와 같이, 제2 압압부(44)의 내주면 및 제2 클램프부(31)의 외주면이 모두 테이퍼상으로 형성되는 것으로 했지만, 도 3(B)에 나타내는 바와 같이, 제2 클램프부(31)의 외주면이 축선방향으로 연장되 는 면에 형성되는 것이어도 된다. 또한 상기의 예에서는 제2 클램프부(31)는 테이퍼상의 외주면과 축선방향 외측의 평면(31b)이 교차하여, 교차 부분에 각이 존재하는 형상으로 했지만, 도 3(B)에 나타내는 바와 같이 각을 없애는 형상으로 해도 된다. 즉 제2 클램프부(31)의 외주면을 축선방향으로 연장하는 면으로 하고, 이 외주면과 축선방향 외측의 평면(31b)이 외측으로 볼록한 원호면으로 연속되는 형상이어도 된다. 이 경우에도 원호면은 제2 클램프부(31)의 수압면(31a)이 된다. 따라서 이 수압면(31a)에 제2 압압부(44)를 작용시킴으로써 제2 클램프부(31)를 반경방향으로 압압하는 힘이 발생한다.

상기의 예에서는 클램프 피스톤(42), 제1 압압부(43) 및 제2 압압부(44)를 일체로 형성한 것, 즉 단일의 피스톤 부재(41)가 각 기능을 가지는 것으로 했지만, 당연히 각 부를 별체로 형성하여 조립한 구성으로 하는 것도 가능하다.

또한 상기의 예에서는 제2 압압부(44)가 제2 클램프부(31)(수압면(31a))에 압접함에 따라 제2 압압부(44)가 탄성적으로 변위하는 구성으로 했지만, 이것 대신에 도 4에 나타내는 바와 같이 제2 클램프부(31)가 탄성적으로 변위하는 구성으로 해도 된다.

도 4에 나타내는 예가 상기의 예와 다른 점은 제2 클램프부(31)가 회전축(2)과는 별체인 점, 제2 클램프부(31)가 회전축(2)에 대해 상대 회전할 수 없게 또한 축선방향으로 변위 가능하게 형성되어 있는 점, 제2 클램프부(31)를 축선방향 외측으로 부세하는 부세 부재(33)가 형성되어 있는 점, 제2 압압부(44)가 클램프 피스톤(42)에 대해 변위할 수 없도록 피스톤 부재(41)가 형성되어 있는 점이다. 이하에 상세히 서술한다.

압압 기구(40)에서의 제2 압압부(44)는 상기의 연결부(45)를 통하여 클램프 피스톤(42)에 지지되는 구성이 아니라, 클램프 피스톤(42)의 일부분을 이루도록 일체로 형성되어 있다. 따라서 피스톤 부재(41)는 클램프 피스톤(42)에 대해 제 2의 압압부(44)가 탄성적으로 변위할 수 없게 되어 있다.

제2 클램프부(31)는 회전축(2)의 대경부(2c)와는 별체로 형성되어 있고, 대경부(2c)의 외주면에 끼워지는 링 형상의 클램프 부재로서 형성되어 있다. 또한 회전축(2)의 대경부(2c)의 외주면에는 축선방향으로 연장되는 1개 이상의 볼록부(2d)가 원주방향의 적당한 개소에 형성되고, 또한 제2 클램프부(31: 클램프 부재)의 내주면에는 이 볼록부(2d)에 대응하는 오목홈(31c)이 형성되어 있다. 그리고 회전축(2)의 볼록부(2d)와 클램프 부재(31)의 오목홈(31c)이 끼워 맞춰짐으로써, 클램프 부재(31)는 회전축(2)에 대해 상대 회전할 수 없고 축선방향으로 이동 가능(슬라이딩 가능)하게 조합되어 있다. 이와 같이 조합되어 있는 점에서 클램프 부재(31)는 회전축(2)의 일부로 간주해도 된다.

