KR20170128088A - 공작 기계용 회전 테이블 장치 - Google Patents

Abstract

프레임의 수용 구멍 내에서 베어링에 의하여 회전축이 회전 가능하게 지지됨과 함께 회전축이 고속으로 회전 구동되는 공작 기계용 회전 테이블 장치에 있어서, 마모 등에 기인하는 시일 성능의 저하가 발생하지 않고, 완전한 시일 상태를 실현 가능한 구성의 시일 장치를 제공한다. 상기 회전 테이블 장치에 있어서, 베어링보다 테이블 측에서 프레임의 수용 구멍의 내주면 및 회전축의 외주면에 의하여 획정되는 프레임의 내부의 공극에 의한 공기 유로에 대하여 압축 공기가 공급됨으로써 프레임의 내부로부터 압축 공기를 분출시켜 프레임의 내부로의 이물의 침입을 방지하는 에어 시일 기구를 구비하고, 공기 유로는, 당해 공기 유로에 있어서의 가장 하류측의 부분인 분출부보다 상류측에 저류부를 가지며, 저류부는, 공기 유로에 있어서의 당해 저류부보다 하류측의 부분의 유로폭보다 큰 유로폭을 갖는 것을 특징으로 하는 회전 테이블 장치.

Description

공작 기계용 회전 테이블 장치{ROTARY TABLE DEVICE FOR MACHINE TOOL}

본 발명은, 워크가 장착되는 원반 형상의 테이블이 일단에 고정된 회전축과, 그 회전축을 수용하기 위한 수용 구멍을 가짐과 함께 그 수용 구멍 내에서 베어링에 의하여 상기 회전축을 회전 가능하게 지지하는 프레임과, 상기 회전축을 회전 구동하는 구동 장치와, 분할 가공 시에 있어서 상기 회전축을 분할된 각도 위치에서 지지하기 위한 클램프 장치를 구비하고, 상기 구동 장치에 의하여 상기 회전축이 주속(周速) 10m/s 이상으로 회전 구동되는 공작 기계용 회전 테이블 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 공작 기계용 회전 테이블 장치는, 워크가 장착되는 원반 형상의 테이블이 일단에 고정된 회전축과, 그 회전축을 수용하기 위한 수용 구멍을 가짐과 함께 그 수용 구멍 내에서 베어링을 통하여 회전축을 회전 가능하게 지지하는 프레임을 구비하고, 그 회전축이 구동 모터를 구동원으로 하는 구동 장치에 의하여 회전 구동되는 구성으로 되어 있다. 또한, 그와 같은 회전 테이블 장치는, 공작 기계에 있어서, 테이블을 연속적으로 회전시키면서 워크의 가공을 행하는 컨투어링 가공이나, 분할한 각도 위치에서 회전축을 고정하여 워크의 가공을 행하는 위치 결정 가공을 행하기 위하여 이용되고 있다. 또한, 회전 테이블 장치는, 그와 같이 위치 결정 가공을 행하기 위해서도 이용되기 때문에, 구동 장치에 의하여 분할된 각도 위치에서 회전축을 지지하기(각도 위치를 고정하기) 위한 클램프 장치도 구비하고 있다.

또, 그와 같은 회전 테이블 장치에 있어서는, 워크의 가공 시에 사용되는 쿨런트액이나 가공 시에 발생하는 절삭분 등이 프레임의 내부에 침입하는 것을 방지하기 위하여, 프레임에 있어서의 수용 구멍의 테이블측의 단부에 회전축과 프레임의 사이에 개재시키는 형태로 시일 부재나 시일 기구(이하, 총칭하여 "시일 장치"라고 함)를 구비하는 구성이 일반적으로 되어 있다. 그리고, 특허문헌 1에 개시된 회전 테이블 장치도, 그와 같은 시일 장치를 구비하고 있다. 덧붙여서, 특허문헌 1에 개시된 그 시일 장치는, 접촉식의 오일 시일이다. 또, 회전 테이블 장치에 이용되는 시일 장치로서는, 특허문헌 1에 개시된 오일 시일 이외에도, 접촉식의 시일 부재로서의 V링 등이나, 비접촉식의 시일 기구로서의 래버린스 시일 등이 존재한다.

일본 공개특허공보 2009-184021호

그런데, 회전 테이블 장치에 있어서, 시일 장치로서, 상기와 같은 오일 시일이나 V링 등의 접촉식의 시일 부재나, 비접촉식의 래버린스 시일을 채용한 경우, 이하와 같은 문제가 발생하는 경우가 있다.

먼저, 접촉식의 시일 부재의 경우, 그 시일 부재는, 프레임 및 회전축 중의 한쪽에 고정되어 다른 한쪽과 슬라이딩 접촉하는 형태로 마련된다. 이로 인하여, 시일 부재는, 회전축이 회전 구동됨에 따라 회전축 또는 프레임과 슬라이딩하는 상태가 되기 때문에, 마모를 피할 수 없는 것으로 되어 있다. 그리고, 그 마모가 진행되면, 회전 테이블 장치에 있어서의 시일 부재에 의한 시일 성능이 저하되게 된다. 또한, 본 발명이 전제로 하는 바와 같은 주속이 10m/s 이상과 같은 고속으로 회전축이 회전 구동되는 사용 조건에서 회전 테이블 장치가 이용되는 경우에는, 시일 부재의 마모에 의한 시일 성능의 저하가 조기에 발생하게 된다.

또한, 회전 테이블 장치에 있어서, 상기와 같이 시일 성능이 저하되면, 상기 쿨런트액이나 절삭분 등이 프레임 내에 침입하기 쉬워진다. 이로 인하여, 마모에 따라 시일 부재를 교환하는 작업을 행할 필요가 있지만, 상기와 같은 사용 조건에서 이용되는 회전 테이블 장치에 있어서는, 그 교환 작업을 빈번하게 행하지 않으면 안 된다.

또, 특히 V링 등의 시일 부재의 경우, 설계상(혹은 장치 구성상) 등의 이유에 의하여, 그 시일 부재가 회전축측에 고정되는 형태로 마련되는 경우가 있다. 그 경우, 회전축이 상기와 같이 고속으로 회전 구동되면, 시일 부재에 있어서의 프레임과의 접촉 부분이 부상하여, 시일 부재와 프레임의 사이에 간극이 발생하게 된다. 그 결과, 그 간극으로부터 쿨런트액이나 절삭분 등이 침입하기 쉬워지기 때문에, 시일 부재에 의한 시일 성능이 현저하게 저하된다.

또, 래버린스 시일의 경우는, 상대 회전하는 부분이 접촉하지 않는(비접촉식의) 기구이기 때문에, 상기와 같은 접촉식의 시일 부재와는 달리, 마모에 기인하는 시일 성능의 저하가 발생하는 경우는 없다. 그러나, 래버린스 시일의 경우, 비접촉이라는 구조이기 때문에, 접촉식의 시일 부재와 비교하여 시일 성능의 면에 있어서 뒤떨어지며, 경우에 따라서는, 그 내부의 간극에 대하여 쿨런트액이 모세관 현상에 의하여 침투하게 되어 프레임 내부에 쿨런트액이 침해하게 될 우려가 있어, 완전한 시일 상태를 실현할 수 없다는 문제가 있다.

따라서, 그와 같은 종래의 장치의 문제점을 감안하여, 본 발명은, 상술과 같은 구성의 회전 테이블 장치로서, 상기와 같이 회전축이 고속으로 회전 구동되는 사용 조건하에서 사용되는 회전 테이블 장치에 있어서, 마모 등에 기인하는 시일 성능의 저하가 발생하지 않는 구성이면서도, 완전한 시일 상태를 실현 가능한 시일 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은, 워크가 장착되는 원반 형상의 테이블이 일단에 고정된 회전축과, 그 회전축을 수용하기 위한 수용 구멍을 가짐과 함께 그 수용 구멍 내에서 베어링에 의하여 상기 회전축을 회전 가능하게 지지하는 프레임과, 상기 회전축을 회전 구동하는 구동 장치와, 분할 가공 시에 있어서 상기 회전축을 분할된 각도 위치에서 지지하기 위한 클램프 장치를 구비하고, 상기 구동 장치에 의하여 상기 회전축이 주속 10m/s 이상으로 회전 구동되는 공작 기계용 회전 테이블 장치를 전제로 한다.