또한 클램프 부재(31)와 클램프 디스크(21)는 축선방향으로 대향 배치되어 있고, 양자간에는 부세 부재(33)로서의 압축 스프링이 원주방향의 복수 개소에서 개재되어 있다. 이 때문에, 제2 클램프부(31)에서의 축선방향 내측의 면에는 압축 스프링(33)의 일단부를 끼워넣는 수용구멍(31d)이 형성되어 있다. 또한 압축 스프링(33)이 개재되어 있으므로 제2 클램프부(31)는 항상 축선방향 외측을 향해 부세되고, 제2 압압부(44)로부터 압압력을 받지 않을 경우에는 클램프 디스크(21)와의 사이에 변위용의 간극이 형성되어 있다.

또한 프론트 커버(7)에서의 축선방향 내측의 면에는 클램프 부재(31)에 맞닿은 계지부(7c)(스토퍼)가 형성되어 있다. 그리고 클램프 부재(31)는 제2 압압부(44)로부터 압압력을 받지 않는 상태에서는 계지부(7c)에 맞닿아 축선방향 외측으로의 변위가 규제되어 후퇴 위치가 정해져 있다.

도 4에 나타내는 구성에서는 클램프 피스톤(42)이 압유에 의한 압력을 받아 축선방향 내측을 향해 변위됨에 따라, 제2 압압부(44)가 클램프 부재(31)의 수압면(31a)에 맞닿고, 그 후 압접된다. 그로 인해 상기 예와 마찬가지로 클램프 부재(31)에 대해 반경방향의 압압력이 작용한다. 이 작용에 의해 회전축(2)에 대해 반경방향의 클램프력이 작용하게 된다.

또한 제2 압압부(44)가 클램프 부재(31)의 수압면(31a)에 압접한 상태로부터 클램프 피스톤(42)이 축선방향 내측으로 더욱 변위됨에 따라, 클램프 부재(31)가 압축 스프링(33)의 부세력에 저항하여 축선방향 내측으로 변위된다. 따라서 클램프 피스톤(42)의 변위는 제2 압압부(44)와 클램프 부재(31)가 맞닿는 것에 의해 규제되지 않고, 제2 압압부(44)가 클램프 부재(31)에 압접된 상태로부터 클램프 부재(31)가 클램프 피스톤(42)의 변위 방향으로 탄성적으로 변위함으로써 허용된다.

그리고 클램프 피스톤(42)이 축선방향 내측으로 더욱 변위됨에 따라, 제1 압압부(43)가 클램프 디스크(21)를 압압하고, 제1 압압부(43)와 프레임(5)의 클램프면(5b) 사이에서 클램프 디스크(21)가 클램프된 상태가 된다. 따라서 제2 압압부(44)가 클램프 부재(31)에 압접하면서, 클램프 디스크(21)에 대해 제 1의 압압 부(43)에 의해 압압력을 작용시키는 것이 가능해진다.

이상의 2가지 예에서는 제1 압압부(43) 및 제2 압압부(44)가 클램프 피스톤(42)과 일체로 형성되어 있는 구성으로 했지만, 이것에 한정되지 않고 도 5, 도 6에 나타내는 바와 같이 제1 압압부(43) 및 제2 압압부(44)를 클램프 피스톤(42)과는 별체의 부재로 하는 것도 가능하다.

도 5에 나타내는 예는 제2 압압부(44)가 클램프 피스톤(42) 및 제1 압압부(43)와는 별체의 부재로 형성되어 있는 구성을 가지고 있다. 그리고 도 5에 나타내는 예가 최초의 예와 다른 점은 제2 압압부(44)를 포함한 지레 레버(34)가 프레임(5)의 지지부(51)에 요동 가능하게 지지되어 있는 점, 클램프 피스톤(42)의 왕복 운동에 따라 지레 레버(34)가 요동하는 점, 지레 레버(34)의 왕복 운동에 따라 제2 압압부(44)가 제2 클램프부(31)를 압압하는 점이다.

또한 도 5에 나타내는 예에서는 클램프 피스톤(42)의 회전 테이블측에 클램프 디스크(21)가 형성되어 있다. 한편, 도면에서는 생략되어 있지만, 클램프 피스톤(42)의 회전 테이블 반대측에는 압력실(65) 및 리턴 스프링(63) 등도 형성되어 있다. 따라서 클램프 피스톤(42)은 축선방향으로 왕복 운동 가능하게 형성되어 있다. 또한 클램프 피스톤(42)의 내주면으로서, 제1 압압부(43)보다 회전 테이블 반대측의 부분은 클램프 디스크(21)로부터 축선방향 외측을 향해 지름이 축소되는 테이퍼상으로 형성되어 있다.