그리고, 본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 그 전제로 하는 회전 테이블 장치가 이하와 같이 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 회전 테이블 장치는, 상기 프레임에 있어서의 상기 수용 구멍의 내주면 및 상기 회전축의 외주면에 의하여 획정(劃定)되는 상기 프레임의 내부의 공극으로서 상기 베어링보다 상기 테이블측에 위치하는 공극에 연통하도록 상기 프레임에 형성된 공급 유로를 포함하는 에어 시일 기구로서, 상기 공급 유로에 의하여 압축 공기가 공급됨으로써 상기 공극이 공기 유로로서 기능함과 함께 그 공기 유로에 대하여 압축 공기가 공급됨으로써 상기 프레임의 내부로부터 압축 공기를 분출시켜 상기 프레임의 내부로의 이물의 침입을 방지하는 에어 시일 기구를 구비하고 있다. 그리고, 상기 공기 유로는, 당해 공기 유로에 있어서의 가장 하류측의 부분인 분출부보다 상류측에 저류부를 갖고 있으며, 상기 저류부는, 상기 공기 유로에 있어서의 당해 저류부보다 하류측의 부분의 유로폭보다 큰 유로폭을 갖고 있다.

또한, 상기에 있어서의 "유로폭"이란, 상기 공기 유로 중에 공급된 압축 공기의 상기 분출부를 향한 흐름의 방향에 대하여 직교하는 방향에 있어서 상기 공기 유로를 획정하고 있는 각 부분의 간격이며, 그 각 부분의 간격은, 상기 프레임의 일 부분과 상기 프레임의 일 부분의 사이의 간격 또는 상기 프레임의 일 부분과 상기 회전축의 일 부분의 사이의 간격이다. 단, 여기에서 말하는 "상기 분출부를 향한 흐름의 방향"이란, 상기 공기 유로에 압축 공기가 공급됨으로써 상기 공기 유로 내에 발생하는 압축 공기의 흐름 중 상기 공기 유로의 원주 방향을 향한 흐름을 제외한 흐름의 방향이다. 보다 자세하게는, 상기 공기 유로는, 상기 회전축 둘레에 있어서 원주 형상으로 존재하고 있고, 그 상기 공기 유로에 대하여 압축 공기가 공급됨에 따라, 상기 공기 유로에 있어서의 공급 유로측의 대략 동일 원주 상의 위치(최상류측)로부터 상기 분출부의 측을 향하여 압축 공기가 흘러 상기 압축 공기가 상기 분출부로부터 분출되는데, 상기 공기 유로 내에 있어서는, 그 방향의 흐름에 더하여 상기 공기 유로의 원주 방향으로의 압축 공기의 흐름도 발생한다. 그러나, 여기에서 말하는 "상기 분출부를 향한 흐름의 방향"은, "분출부를 향한"이라고 기재하는 바와 같이, 상기 원주 방향을 향한 흐름의 방향은 포함하지 않고, 상기 상류측으로부터 상기 분출부를 향한 흐름의 방향만을 가리킨다.

본 발명에 있어서는, 회전 테이블 장치는, 상기 프레임 내에 존재하는 공극에 대하여 프레임에 형성된 공급 유로가 연통됨과 함께, 외부에 마련된 공기 공급 장치로부터 공급 유로를 통하여 그 공극에 대하여 압축 공기가 공급됨으로써, 그 공극이 압축 공기의 공기 유로로서 기능하는 구성으로 되어 있다. 그리고, 그 회전 테이블 장치에 있어서는, 그 공기 유로가 가장 하류측의 부분인 분출부에 있어서 테이블측의 외부에 연통되어 있는 점에서, 그 공기 유로에 대하여 압축 공기가 공급됨으로써, 공기 유로에 있어서의 분출부로부터 테이블측의 외부를 향하여 압축 공기가 분출되게 된다. 이로써, 본 발명의 회전 테이블 장치에 의하면, 적어도 워크의 가공 시에 있어서 공기 유로에 대하여 압축 공기를 공급하여 분출부로부터 압축 공기가 분출되는 상태로 함으로써, 그 가공 시에 있어서 사용되는 쿨런트액이나 그 가공 시에 있어서 발생하는 절삭분 등의 이물의 프레임 내부로의 침입이, 분출부로부터 분출되는 압축 공기의 작용에 의하여 방지된다.

또한, 상기 이물은, 프레임 내의 상기 공극에 있어서의 테이블측의 개구로부터 침입하는 것이며, 본 발명이 대상으로 하는 시일 장치는, 그 공극 내의 상기 개구 부근에 상기 이물의 침입을 방지하는 시일 효과를 일으키는 시일 요소를 존재시킴으로써, 상기 이물의 침입을 방지하는 것이다. 또한, 본 발명에 의한 회전 테이블 장치에 있어서는, 그 시일 요소는, 압축 공기이며, 부재의 접촉에 의하여 시일 상태를 실현하는 접촉식의 시일 부재와는 다른 것이기 때문에, 그 회전 테이블 장치에 있어서의 시일 장치는, 비접촉식의 시일 장치로 되어 있다. 따라서, 상기한 접촉식의 시일 부재와 같은 마모에 기인하는 시일 성능의 저하가 발생하는 경우는 없다. 또한, 그 시일 요소로서의 압축 공기는, 상기 공극의 상기 개구 부근의 전체에 걸쳐 존재하고 있고, 동일한 비접촉식의 시일 장치인 래버린스 시일과는 달리, 그 존재 범위 내에 쿨런트액이 침입할 수 있는 공간(간극)이 존재하고 있지 않기 때문에, 그 시일 장치는, 완전한 시일 상태를 실현할 수 있는 것으로 되어 있다.

그런데, 상기와 같이 압축 공기에 의하여 시일 상태를 실현함에 있어서는, 프레임 내에 있어서 환 형상으로 형성되어 있는 상기 공극으로 이루어지는 공기 유로의 상기 분출부 전체로부터 원하는 압력의 압축 공기가 분출되는 상태가 되는 것이 요망된다. 그러나, 공급 유로를 통하여 공기 유로에 공급되는 압축 공기가 직접적으로 상기 분출부로부터 분출되는 것과 같은 구성에서는, 상기 분출부의 (원주 방향에 있어서의)각부로부터 분출되는 압축 공기의 분출량은, 공기 유로에 대한 공급 유로의 연통 위치에 가까운 쪽이 많아지며, 그 연통 위치로부터 멀어짐에 따라 적어진다. 이로 인하여, 그 구성에서는, 상기 연통 위치로부터 멀어진 상기 분출부의 부분에 있어서, 원하는 압력의 압축 공기가 분출되지 않는 상태가 발생할 우려가 있다.

이에 대하여, 본 발명에 의한 회전 테이블 장치는, 시일 장치를 위한 구성으로서, 상기한 공기 유로가 상기 분출부보다 베어링측에 형성된 환 형상의 저류부를 갖고, 또한 그 저류부가 자신을 포함하는 공기 유로에 있어서의 자신보다 하류측의 부분의 상기 간격보다 큰 상기 간격을 갖도록 형성된다는 구성을 갖고 있다. 그리고, 그 구성에 의하면, 공급 유로를 통하여 공기 유로에 공급된 압축 공기는, 일시적으로 그 저류부에 저류되고, 그 후 공기 유로에 있어서의 상기 하류측의 부분을 통하여 상기 분출부로부터 분출되게 된다. 또, 그와 같이 저류부에 있어서 일시적으로 저류되는 결과로서, 압축 공기는, 그 저류부에 있어서, 환 형상의 공기 유로의 전체에 걸쳐 압력이 대략 균일한 상태가 된다. 따라서, 그와 같은 시일 장치에 의하면, 상기 분출부의 전체에 걸쳐 대략 균일한 압력으로 압축 공기가 상기 분출부로부터 분출되기 때문에, 공급 유로를 통하여 공급되는 압축 공기의 압력을 적절한 것으로 설정함으로써, 상기 분출부의 전체에 걸쳐 원하는 압력의 압축 공기가 분출되는 상태가 되어, 완전한 시일 상태가 실현되게 된다.

도 1은 본 발명에 의한 회전 테이블 장치의 일 실시형태를 나타내는 정면도이다.
도 2는 본 발명에 의한 회전 테이블 장치의 일 실시형태를 나타내는 정면도의 주요부 확대도이다.
도 3은 본 발명에 의한 회전 테이블 장치의 다른 실시형태를 나타내는 정면도이다.