지레 레버(34)는 회전축(2)의 대경부(2c)인 제2 클램프부(31)의 외주면을 따라 이간하여 복수(바람직하게는 밸런스를 생각하여 3이상) 배치된다. 여기서 대경 부(2c)의 외주면은 수압면(31a)이 되어 축선방향으로 연장되는 면으로 되어 있다.

지레 레버(34)는 대략 L자 모양으로 굴곡되는 부재로서, 굴곡 부분에서 프레임(5)에 지지되어 있고, 일단에서 클램프 피스톤(42)의 내주면에 형성된 테이퍼 부분에 맞닿으며, 타단에서 제2 클램프부(31)에 상당하는 회전축(2)의 대경부(2c)의 외주면에(간접적으로) 맞닿도록 형성되어 있다. 즉 지레 레버(34)는 굴곡 부분이 받침점으로, 상기 일단이 힘점, 상기 타단이 작용점이 된다. 또한 지레 레버(34)의 굴곡부는 프레임(5)의 지지부(51)에 대해 요철 끼워 맞춤에 의해 위치 결정되어 있다. 여기에서는 굴곡부가 구형으로 팽대되어 있고, 구형 형상에 대응하여 프레임(5)의 지지부(51)에는 구면상의 오목한 부분이 형성되어 있다.

지레 레버(34)는 굴곡부(지점)로부터 상기 타단(작용점)까지의 거리가 굴곡부로부터 상기 일단(힘점)까지의 거리보다 길어지도록 형성되어 있다. 따라서 힘점에 작용하는 힘이 증가되어 작용점(제2 클램프부(31))에 작용한다. 즉 제2 압압부(44)를 포함한 압압 기구(40)에서의 지레 레버(34)는 힘 증가작용을 나타내는 구성으로 되어 있고, 압압 기구(40)가 힘 증가부를 가지고 있다고 할 수 있다.

이 구성에 의하면, 클램프 피스톤(42)이 축선방향 내측으로 변위됨에 따라, 지레 레버(34)의 일단이 클램프 피스톤(42)의 테이퍼상의 내주면에 맞닿아 상기 일단에 압압력이 작용한다. 그 작용에 의해 지레 레버(34) 자체가 굴곡부를 중심으로 도시한 시계방향으로 회전운동하며, 그로 인해 상기 타단이 대략 반경방향으로 변위하여 제2 클램프부(31)에 대해 반경방향의 압압력이 발생한다.

이와 같이 지레 레버(34)는 클램프 피스톤(42)으로부터 축선방향의 압압력을 받는 것에 의해 제2 클램프부(31)의 외주면에 반경방향의 압압력을 발생시키는 것이며, 지레 레버(34) 자체가 제2 압압부(44) 및 압압력 전향부에 상당한다.

또한 지레 레버(34)는 그 자체가 가요성을 가지도록 형성되어 있다. 그로 인해, 작용점(제2 압압부(44))이 제2 클램프부(31)의 외주면에 맞닿은 상태로부터도 지레 레버(34)가 탄성변형되어 클램프 피스톤(42)의 축선방향 내측으로의 변위가 허용된다. 따라서 클램프 피스톤(42)(제1 압압부(43))에 의해 클램프 디스크(21)에 대해서도 압압력을 작용시키는 것이 가능해진다.

또한 도시된 예에서는 지레 레버(34)와 제2 클램프부(31) 사이에 제2 클램프부(31)를 둘러싸는 얇은 원통부(46a)를 가지는 압압 부재(46)가 개재되어 있다. 압압 부재(46)는 원통부(46a)의 축선방향 외측에 연속하는 고착부(46b)를 가지며, 고착부(46b)가 프레임(5)의 지지부(51)에 나사부재(46c)로 고착되어 있다. 그리고 압압 부재(46)의 원통부(46a)는 그 얇은 두께에 의해 적어도 직경 축소 방향으로 변형 가능하게 되어 있으며, 제2 압압부(44)에 의한 압압력은 압압 부재(46)의 원통부(46a)를 통하여 제2 클램프부(31)에 작용한다.

이 구성에 의하면 지레 레버(34)에 의한 반경방향의 압압력은 원통부(46a)의 전체 둘레에 대해 부분적으로 작용하지만, 그로 인해 원통부(46a)가 직경 축소 방향으로 변형되기 때문에, 제2 클램프부(31)의 외주면에 대해 전체 둘레에 걸쳐 압압력이 작용되게 된다.

또한 도시된 예에서는 지레 레버(34)와 프레임(5)의 지지부(51) 사이에 압축 스프링 52가 개재되어 있다. 압축 스프링(52)은 지레 레버(34)의 제2 압압부(44)가 압압 부재(46)의 원통부(46a)에 대해 항상 맞닿은 상태를 유지하는 것으로서, 도면에서는 항상 시계방향으로 지레 레버(34)를 부세하고 있다. 단, 압축 스프링(52)의 스프링력은 원통부(46a)를 변형시키지 않을 정도로 해 둔다. 그리고 이 압축 스프링(52)에 의해 지레 레버(34)는 클램프 피스톤(42)이 작용점에 맞닿지 않는 상태에서도 그 자세가 유지되어 탈락되는 일이 없다.

도 6에 나타내는 예는 제1 압압부(43)가 클램프 피스톤(42)과는 별체의 부재로 형성되어 있는 구성을 가지고 있다. 그리고 그 외에 도 6에 나타내는 예가 도 4에 나타내는 예와 다른 점은 제1 압압부(43)를 포함한 프레임측 클램프 부재(47)가 축선방향으로 왕복 운동 가능하게 형성되어 있는 점, 제1 압압부(43)가 부세 부재(48)에 의해 클램프 디스크(21)로부터 이간되도록 축선방향 외측으로 부세되어 있는 점, 제1 압압부(43)와 프레임(5)과 클램프 피스톤(42) 사이에 형성된 공간에 볼 부재(49)가 수용되어 있는 점, 볼 부재(49)는 제1 압압부(43)와 프레임(5)과 클램프 피스톤(42)으로 이루어지는 3개의 부재에 각각 1점에서 접하고 있는 점, 클램프 피스톤(42)의 축선방향으로의 왕복 운동을 볼 부재(49)의 축선방향에 대해 비스듬하게 교차하는 방향의 운동으로 바꾸고 나서 제1 압압부(43)에 전달하는 점이다.

클램프 디스크(21)의 외주측 단부(피클램프부)의 A면 방향으로, 클램프 피스톤(42)과는 별체의 클램프 부재(47: 프레임측 클램프 부재)가 형성되어 있다. 이 프레임측 클램프 부재(47)는 프레임(5)의 내주면에 끼워 삽입되는 링 형상의 부재로서, 축선방향으로 슬라이딩 가능하게 형성되어 있다. 또한 프레임측 클램프 부재(47)의 내주측에서의 축선방향 내측의 면이 클램프 디스크(21)의 외주측 단부의 A면과 축선방향으로 대향하도록 형성되어 있다. 따라서 이 프레임측 클램프 부재(47)의 내주측에서의 축선방향 내측부가 제1 압압부(43)에 상당한다.

프레임측 클램프 부재(47)는 클램프 디스크(21)의 바깥 둘레보다 반경방향 외측에서 프레임(5)과의 사이에 개재된 부세 부재(48)로서의 압축 스프링에 의해, 항상 클램프 디스크(21)로부터 이간되도록 축선방향 외측에 부세되어 있다. 그리고 클램프 피스톤(42)으로부터 압압력을 받지 않는 경우에는 프레임측 클램프 부재(47)는 클램프 디스크(21)와의 사이에 변위용 간극이 형성되어 있다. 또한 이 압축 스프링(48)은 제2 클램프부(31)에 형성된 압축 스프링(33)과 마찬가지로 원주방향의 복수 개소에서 배치된다. 또한 프레임측 클램프 부재(47)에는 압축 스프링(48)의 일단부를 끼워 넣는 수용구멍(47a)이 형성되어 있다.