이하에서는, 도 1, 2에 근거하여, 본 발명의 일 실시예(실시예)에 대하여 설명한다.

도 1, 2에 나타내는 바와 같이, 회전 테이블 장치(1)는, 수용 구멍(14)을 갖는 프레임(10)과, 그 수용 구멍(14) 내에서 베어링(30)을 통하여 프레임(10)에 회전 가능하게 지지되는 회전축(20)을 구비하고 있다. 또, 회전 테이블 장치(1)는, 회전축(20)을 회전 구동하기 위한 구동 장치(50)와, 분할 가공 시에 있어서 회전축(20)을 지지하기 위한 클램프 장치(60)를 구비하고 있다. 이하, 회전 테이블 장치(1)의 각 구성에 대하여 상세하게 설명한다.

프레임(10)은, 각각이 회전축(20)을 삽통 가능한 내경의 관통 구멍을 갖는 본체부(11), 커버부(12) 및 베이스부(13)로 구성되어 있다. 또한, 본체부(11)는, 그 프레임(10)에 있어서의 회전축(20)의 삽통 방향에 있어서 대부분을 차지하는 부분이며, 프레임(10)에 있어서 주체적인 부분으로 되어 있다. 또, 본체부(11)는, 상기와 같이 관통 구멍을 갖는 것이며, 그 관통 구멍이, 본체부(11)에 있어서의 양단면으로 개구하는, 즉, 본체부(11)에 있어서의 일단측의 단면으로부터 타단측의 단면을 향하여 관통하도록 형성된 구성으로 되어 있다. 또한 본체부(11)는, 그 관통 구멍의 관통 방향에 관하여, 대략 중앙으로부터 상기 타단측의 단면까지의 범위에 있어서, 그 관통 구멍의 내경이 확대된 구성으로 되어 있다. 바꿔 말하면, 본체부(11)에 있어서, 그 관통 구멍은, 상기 범위에 상기 일단측의 부분보다 내경이 확대된 대경부를 갖도록 형성되어 있다.

또, 커버부(12)는, 판 형상의 부재이며, 그 관통 구멍의 관통 방향을 본체부(11)에 있어서의 관통 구멍의 관통 방향과 일치시킴과 함께 평면에서 보았을 때 그 관통 구멍의 중심이 본체부(11)의 관통 구멍의 중심과 일치하는 배치로, 그 한쪽의 단면을 본체부에 있어서의 상기 일단측의 단면에 대향시키는 형태로, 본체부(11)에 대하여 장착되어 있다.

또, 베이스부(13)는, 본체부(11)의 관통 구멍에 있어서의 상기 대경부에 끼워 넣기 가능한 외경을 갖는 링 형상의 부재이다. 그리고, 베이스부(13)는, 외주면에 있어서 본체부(11)의 관통 구멍에 있어서의 상기 대경부에 끼워 넣어짐과 함께, 관통 구멍의 관통 방향에 관하여 그 한쪽의 단면의 위치를 본체부(11)에 있어서의 상기 타단측의 단면의 위치와 일치시킨 배치로, 본체부(11)에 대하여 장착되어 있다.

그리고, 이상과 같이 본체부(11)에 대하여 커버부(12) 및 베이스부(13)가 장착됨으로써, 프레임(10)이 구성되어 있다. 또, 그와 같이 구성된 프레임(10)에 있어서는, 본체부(11), 커버부(12) 및 베이스부(13)의 각 관통 구멍이 그 관통 방향으로 연속하는 상태로 되어 있고, 그들 관통 구멍에 의하여, 프레임(10)은, 그 내부에 상기 수용 구멍(14)이 형성된 구성이 된다.

회전축(20)은, 회전 테이블 장치(1)에 있어서, 워크가 재치되는 원반 형상의 테이블(40)이 장착되는(지지되는) 부재이다. 그리고, 회전축(20)은, 프레임(10)의 수용 구멍(14) 내에 배치되고, 본체부(11)와의 사이에 장착된 베어링(30)에 의하여, 프레임(10)에 대하여 회전 가능하게 지지되어 있다. 또, 회전축(20)은, 그와 같이 수용 구멍(14) 내에 배치된 상태에 있어서, 그 축선 방향에 관하여, 그 일단측의 부분의 일부가, 프레임(10)의 커버부(12)에 있어서의 다른 한쪽의 단면(본체부(11)측과는 반대측의 단면)으로부터 약간 프레임(10)의 외부로 돌출되는 배치로 되어 있다.

또한, 그 회전축(20)에 있어서의 상기 일단측의 부분의 단면에 대하여, 테이블(40)이, 그 판두께 방향을 상기 축선 방향과 일치시키는 방향으로 장착되어 있다. 단, 그 장착 상태에 있어서는, 테이블(40)은, 평면에서 보았을 때 그 중심이 회전축(20)의 축심과 일치된 상태로 되어 있다. 또, 그 장착 상태에 있어서는, 회전 테이블 장치(1)는, 테이블(40)의 프레임(10)측의 단면과 프레임(10)의 상기 일단측의 단면의 사이에, 간격이 좁은 스페이스가 존재하는 상태로 되어 있다.

구동 장치(50)는, 본 실시예에서는, 기어 등의 구동 전달 기구를 통하지 않고 회전축(20)을 회전 구동하는 직접 구동형 모터(DD 모터(51))를 주체로 하여 구성되어 있다. 덧붙여서, 그 DD 모터(51)는, 모터 로터(52)가 회전축(20)에 고정됨과 함께, 모터 스테이터(53)가 모터 로터(52)를 포위하는 형태로 프레임(10)에 고정된 이른바 이너 로터형의 DD 모터(51)이다. 또, 구동 장치(50)는, 모터 스테이터(53)와 프레임(10)의 사이에 장착되는 스테이터 슬리브(54)를 포함하고 있다. 그리고, 그 구동 장치(50)는, 프레임(10)의 본체부(11)의 관통 구멍에 있어서의 상기 대경부 내에 있어서, 회전축(20)의 축선과 동심적으로 배치되어 있다. 또, 그 구동 장치(50)는, 도시하지 않은 공작 기계의 제어 장치에 접속되고, 그 제어 장치에 의하여 구동이 제어된다.

또한, 구동 장치(50)는, 회전축(20)을 그 주속이 10m/s 이상이 되는 회전 속도로 회전 구동하는 것이 가능한 것으로 되어 있다. 단, 여기에서 말하는 주속은, 회전축(20)에 있어서의 상기 일단측의 부분(수용 구멍(14)의 내주면과 대향하는 외주면 중 가장 테이블(40)측의 부분을 포함하는 회전축(20)의 부분)의 주속이다. 즉, 프레임(10)의 내부로의 쿨런트액이나 절삭분 등의 이물의 침입 방지라는 본 발명의 목적에 있어서 시일 상태로 하는 것이 요구되는 것은 프레임(10)에 있어서의 가장 테이블(40)측의 부분인 커버부(12)와 회전축(20)의 사이의 간극인 점에서, 본 발명에 있어서는, 그 회전축(20)의 회전 속도를 나타내는 주속(외주면의 회전 속도)은, 그 간극을 형성하고 있는 회전축(20)의 부분인 상기 일단측의 부분의 주속을 가리키고 있다.

그 구동 장치(50)에 대하여, 스테이터 슬리브(54)는, 링 형상으로 구성되어 있으며, 상기 대경부의 내주면에 끼워 넣어짐과 함께, 나사 부재 등(도시 생략)에 의하여 프레임(10)에 대하여 고정되어 있다. 또, 모터 스테이터(53)는, 그 스테이터 슬리브(54)의 내주면에 끼워 넣어짐(압입됨)으로써, 스테이터 슬리브(54)에 대하여 상대 회전 불가능한 상태로 마련되어 있다. 따라서, 모터 스테이터(53)는, 프레임(10)에 대하여 상대 회전 불가능한 상태로 마련되어 있다. 또한 모터 로터(52)는, 그 내주면에 회전축(20)이 끼워 넣어짐(압입됨)으로써, 회전축(20)에 대하여 상대 회전 불가능한 상태로 마련되어 있다.

클램프 장치(60)는, 본 실시예에서는, 회전축(20)에 대하여 장착되는 클램프 디스크(61)에 대하여 피스톤(62)을 압접시킴으로써 회전축(20)을 지지하는 이른바 디스크 타입의 클램프 장치로 되어 있다. 또, 클램프 장치(60)는, 스프링 부재의 부세력(付勢力)에 의하여 피스톤(62)이 항상 클램프 디스크(61)로부터 이간되는 방향(상기 축선 방향에 있어서의 테이블(40)측과는 반대측)을 향하여 부세되고 있는 상시 언클램프식의 것이다.

그 클램프 장치(60)에 대하여, 피스톤(62)은, 프레임(10)에 있어서의 본체부(11)에 형성된 수용 홈에 수용되고, 상기 축선 방향으로 변위 가능하게 마련되어 있다. 보다 자세하게는, 프레임(10)에 있어서의 본체부(11)는, 상기 일단측의 단면(커버부(12)측의 단면)으로 개구하도록 형성된 수용 홈으로서, 프레임(10)의 수용 구멍(14)에 수용된 회전축(20)의 축심에 대하여 동심 형상으로 형성된 환 형상의 수용 홈을 갖고 있다. 또, 피스톤(62)은, 그 본체부(11)에 있어서의 상기 수용 홈의 형상과 대략 일치하도록 형성된 환 형상의 부재이다. 그리고, 피스톤(62)은, 그 상기 수용 홈에 끼워 넣어지는 형태로 마련되어 있으며, 상기 축선 방향으로 변위 가능하게 되어 있다. 또한, 프레임(10)에 있어서, 본체부(11)에 있어서의 상기 일단측의 단면 중 내측의 부분으로서 상기 수용 홈이 개구하는 부분과 커버부(12)의 사이에는, 수용 구멍(14)에 연통하는 간극이 존재하고 있다.

또, 클램프 디스크(61)는, 가요성을 갖는 원반 형상의 부재로서, 회전축(20)의 축선과 동심적으로 배치됨과 함께, 회전축(20)에 대하여 나사 부재에 의하여 고정되어 있다. 단, 클램프 디스크(61)는, 수용 구멍(14)의 내경보다 큰 외경을 갖고, 그 상기 축선 방향에 있어서의 배치에 따라, 프레임(10)에 있어서의 상기 간극 내에 위치하도록 마련되어 있다. 또한, 클램프 디스크(61)는, 그 외주측의 부분이 상기 축선 방향에서 보아 피스톤(62)의 존재 위치와 중복되는 외경을 갖고 있다. 따라서, 클램프 디스크(61)는, 프레임(10)에 있어서의 상기 간극 내에 있어서, 그 외주측의 부분이 피스톤(62)과 커버부(12)의 사이에 존재하는 상태로 되어 있다.

또한, 그 클램프 장치(60)에 있어서는, 상기 수용 홈에 작동 유체(압유 등)가 공급됨으로써, 그 작동 유체의 압력에 의하여, 피스톤(62)이 커버부(12)측으로 변위되어, 피스톤(62)과 커버부(12)로 클램프 디스크(61)가 협지(클램프)된 상태가 된다. 이로써, 클램프 디스크(61)가 회전 불가능한 상태가 되어, 그 결과로서, 회전축이 회전 불가능한 상태가 된다. 따라서, 회전 테이블 장치(1)에 있어서는, 분할 가공 시에 있어서, 구동 장치(50)에 의하여 프로그램된 각도 위치로 회전축(20)이 분할된 후, 클램프 장치(60)를 작동시킴으로써, 회전축(20)이 그 분할된 각도 위치에서 지지된 상태가 되고, 그 상태에서 테이블(40) 상의 워크에 대한 가공이 행해진다.

이상과 같은 구성을 갖는 회전 테이블 장치(1)에 있어서, 본 발명에서는, 그 회전 테이블 장치(1)는, 프레임(10)의 내부로부터 압축 공기를 분출시켜 프레임(10)의 내부로의 상기 이물의 침입을 방지하는 에어 시일 기구를 구비하고 있다. 단, 본 발명은, 상기 주속이 10m/s 이상이 되는 것과 같은 고속으로 회전축이 회전 구동되는 사용 조건하에서 회전 테이블 장치(1)가 사용되는 것을 전제로 한 것이며, 그 회전 테이블 장치(1)에 대하여 그와 같은 에어 시일 기구가 구비된 것이다. 그 에어 시일 기구에 대하여, 자세하게는 이하와 같다.

그 에어 시일 기구는, 프레임(10)의 내부의 공간(보다 자세하게는, 프레임(10)에 있어서의 수용 구멍(14)의 내주면과 회전축(20)의 외주면의 사이의 공간)에 압축 공기를 공급함으로써, 그 공간에 있어서의 테이블(40)측의 단부(본 실시예의 구성에서는, 커버부(12)에 있어서의 관통 구멍의 내주면과 회전축(20)의 외주면의 사이의 부분)로부터 압축 공기를 분출시켜, 프레임(10) 내로의 상기 이물의 침입을 방지하는 것이다. 이로 인하여, 회전 테이블 장치(1)는, 상기 공간에 연통하도록 형성된 공급 유로(70)를 구비하고 있다.

또한, 프레임(10) 내에 있어서의 상기 공간은, 상기 축선 방향에 있어서의 회전축(20)의 존재 범위에 걸쳐 존재하지만, 회전축(20)은 베어링(30)에 의하여 프레임(10)에 대하여 지지되어 있는 점에서, 상기 공간은, 베어링(30)에 의하여 커버부(12)측의 부분과 베이스부(13)측의 부분으로 대략 분단되어 있다. 그리고, 그 상기 공간에 있어서의 커버부(12)측의 부분(80)이 상기한 커버부(12)에 있어서의 관통 구멍의 내주면과 회전축(20)의 외주면의 사이의 부분을 포함하는 점에서, 공급 유로(70)는, 그 커버부(12)측의 부분(80)에 연통하도록 프레임(10)의 본체부(11)에 형성되어 있다. 따라서, 그 상기 공간에 있어서의 베어링(30)보다 커버부(12)측의 부분(80)이, 본 발명에 있어서의 (프레임 내부의)공극에 상당한다.

또, 그 구성에 있어서는, 공극(80)에 공급된 압축 공기는, 공극(80)을 통과하고, 공극(80)에 있어서의 커버부(12)의 관통 구멍의 내주면과 회전축(20)의 외주면의 사이의 부분으로부터 분출된다. 따라서, 공극(80)은, 에어 시일 기구에 있어서는 압축 공기가 통과하는 유로로서 기능하는 것이며, 본 발명에 있어서의 공기 유로에 상당한다. 또한, 압축 공기가 분출되는 공기 유로(80)에 있어서의 커버부(12)의 관통 구멍의 내주면과 회전축(20)의 외주면의 사이의 부분이, 본 발명에 있어서의 (공기 유로(80) 중 가장 하류측에 위치하는)분출부(81)에 상당한다.

또한, 분출부(81)를 포함하는 공기 유로(80)에 대하여, 프레임(10)에 있어서의 수용 구멍(14)의 내주면과 회전축(20)의 외주면으로 획정된 공간이 그 공기 유로(80)로서 기능하는 점에서, 그 공기 유로(80)는, 회전축(20)을 포위하는 형태로 프레임(10) 내에 있어서 원주 형상으로 존재하고 있다. 따라서, 분출부(81)는, 상기 축선 방향에 있어서의 테이블(40)과 프레임(10)의 사이의 상기 스페이스에 대하여 원주 형상으로 개구하고 있다. 덧붙여서, 상기 주속에 대하여, 이 구성에서는, 회전축(20)에 있어서의 상기 일단측의 부분 중 그 상기 스페이스로 개구하는 분출부(81)를 획정하는 부분의 외주면의 회전 속도가 그에 상당한다.

그리고, 이상과 같이 구성된 에어 시일 기구를 구비하는 회전 테이블 장치에 있어서, 본 발명에서는, 그 에어 시일 기구는, 상기한 공기 유로(80) 중에, 분출부(81)로부터 분출되는 압축 공기의 압력을 균일하게 하기(분출부(81)의 전체 둘레에 걸쳐 압축 공기가 균일하게 분출되도록 하기) 위하여 저류부(82)를 더 구비하고 있다. 그 저류부(82)에 대하여, 자세하게는 이하와 같다.