프레임측 클램프 부재(47)가 슬라이딩하는 프레임(5)의 내주면에는 축선방향으로 연장되는 1개 이상의 볼록부(53)가 원주방향의 적당한 개소에 형성되고, 또한 프레임측 클램프 부재(47)의 외주면에는 이 볼록부(53)에 대응하는 오목홈(47b)이 형성되어 있다. 그리고 이들 볼록부(53)와 오목홈(47b)이 끼워 맞춰짐으로써, 프레임측 클램프 부재(47)는 프레임(5)에 대해 상대 회전할 수 없고 축선방향으로 이동 가능(슬라이딩 가능)하게 조합되어 있다.

프레임측 클램프 부재(47)와 클램프 피스톤(42) 사이에 복수 개의 볼 부재(49)가 원주방향의 적당한 개소에 형성되어 있다. 구체적으로는 프레임측 클램프 부재(47)의 내주면에서의 축선방향 외측부에는 그 내경이 축선방향 내측을 향해 지름이 축소되는 테이퍼면(47c)이 형성되어 있고, 또한 클램프 피스톤(42)의 외주면 에서의 축선방향 내측부에는 그 외경이 축선방향 내측을 향해 지름이 축소되는 테이퍼면(42b)이 형성되어 있다. 또한 프레임측 클램프 부재(47)보다 축선방향 외측에는 안내홈(62a)보다 반경방향 외측으로 연장되는 단부(54)가 프레임(5)에 형성되어 있다. 이 단부(54)에도 그 내주면의 축선방향 내측부에서, 축선방향 내측을 향하여 지름이 확대되는 테이퍼면(54a)이 형성되어 있다. 그리고 이들 3개의 테이퍼면(47c, 42b, 54a)에 의해 둘러싸인 환형의 공간에 복수 개의 볼 부재(49)가 원주방향의 적당한 개소에 배치되어 있다. 또한 이 볼 부재(49)는 접촉 상태로 원주방향의 전체 둘레에 걸쳐 형성해도 되고, 원주방향으로 간격을 두어 형성해도 된다.

그리고 이 구성에 의하면, 클램프 피스톤(42)이 볼 부재(49)에 작용시키는 압압력(도의 F1)이 증가되어 클램프 디스크(21)에 작용한다. 즉 도 4의 예와 마찬가지로 하여 클램프 피스톤(42)이 제2 압압부(44)에서 제2 클램프부(31)인 회전축측 클램프 부재와 맞닿은 후에 회전축측 클램프 부재(31)를 탄성적으로 변위시키면서 더욱 축선방향으로 변위함에 따라, 볼 부재(49)에 대해 축선방향의 압압력(F1)이 작용한다. 그리고 클램프 피스톤(42)의 테이퍼면(42b)의 캠 작용(쐐기 효과)에 의해, 축선방향의 압압력(F1)이 반경방향 외측을 향하는 힘(F2)에 증가되어 볼 부재(49)에 작용한다. 또한 볼 부재(49)와 프레임측 클램프 부재(47)의 접촉부에서는 프레임측 클램프 부재(47)의 테이퍼면(47c)의 캠 작용에 의해, 반경방향의 압압력(F2)이 축선방향 내측을 향하는 힘(F3)으로서 작용한다. 그로 인해 프레임측 클램프 부재(47)가 압축 스프링(48)의 스프링력에 저항하여 축선방향 내측으로 변위되어 클램프 디스크(21)를 프레임(5)의 클램프면(5b)에 압압한다.

본 발명은 상기 서술한 각종 예에 한정되지 않는다. 예를 들면 회전축(2)의 반경방향 외측에 제1 클램프부(21), 제2 클램프부(31), 제1 압압부(43) 및 제2 압압부(44) 등을 형성하는 구성에 한정되지 않고, 이들을 회전축(2)의 반경방향 내측에 마련하는 구성이어도 된다.

도 1은 회전 테이블 장치의 전체를 나타내는 단면도이다.

도 2는 회전 테이블 장치의 클램프 장치의 편측을 나타내는 확대 단면도이다.

도 3의 (A)는 도 1의 예에서의 힘의 전달 상태를 나타내는 벡터도이며, 도 3의 (B)는 도 1의 변형예에서의 힘의 전달 상태를 나타내는 벡터도이다.

도 4는 다른 예에서의 클램프 장치의 편측을 나타내는 확대 단면도이다.

도 5는 다른 예에서의 클램프 장치의 편측을 나타내는 확대 단면도이다.

도 6은 다른 예에서의 클램프 장치의 편측을 나타내는 확대 단면도이다.

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

1 회전테이블 장치, 2 회전축, 2a 축부재, 2b 나사부재, 2c 대경부, 2d 볼록부, 3 DD모터, 3a 로터, 3b 스테이터, 3c 나사부재, 3d 나사부재, 4 원테이블, 4a 나사부재, 5 프레임, 5a 단부, 5b 클램프면, 5c 공급관, 5d 압유 공급구, 6 클램프 장치, 7 프론트 커버, 7a 나사부재, 7b 규제구멍, 7c 계지부, 8 리어 커버, 8a 나사부재, 9 공간부, 11 액시얼 베어링, 12 래디얼 베어링, 13 회전 검출기, 13a 인코더, 13b 피검출자, 20 클램프부, 21 클램프 디스크, 22 볼록부, 25 나사부재, 31 제 2의 클램프부, 31a 수압면, 31b 평면, 31c 홈, 31d 수용구멍, 32 오목부, 33 부세 부재, 34 지레 레버, 40 압압 기구, 41 피스톤 부재, 42 클램프 피스톤, 42a 나사부재, 42b 테이퍼면, 43 제 1의 압압부, 44 제 2의 압압부, 44a 슬릿, 45 연결부, 46 압압 부재, 46a 원통부, 46b 고착부, 46c 나사부재, 47 프레임측 클램프 부 재, 47a 수용구멍, 47b 홈, 47c 테이퍼면, 48 부세 부재, 49볼 부재, 51 지지부, 52 압축 스프링, 53 볼록부, 54 단부, 54a 테이퍼면, 61 왕복 장치, 62 실린더, 62a 안내홈, 63 리턴 스프링, 64 유체압 회로, 65 압력실

Claims

회전 구동되는 주축에 대해 상대 회전할 수 없게 형성된 클램프부와, 주축의 축선방향으로 변위 가능하게 형성된 클램프 피스톤을 포함함과 함께 클램프 피스톤이 받는 작동 유체의 압력을 클램프부에 대해 작용시키는 압압 기구를 구비하고, 주축의 분할된 각도 위치를 유지하는 공작기계용 분할 장치에서의 클램프 장치에 있어서,

클램프부는 주축에 대해 상대 회전할 수 없게 형성된 제1 클램프부로서의 클램프 디스크와, 주축 또는 주축과 일체로 회전하는 부재에 형성되어 주축의 반경방향과 교차하는 방향으로 연장되는 수압면을 포함한 제2 클램프부를 포함하며,

압압 기구는 상기 클램프 디스크에 대향함과 함께 클램프 피스톤과 클램프 디스크 사이에 개재되는 제1 압압부와, 제2 클램프부의 수압면에 대향함과 함께 클램프 피스톤과 제2 클램프부 사이에 개재되는 제2 압압부를 포함하며,

클램프 피스톤이 상기 작동 유체의 압력을 받는 것에 의해 맞닿은 상태가 되는 제2 클램프부 및 압압 기구에서의 제2 압압부의 일방은 클램프 피스톤을 통해 작용하는 축선방향의 압압력을 받아 제2 클램프부의 수압면에 대한 주축의 반경방향의 압압력을 발생시키는 압압력 전향부를 포함하며,

제2 클램프부 및 제2 압압부 중 적어도 일방은 제2 압압부가 제2 클램프부에 대해 압압력을 작용시키는 것에 따라 클램프 피스톤의 상기 축선방향의 변위를 허용하도록 탄성적으로 변위 가능하게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 공작기계용 분할 장치에서의 클램프 장치.