먼저, 본 실시예의 회전 테이블 장치(1)에 있어서는, 회전축(20)은, 그 테이블(40)측이 되는 상기 일단측의 부분에, 그 외경이 확경되도록 형성된 확경부(21)를 갖고 있다. 단, 그 확경부(21)는, 회전축(20)이 수용 구멍(14) 내에 배치된 상태에서, 상기 축선 방향에 관하여, 커버부(12)보다 베어링(30)측에 위치하는 위치에서, 회전축(20)에 대하여 형성되어 있다. 바꾸어 말하면, 상기와 같이 회전축(20)이 수용 구멍(14) 내에 배치된 상태에서, 확경부(21)는, 상기 축선 방향에 관하여 프레임(10)에 있어서의 본체부(11)의 존재 범위 내에 위치한 상태가 된다.

또한, 상기와 같이 프레임(10)에 있어서의 수용 구멍(14)(본체부(11)에 있어서의 관통 구멍)은, 그 내부에 회전축(20)을 배치(수용)하는 것이다. 따라서, 본체부(11)에 있어서의 관통 구멍은, 상기 축선 방향에 있어서의 적어도 확경부(21)의 존재 범위에 있어서는, 회전축(20)의 확경부(21)의 외경보다 큰 내경을 갖고 있다. 그리고, 회전축(20)에 있어서의 확경부(21)의 외주면과 그 외주면에 대향하는 본체부(11)의 관통 구멍의 내주면으로, 상기한 공극(80)의 일부가 획정되어 있다.

또, 본 실시예의 회전 테이블 장치(1)에 있어서는, 회전축(20)을 지지하는 베어링(30)은, 상기 축선 방향에 관하여, 그 내륜의 테이블(40)측의 단면을 회전축(20)의 확경부(21)에 있어서의 테이블(40)측과는 반대측의 단면에 대하여 당접시킨 상태에서, 그 내륜에 있어서 회전축(20)에 대하여 끼워 붙여져 있다. 또한, 베어링(30)은, 상기 축선 방향에 있어서의 그와 같은 배치로, 그 외륜에 있어서 본체부(11)에 있어서의 관통 구멍의 내주면에 대하여 끼워 붙여져 있다.

또한, 그와 같이 베어링(30)(외륜)이 끼워 붙여진 본체부(11)의 부분(이하, "베어링 지지부"라고도 함)(11a)은, 그 내경이 확경부(21)의 외경과 대략 동일한 직경이 되도록 형성되어 있다. 이로써, 그 베어링 지지부(11a)는, 확경부(21)의 외주면과 대향하는 본체부(11)에 있어서의 관통 구멍의 내주면보다 반경 방향에 있어서의 내측에 위치함과 함께, 반경 방향에 관하여 그 관통 구멍에 있어서의 내주면부터 확경부(21)의 외주면까지의 범위에 걸쳐 존재하고 있다. 그리고, 베어링(30)은, 반경 방향에 관하여, 확경부(21)의 존재 범위 내에 위치하고 있다.

또, 베어링 지지부(11a)는, 그 테이블(40)측의 단면이 상기 축선 방향에 관하여 베어링(30)의 테이블(40)측의 단면과 대략 동일한 위치에 위치하도록 형성되어 있다. 따라서, 그 베어링 지지부(11a)의 테이블(40)측의 단면은, 상기 축선 방향에 관하여 확경부(21)에 있어서의 테이블(40)측과는 반대측의 단면과 동일한 위치에 위치하고 있다. 이로써, 반경 방향에 관하여 확경부(21)의 외주면과 본체부(11)에 있어서의 관통 구멍의 내주면으로 획정되어 있는 상기한 공극(80)의 일부는, 상기 축선 방향에 관해서는, 그 범위의 일단이 베어링 지지부(11a)에 있어서의 테이블(40)측의 단면에 의하여 획정되어 있다.

또한, 상기한 공급 유로(70)는, 그 하류측단에 있어서 베어링 지지부(11a)에 있어서의 테이블(40)측의 단면으로 개구하도록 형성되어 있다. 이로써, 공급 유로(70)는, 그 하류측단에 있어서 상기한 공극(80)의 일부를 이루는 공간(이하, "제1 부분 공간"이라고 함)(82)에 연통되어 있다. 따라서, 제1 부분 공간(82)은, 상술한 프레임(10) 내의 공간 중 베어링(30)보다 커버부(12)측의 부분인 공극(80)에 있어서, 그 공극(80)의 가장 상류측의 공간으로 되어 있다. 또한, 공급 유로(70)는, 그 상류측단에 있어서는, 프레임(10)의 본체부(11)에 있어서의 외주면으로 개구하고 있다.

덧붙여서, 커버부(12)에 있어서의 관통 구멍의 내경은, 회전축(20)에 있어서의 확경부(21)의 외경보다 작은 것으로 되어 있다. 이로써, 커버부(12)와 확경부(21)는, 상기 반경 방향에 관하여 중복되어 있다. 바꾸어 말하면, 커버부(12)에 있어서의 관통 구멍의 내주면은, 상기 반경 방향에 관하여, 확경부(21)의 외주면보다 내측에 위치하고 있다. 따라서, 반경 방향에 관하여 회전축(20)에 있어서의 확경부(21)의 외주면과 본체부(11)에 있어서의 관통 구멍의 내주면으로 획정되는 제1 부분 공간(82)은, 상기 축선 방향에 관해서는, 베어링 지지부(11a)의 테이블(40)측의 단면과 커버부(12)의 상기 한쪽의 단면으로 그 범위가 획정되어 있다.

또, 프레임(10)에 있어서의 커버부(12)와 회전축(20)에 있어서의 확경부(21)는, 상기 반경 방향에 있어서 상기와 같이 중복되어 있지만, 상기 축선 방향에 관해서는, 약간의 거리를 두고 이간되어 있다. 즉, 프레임(10)에 있어서의 커버부(12)와 회전축(20)에 있어서의 확경부(21)는, 그 일부에 있어서, 상기 축선 방향에 관하여 간격을 두고 대향하고 있다. 따라서, 프레임(10)과 회전축(20)의 사이에 있어서는, 상기 축선 방향에 있어서 대향하는 커버부(12)에 있어서의 상기 한쪽의 단면과 확경부(21)에 있어서의 테이블(40)측의 단면으로 획정되는 공간(이하, "제2 부분 공간"이라고 함)(83)이 존재하고 있으며, 그 제2 부분 공간(83)이 상기한 공극(80)의 일부를 이루고 있다. 바꾸어 말하면, 상기한 공극(80)의 일부는, 상기 축선 방향에 있어서 대향하는 커버부(12)에 있어서의 상기 한쪽의 단면과 확경부(21)에 있어서의 테이블(40)측의 단면으로 획정되어 있다.

또한, 이 제2 부분 공간(83)은, 상기 반경 방향에 관하여, 회전축(20)에 있어서의 확경부(21)보다 테이블(40)측의 부분(선단부)으로부터의 확경부(21)의 돌출 범위에 걸친 공간이며, 상기한 제1 부분 공간(82)에 연통하고 있다. 단, 그 제2 부분 공간(83)을 획정하는 커버부(12)에 있어서의 상기 한쪽의 단면과 확경부(21)에 있어서의 테이블(40)측의 단면의 상기 축선 방향에 있어서의 간격은, 상기한 제1 부분 공간(82)을 획정하는 확경부(21)의 외주면과 본체부(11)에 있어서의 관통 구멍의 내주면의 상기 반경 방향에 있어서의 간격보다 작게 되어 있다.

또, 프레임(10)에 있어서의 커버부(12)의 관통 구멍은, 상기와 같이 수용 구멍(14)의 일부를 이루고 있으며, 그 내부에 회전축(20)에 있어서의 상기 선단부가 배치되는 것이다. 따라서, 그 커버부(12)의 관통 구멍은, 당연히 회전축(20)에 있어서의 상기 선단부의 외경보다 큰 내경을 갖고 있다. 또한, 커버부(12)의 관통 구멍의 내경은, 그 관통 구멍의 내주면과 대향하는 회전축(20)의 상기 선단부의 외주면의 사이에 약간의 간극이 형성되는 크기로 되어 있다.

따라서, 회전축(20)의 상기 선단부의 둘레에 있어서는, 그 상기 선단부의 외주면과 커버부(12)의 관통 구멍의 내주면으로 획정되는 공간(이하, "제3 부분 공간"이라고 함)(81)이 존재하고 있으며, 그 제3 부분 공간(81)이 상기한 공극(80)의 일부를 이루고 있다. 또한, 그 제3 부분 공간(81)은, 상기한 제2 부분 공간(83)에 연통함과 함께, 상술한 테이블(40)과 프레임(10)의 사이의 상기 스페이스에 연통한다. 따라서, 그 제3 부분 공간(81)은, 공극(80)의 가장 하류측의 부분을 구성하는 공간이다. 즉, 공극(80)의 가장 하류측의 부분은, 회전축(20)에 있어서의 상기 선단부의 외주면과 커버부(12)에 있어서의 관통 구멍의 내주면으로 획정되어 있다. 덧붙여서, 그 제3 부분 공간(81)을 획정하는 회전축(20)에 있어서의 상기 선단부의 외주면과 커버부(12)에 있어서의 관통 구멍의 내주면의 상기 반경 방향에 있어서의 간격은, 상기한 제2 부분 공간(83)을 획정하는 커버부(12)에 있어서의 상기 한쪽의 단면과 확경부(21)에 있어서의 테이블(40)측의 단면의 상기 축선 방향에 있어서의 간격보다 작게 되어 있다.

이상과 같이, 상기한 에어 시일 기구에 있어서의 공기 유로가 되는 프레임(10)의 내부에 있어서의 공극(80)은, 상기와 같이 획정된 최상류측의 제1 부분 공간(82), 최하류측의 제3 부분 공간(81), 및 제1 부분 공간(82)과 제3 부분 공간(81)의 사이의 중간(중류부)의 부분 공간으로서 제1 부분 공간(82)과 제3 부분 공간(81)을 연통시키는 제2 부분 공간(83)으로 형성되어 있다. 그리고, 그 최하류측의 제3 부분 공간(81)이, 에어 시일 기구의 공기 유로(80)에 있어서의 상기한 분출부에 상당한다.

또한, 상기와 같이, 에어 시일 기구에 있어서 공기 유로로서 기능하는 공극(80)은, 회전 테이블 장치(1)의 내부 구성에 의하여 형성된 제1 부분 공간(82), 제2 부분 공간(83), 및 제3 부분 공간(81)으로 이루어지는 것인데, 공기 유로(80)로서 생각한 경우는, 공기 유로(80)는, 상류측의 부분 유로(상류 부분 유로)가 제1 부분 공간(82)에 의하여 형성되고, 중류부의 부분 유로(중류 부분 유로)가 제2 부분 공간(83)에 의하여 형성되며, 하류측의 부분 유로(하류 부분 유로)가 제3 부분 공간(81)에 의하여 형성되어 있다고 파악할 수 있다. 그리고, 그 각 부분 유로(81, 82, 83)에 대하여, 그 크기는, 공기 유로(80) 내에 있어서의 압축 공기의 흐름의 방향에 대한 유로의 폭(이하, "유로폭"이라고 함)으로서 파악할 수 있다. 또한, 그 유로폭은, 그 폭의 방향에 있어서 그 부분 유로를 획정하고 있는 각 부분의 간격에 상당하고, 그 각 부분의 간격은, 프레임(10)의 일 부분과 프레임(10)의 일 부분의 사이의 간격 또는 프레임(10)의 일 부분과 회전축(20)의 일 부분의 사이의 간격에 상당한다.

단, 여기에서 말하는 압축 공기의 흐름의 방향에 대하여, 에어 시일 기구는, 상술한 바와 같이 프레임(10) 내로의 상기 이물의 침입을 방지하는 것을 목적으로 하여 구비되는 것이며, 공급 유로(70)로부터 공급된 압축 공기가 공급 유로(70)측인 상류측으로부터 하류측의 분출부(81)를 향하여 흘러 분출부(81)로부터 분출됨으로써 그 목적으로 하는 작용을 나타내는 것이다. 한편, 공기 유로(80)는, 상술한 바와 같이 회전축(20) 둘레에 있어서 원주 형상으로 존재하는 것이지만, 그 공기 유로(80)에 대한 압축 공기의 공급은, 그 전체 둘레에 있어서 행해지는 것이 아니라, 원주 상에 있어서의 일부에 있어서 행해지는 것으로 되어 있다. 이로 인하여, 공급 유로(70)로부터의 압축 공기의 공급에 따라, 공기 유로(80) 내에 있어서는, 상기와 같은 상류측으로부터 분출부(81)를 향한 압축 공기의 흐름뿐만 아니라, 원주 방향을 향한 흐름도 발생하고 있다.

그러나, 에어 시일 기구에 있어서 본래 필요한 압축 공기의 흐름은, 상기한 상류측(공급 유로(70)측)으로부터 분출부(81)를 향한 방향의 흐름이며, 원주 방향의 흐름은, 공기 유로(80)에 있어서의 동일 원주 상의 부분에 압축 공기를 확산시키기 위한 흐름에 지나지 않는다. 따라서, 에어 시일을 위한 공기 유로(80)로서는, 그 크기를 정하기 위한 압축 공기의 흐름의 방향은, 상기한 상류측으로부터 분출부(81)를 향한 흐름의 방향이 된다. 그리고, 공기 유로(80)에 관하여, 여기에서 말하는 상류측이란, 공급 유로(70)가 연통하는 부분(원주 상의 일부)만을 가리키는 것이 아니라, 공급 유로(70)가 연통하는 부분과 대략 동일 원주 상의 부분 전체를 가리킨다.

또한, 상기와 같이 공기 유로(80)에 있어서의 각 부분 유로(81, 82, 83)의 크기로서 파악되는 각 부분 유로(81, 82, 83)의 상기 유로폭은, 그 공기 유로(80) 내에 있어서의 상기한 압축 공기의 흐름의 방향(상류측으로부터 분출부(81)를 향한 흐름의 방향)에 대한 유로의 폭의 방향에 있어서 그 부분 유로를 획정하고 있는 각 부분의 간격으로서 파악되며, 그 간 부분의 간격은, 프레임(10)의 일 부분과 프레임(10)의 일 부분 사이의 간격 또는 프레임(10)의 일 부분과 회전축(20)의 일 부분의 사이의 간격이다. 따라서, 상류 부분 유로(82)의 상기 유로폭에 대해서는, 그 상류 부분 유로(82) 내에 있어서의 분출부(81)를 향한 흐름의 방향이 상기 축선 방향이며, 그 흐름의 방향에 대한 유로의 폭의 방향이 상기 반경 방향인 점에서, 그 상기 유로폭은, 상기 반경 방향에 있어서 제1 부분 공간(82)을 획정하는 본체부(11)에 있어서의 관통 구멍의 내주면과 확경부(21)의 외주면의 간격에 상당한다.

또, 중류 부분 유로(83)의 상기 유로폭에 대해서는, 그 중류 부분 유로(83) 내에 있어서의 분출부(81)를 향한 흐름의 방향이 상기 반경 방향이며, 그 흐름의 방향에 대한 유로의 폭의 방향이 상기 축선 방향인 점에서, 그 상기 유로폭은, 상기 축선 방향에 있어서 제2 부분 공간(83)을 획정하는 커버부(12)에 있어서의 상기 한쪽의 단면과 확경부(21)에 있어서의 테이블(40)측의 단면의 간격에 상당한다. 또한, 하류 부분 유로(분출부)(81)의 상기 유로폭에 대해서는, 그 하류 부분 유로(81)를 흐르는 압축 공기의 흐름의 방향이 상기 축선 방향이며, 그 흐름의 방향에 대한 유로의 폭의 방향이 상기 반경 방향인 점에서, 그 상기 유로폭은, 상기 반경 방향에 있어서 분출부(81)를 획정하는 커버부(12)에 있어서의 관통 구멍의 내주면과 회전축에 있어서의 상기 선단부의 간격에 상당한다.

덧붙여서, 상술한 바와 같이 회전 테이블 장치(1)에 있어서는, 상기 반경 방향에 있어서 제1 부분 공간(82)을 획정하는 본체부(11)에 있어서의 관통 구멍의 내주면과 확경부(21)의 외주면의 간격이 상기 축선 방향에 있어서 제2 부분 공간(83)을 획정하는 커버부(12)에 있어서의 상기 한쪽의 단면과 확경부(21)에 있어서의 테이블(40)측의 단면의 간격보다 큰 점에서, 공기 유로(80)는, 상류 부분 유로(82)가 자신보다 하류측에 위치하는 중류 부분 유로(83)보다 큰 상기 유로폭을 갖는 구성으로 되어 있다. 따라서, 그 공기 유로(80) 중에 있어서, 상기와 같이 형성된 상류 부분 유로(82)가, 본 발명에 있어서의 저류부에 상당한다.

덧붙여서, 상술한 바와 같이, 상기 축선 방향에 있어서 제2 부분 공간(83)을 획정하는 커버부(12)에 있어서의 상기 한쪽의 단면과 확경부(21)에 있어서의 테이블(40)측의 단면의 간격이, 상기 반경 방향에 있어서 분출부(81)인 제3 부분 공간(81)을 획정하는 회전축의 상기 선단부에 있어서의 외주면과 커버부(12)의 관통 구멍의 내주면의 간격보다 큰 점에서, 공기 유로(80)에 있어서는, 그 가장 하류측에 위치하는 분출부(하류 부분 유로)(81)의 상기 유로폭도, 저류부(상류 부분 유로)(82)의 상기 유로폭보다 작게 되어 있다.

그리고, 이상과 같은 구성에 의한 본 실시예의 회전 테이블 장치(1)에 있어서는, 적어도 워크의 가공 시에, 공기 공급 장치(도시 생략)로부터 공급 유로(70)에 대하여 압축 공기가 공급되고, 그 압축 공기가 공급 유로(70)를 통하여 공기 유로(80)에 공급된다. 그에 따라, 공기 유로(80) 내에 있어서는, 상류측(공급 유로(70)측)에 위치하는 상류 부분 유로인 저류부(82)로부터 중류 부분 유로(83)를 거쳐 하류 부분 유로인 분출부(81)로 유입되는 것과 같은 흐름의 방향으로 압축 공기가 흐른다. 그리고, 그 분출부(81)에 유입된 압축 공기가, 그 분출부(81)를 거쳐 테이블(40)과 프레임(10)의 사이의 상기 스페이스로부터 분출된다. 그 결과로서, 적어도 워크의 가공 시에 있어서는, 프레임(10) 내부로부터의 압축 공기가 테이블(40)과 프레임(10)의 사이의 상기 스페이스로부터 외부를 향하여 분출되는 상태가 되기 때문에, 그 상기 스페이스를 통한 프레임(10) 내부로의 상기 이물의 침입이 방지된다.

또한, 상기의 저류부(82)로부터 분출부(81)를 향한 압축 공기의 흐름에 대하여, 보다 자세하게 설명하면, 공기 유로(80)에 대하여 공급 유로(70)로부터 고압의 압축 공기가 공급되면, 저류부(82)에 있어서는, 공급되는 압축 공기의 압력에 따라, 저류부(82)에 있어서의 공급 유로(70)와 연통하는 부분의 공기압이 높아지는 상태가 된다. 그리고, 그에 따라, 저류부(82) 내에 있어서는, 압축 공기의 원주 방향의 흐름이 발생하고, 그에 따라 저류부(82) 내의 전체(전체 둘레)에 걸쳐 공기압이 서서히 높아지는 상태가 된다. 또, 그 저류부(82) 내의 공기압의 상승에 따라, 그 저류부(82)에 연통함과 함께 프레임(10) 외의 상기 스페이스로 통하는 중류 부분 유로(83) 내에 있어서도, 저류부(82)측으로부터 압축 공기의 흐름이 발생한다. 이로써, 중류 부분 유로(83)를 통과한 압축 공기가, 분출부(81) 내를 흘러, 상기 스페이스를 향하여 분출되는 상태가 된다.

또한, 공기 유로(80)는, 상술한 바와 같이, 상류측(공급 유로(70)측)에 위치하는 상류 부분 유로인 저류부(82)가, 그 저류부(82)에 연통하는 중류 부분 유로(83)와 비교하여, 압축 공기의 흐름의 방향에 관한 상기 유로폭이 크게 형성된 구성으로 되어 있다. 바꾸어 말하면, 그 공기 유로(80)는, 중류 부분 유로(83)에 상당하는 부분에 있어서 상기 유로폭이 좁혀진 구성으로 되어 있다. 그 구성에 의하여, 공급 유로(70)로부터 공급되는 압축 공기의 일부가 저류부(82) 내에 서서히 저류되게 되기 때문에, 저류부(82)에 있어서는, 그 전체(전체 둘레)에 걸쳐 공기압이 원하는 정도로 대략 균일한 상태가 된다.

보다 자세하게는, 공기 유로(80)에 있어서는, 공급 유로(70)로부터의 압축 공기의 공급에 따라, 상기와 같이 저류부(82)로부터 중류 부분 유로(83)(분출부(81)측)를 향한 압축 공기의 흐름이 발생한다. 단, 공기 유로(80)는, 상기와 같이, 중류 부분 유로(83)에 있어서의 상기 유로폭이 저류부(82)의 상기 유로폭에 대하여 좁혀진 구성으로 되어 있으며, 상기 유로폭이 큰 저류부(82) 내에서의 상기한 원주 방향의 흐름과 비교하여, 저류부(82)로부터 중류 부분 유로(83)로 유입될 때의 압축 공기의 흐름에 대한 저항이 큰 구성으로 되어 있다.

이로 인하여, 그 공기 유로(80)에 있어서, 저류부(82)에 공급된 압축 공기는, 분출부(81)측을 향한 흐름보다, 원주 방향을 향한 흐름이 주가 되는 상태로 흐른다. 즉, 저류부(82)에 공급된 압축 공기는, 일부는 분출부(81)측을 향하여 흐르지만, 주로 저류부(82) 내를 흐르고, 저류부(82)에 저류되게 된다. 이로써, 공급 유로(70)로부터의 압축 공기의 공급이 계속됨에 따라, 저류부(82) 내에 압축 공기가 서서히 저류되고, 저류부(82)의 전체에 걸쳐, 공급되는 압축 공기의 압력과 동일 정도까지 공기압이 상승한다. 그 결과로서, 저류부(82) 내의 공기압은, 그 저류부(82)의 전체에 걸쳐, 공급되는 압축 공기의 압력에 따른 압력으로 대략 균일화된 상태가 된다.

그리고, 그와 같이 저류부(82)의 전체에 걸쳐 공기압이 대략 균일한 상태가 됨으로써, 그 저류부(82)로부터 분출부(81)측으로 흐르는 압축 공기도, 중류 부분 유로(83) 및 분출부(81)의 전체(전체 둘레)에 걸쳐, 공급되는 압축 공기의 압력에 따른 압력으로 대략 균일한 상태가 된다. 따라서, 공급 유로(70)로부터 공기 유로(80)에 공급되는 압축 공기의 압력을 적절한 것으로 설정함으로써, 회전축(20) 둘레의 전체 둘레에 걸쳐 상기 스페이스를 향하여 원하는 압력의 압축 공기가 분출되는 상태가 된다. 이로써, 상기한 에어 시일 기구에 의한 시일 상태가 보다 완전한 것이 되는, 즉 에어 시일 기구에 의한 시일 효과가 보다 높아진 것이 된다.

이상에서는, 본 발명에 의한 회전 테이블 장치의 일 실시형태(실시예)에 대하여 설명했지만, 본 발명은 상기 실시예에 있어서 설명한 것에 한정되는 것은 아니며, 이하와 같은 다른 실시형태(변형예)에서의 실시도 가능하다.

에어 시일 기구에 있어서의 공기 유로에 대하여, 상기 실시예에 있어서의 공기 유로(80)는, 최상류측의 상류 부분 유로인 저류부(82) 및 최하류측의 하류 부분 유로인 분출부(81)에 더하여, 저류부(82)와 분출부(81)의 사이에 형성되어 양자를 연통시키는 중류 부분 유로(83)를 포함하는 구성으로 되어 있다. 보다 자세하게는, 상기 실시예에서는, 회전 테이블 장치(1)는, 클램프 장치(60)가 베어링(30)보다 테이블(40)측에 마련됨과 함께, 회전축(20)이 그 클램프 장치(60)의 클램프 디스크(61)를 장착하기 위한 확경부(21)를 공극(80) 내에 갖는 구성으로 되어 있기 때문에, 그 결과로서, 공기 유로(80)가 상기와 같은 중류 부분 유로(83)도 포함하는 구성으로 되어 있다.

그러나, 본 발명은, 클램프 장치가 상기 실시예와 같이 배치된 회전 테이블 장치에 한정되지 않고, 예를 들면 도 3에 나타내는 바와 같은, 베어링(130)보다 테이블(140)측과는 반대측에 클램프 장치(160)가 배치된 회전 테이블 장치(100)에 대해서도 적용 가능하다. 따라서, 상기 실시예의 회전 테이블 장치(1)에 있어서, 클램프 장치가 그와 같이 배치되는 경우를 생각하면, 그 구성에 있어서는, 상기 실시예에 있어서의 공극(80) 내에 위치하는 회전축(20)의 확경부(21)를 생략하는 것이 가능해진다. 그리고, 상기 실시예의 구성에 있어서 회전축(20)이 확경부(21)를 구비하지 않는 구성으로 한 경우에는, 그 공기 유로는, 상기 실시예에 있어서의 중류 부분 유로(83)가 생략된 구성, 즉, 저류부의 하류측에 분출부가 직접적으로 연통하는 구성이 된다.

이와 같이, 본 발명의 에어 시일 기구에 있어서의 공기 유로는, 적어도 분출부 및 저류부를 갖고 있으면 되고, 바꾸어 말하면, 분출부 및 저류부만으로 형성된 것이어도 된다. 나아가서는, 그 공기 유로는, 상기 실시예와 같이 저류부가 공기 유로의 최상류측에 위치하는 구성으로도 한정되지 않으며, 저류부보다 상류측에 유로를 갖는 구성이어도 된다.

또, 공급 유로에 대하여, 상기 실시예에 있어서의 에어 시일 기구는, 공급 유로(70)가 공기 유로(80)에 대하여 1개소에서만 연통하도록 형성된 구성으로 되어 있다. 그러나, 본 발명에 있어서는, 에어 시일 기구는, 공급 유로가 그와 같이 형성된 구성에 한정되지 않으며, 공기 유로에 대하여 복수 개소에서 연통하도록 공급 유로가 형성된 구성이어도 된다.

그와 같은 구성으로서는, 예를 들면 상기 실시예와 같이 프레임 내에 형성된 단일의 공급 유로를 공기 유로에 대한 연통 위치보다 상류측의 부분에서 2 이상으로 분기시키고, 그 분기 후의 각 분기 유로가 각각 공기 유로에 대하여 연통하는 구성으로 하는 것을 생각할 수 있다. 또, 본 발명에 있어서는, 에어 시일 기구에 있어서의 공급 유로의 수에 대해서는 특별히 한정되지 않기 때문에, 그 에어 시일 기구는, 독립적인 복수의 공급 유로를 포함하는 구성이어도 된다. 구체적으로는, 그 에어 시일 기구는, 상기 실시예나 도 3의 예로 나타낸 공급 유로가 원주 방향으로 위치를 다르게 하여 2 이상 형성된 구성이어도 된다. 그리고, 그 경우에도, 그 에어 시일 기구는, 공기 유로에 대하여 복수 개소에서 공급 유로가 연통된 구성이 된다. 또한, 그 구성의 경우에는, 각 공급 유로가 단일의 공기 공급 장치에 접속되는 구성이어도 되고, 각 공급 유로가 각각에 대응시켜 마련된 다른 공기 공급 장치에 접속되는 구성이어도 된다.

또한, 본 발명이 전제로 하는 회전 테이블 장치에 대하여, 상기 실시예에서는, 그 회전 테이블 장치에 있어서의 구동 장치는, 회전축(20)을 직접적으로 회전 구동하는 DD 모터(51)를 주체로 한 구동 장치(50)로 되어 있다. 그러나, 본 발명이 전제로 하는 회전 테이블 장치에 있어서의 구동 장치는, 그와 같은 구성의 것에 한정되지 않고, 도 3에 나타내는 바와 같은 웜 기어 기구를 이용한 것이어도 된다. 덧붙여서, 도 3에 나타내는 회전 테이블 장치(100)에 있어서의 구동 장치(150)는, 회전축(120)에 대하여 상대 회전 불가능하게 장착되는 웜 휠(151) 및 그 웜 휠(151)에 맞물리는 형태로 프레임(110)에 대하여 회전 가능하게 지지되는 웜 스핀들(152)로 구성되는 구동 전달 기구와, 웜 스핀들(152)을 회전 구동하는 구동 모터(도시 생략)로 구성되어 있다.

또, 클램프 장치에 대하여, 상기 실시예에서는, 회전축(20)에 고정된 클램프 디스크(61)에 대하여 피스톤(62)을 압접시킴으로써 회전축(20)을 회전 불가능한 상태로 지지하는 이른바 디스크 타입의 클램프 장치(60)가 채용되고 있다. 그러나, 본 발명이 전제로 하는 회전 테이블 장치에 있어서의 클램프 장치는, 그와 같은 디스크 타입의 것에 한정되지 않고, 다른 공지의 클램프 장치여도 된다. 덧붙여서, 다른 공지의 클램프 장치로서는, 회전축 둘레에 마련된 클램프 슬리브를 축경 방향으로 휘어 회전축에 접촉시킴으로써 그 접촉면에서 발생한 마찰력에 의하여 회전축을 지지하는 이른바 슬리브 타입의 클램프 장치나, 프레임 및 회전축에 있어서 서로 대향시켜 마련되는 커플링 부재의 한쪽을 작동 유체의 압력 등으로 다른 한쪽을 향하여 이동시키고, 양 커플링 부재의 대향면에 형성된 이빨을 맞물리게 함으로써 회전축을 지지하는 이른바 커플링 타입의 클램프 장치를 들 수 있다.

또한 본 발명은, 상기 중 어느 실시형태로도 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 한 다양하게 변경하는 것이 가능하다.

1: 회전 테이블 장치
10: 프레임
11: 본체부
11a: 베어링 지지부
12: 커버부
13: 베이스부
14: 수용 구멍
20: 회전축
30: 베어링
40: 테이블
50: 구동 장치
51: DD 모터
52: 모터 로터
53: 모터 스테이터
54: 스테이터 슬리브
60: 클램프 장치
61: 클램프 디스크
62: 피스톤
70: 공급 유로
80: 공기 유로
81: 분출부(하류 부분 유로)
82: 저류부(상류 부분 유로)
83: 중류 부분 유로
100: 회전 테이블 장치
110: 프레임
120: 회전축
130: 베어링
140: 테이블
150: 구동 장치
151: 웜 휠
152: 웜 스핀들
160: 클램프 장치
170: 공급 유로
180: 공기 유로

Claims (1)

1. 워크가 장착되는 원반 형상의 테이블이 일단에 고정된 회전축과, 상기 회전축을 수용하기 위한 수용 구멍을 가짐과 함께 상기 수용 구멍 내에서 베어링에 의하여 상기 회전축을 회전 가능하게 지지하는 프레임과, 상기 회전축을 회전 구동하는 구동 장치와, 분할 가공 시에 있어서 상기 회전축을 분할된 각도 위치에서 지지하기 위한 클램프 장치를 포함하고, 상기 구동 장치에 의하여 상기 회전축이 주속(周速) 10m/s 이상으로 회전 구동되는 공작 기계용 회전 테이블 장치에 있어서,
   상기 프레임에 있어서의 상기 수용 구멍의 내주면 및 상기 회전축의 외주면에 의하여 획정되는 상기 프레임의 내부의 공극으로서 상기 베어링보다 상기 테이블측에 위치하는 공극에 연통하도록 상기 프레임에 형성된 공급 유로를 포함하는 에어 시일 기구로서, 상기 공급 유로에 의하여 압축 공기가 공급됨으로써 상기 공극이 공기 유로로서 기능함과 함께 상기 공기 유로에 대하여 압축 공기가 공급됨으로써 상기 프레임의 내부로부터 압축 공기를 분출시켜 상기 프레임의 내부로의 이물의 침입을 방지하는 에어 시일 기구를 포함하며,
   상기 공기 유로는, 상기 공기 유로에 있어서의 가장 하류측의 부분인 분출부보다 상류측에 저류부를 갖고,
   상기 저류부는, 상기 공기 유로에 있어서의 상기 저류부보다 하류측의 부분의 유로폭보다 큰 유로폭을 갖는,
   회전 테이블 장치.

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