WO1992019882A1

WO1992019882A1 - Cramp device in rotary shaft portion____________________________

Info

Publication number: WO1992019882A1
Application number: PCT/JP1992/000396
Authority: WO
Inventors: Masakazu Matsumoto
Original assignee: Nikken Kosakusho Works, Ltd.
Priority date: 1991-04-26
Filing date: 1992-03-30
Publication date: 1992-11-12
Also published as: DE69221847T2; US5385424A; JPH0567829U; EP0553355B1; ES2106859T3; JPH085398Y2; EP0553355A4; US5507587A; DE69221847D1; EP0553355A1

Description

明細書

回動軸部のクランブ装置

技術分野

この発明は、画動軸部のクランプ装置に関する。背景技術

本発明は、回動軸部のクランプ装置に関する。

回動軸部の回動をクランプする装置として、バンドブレーキ、ディスクブレーキ等の各種ブレーヰ装置やクラッチ装置は周知である。また、軸部をテ—バスリーブを用いて、固定側にクランプする装置も周知である（例えば、実公昭 37-271 1号公報参照）。

このようなクランプ装置を有するものとして、第 6図に示すような傾斜 ·回転テーブル装置がある。

この傾斜 ·回転テーブル装置は、工作機械に取り付けられてワークを加工するのに用いられるものである。この傾斜 ·回転テーブル装置は、円テーブル回転軸 60と円テーブル傾斜軸 61とを有する。円テーブル 62は、回転軸用サーボモータ 63 やゥオーム 64等からなる円テーブル回転駆動装置 65によって、回転軸 60®りに回動自在である。また、円テーブル 62は、傾斜軸用サーボモータ 67、ウォームネジ

68、ウォームギヤ 69等からなる円テーブル傾斜駆動装置 70によって、傾斜軸 61週りに回動自在である。

前記傾斜 ·回転テーブル装置の傾斜軸 61や回転軸 60の画動をクランプするクランプ装置として、従来は、傾斜軸 61端部に設けられた傾斜軸ブレーキ板 72に油圧パッド 73を押しつけたり、円テーブル 62の周面に油圧パッド 74を押しつけたりするものであった。

前記傾斜 ·回転テーブル装置においては、切削加工時に傾斜軸 61に大きな力が作用し、この切削力がクランプ装置のクランプ力よりも大きくなると、ウォームネジ 68とウォームギヤ 69の嚙合部に直接切削力が作用し、精密割り出しを行うゥオーム歯面を損傷させる恐れがあった。

そこで、前記従来のクランプ装置では、そのクランプ力を大きくする為に、油圧力を增大している。しかし、油圧パッド 73の押しつけ力を大きくすれば、その強大なバッド押しつけ力により傾斜軸ブレーキ板 72と固定部 75との磨耗が大きくなり、傾斜軸 61が軸方向に移動して、円テ一.ブル 62の回転軸 60心がずれたり、また、円テーブル押しつけバッド 74の強大な押しつけ力により、回転軸 60が橈んだりして、高精度の割り出しが出来なくなる恐れがあつた。

—方、前記テ一パスリ一ブを用いたクランブ装置は、その締めつけ力が大きく、且つ、径方向に作用するため、ウォーム歯面を損傷させる恐れ、並びに、軸心ずれの恐れは少ない。し力、し、傾斜 ·画転テーブル装置においては、そのクランブおよびアンクランプが頻繁に行われるものであり、且つ、遠隔操作により行われるものであり、このようなクランプ装置にテ一パスリーブ方式を採用することは極めて困難であった。癸明の開示

本発明は、遠隔操作により、クランプ、アンクランプ操作が極めて容易に行え、かつ、強力なクランブカを発揮することが出来、更に、軸心ずれを生じさせない回転袖部のクランプ装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明は、次の手段を講じた。即ち、本発明の特徴とするところは、径方向に弾性変形可能な固定スリ一ブに軸部が画動自在に軸支され、前記固定スリーブの軸支部とは反対側の周面がテーパ面に形成され、該テ ―パ面に、軸心に対して傾斜状に配置されたローラを介して回動クランプ部材がテーパ嵌合し、かつ、前記回動クランプ部材を回動させる駆動装置が設けられている点にある。

前記本発明によれば、駆動手段により回動クランプ部材を一方向に回転させると、この画動クランプ部材の回転により、テ一バ面にその軸心に対して傾斜状に S置されたローラが自転し、該ローラはテーバ面上を斜め方向に転動する。従つて、回動クランプ部材は、ローラの転動によるネジ作用により回転しながら軸心方向に移動し、固定スリーブとのテーパ嵌合をきつくするか、または逆に、緩くする。

従って、前記テーパ嵌合を強くする方向に回動クランプ部材を回転させることにより、固定スリーブはそのテーパ嵌合がきつくなり、その径が軸支部側に縮径または拡径し、軸部を強く締めつけ、該軸部の回動を防止する（クランプ状態）このクランプ状態において、面定スリ一ブは軸部を径方向に締めつけるので、軸部が軸方向に移動する恐れがない。また、固定スリーブの締めつけ力は、テ一パ角度を緩くすればする程、回動力に比して大きくなり、強力な締めつけ力が得りれる。

前記回動クランブ部材を駆動装置により前記とは逆方向に回転させることにより、固定スリーブと回動クランプ部材とのテーパ嵌合は緩くなり、固定スリーブの軸部締めつけが解除され、軸部は回動自在になる（アンクランプ状態）。尚、回動クランプ部材をテーパ嵌合が強くなる方向に付勢する予圧手段を設けると、該予圧手段は、前記画動クランプ部材のアンクランプ状態のときのがたつきを防止し、かつ、締め込み時の回動クランプ部材の軸心ぶれを防止する。以上、詳述の如く、本発明によれば、クランプ、アンクランプ操作が極めて容易に行え、その遠隔操作も可能であり、且つ、強力なクランプ力を得ることができ、更に、軸心ずれを生じさせることが無い等の優れた効果を発揮する。図面の簡単な説明

第 1図は、本発明の第 1実施例を示す要部断面図である。

第 2図は、本発明の第 2実施例を示す要部断面図である。

第 3図は、本発明の第 3実施例を示す要部断面図である。

第 4図は、傾斜 ·回転テーブル装置の平面図である。

第 5図は、傾斜 ·回転テーブル装置の正面図である。

第 6.図は、従来の口ック装置を示す構成図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第 4図及び 5に示すものは、傾斜 ·回転テーブル装置の外観図であり、該傾斜 '回転テーブル装置は、ベース 1 と、該ベース 1 に水平軸心廻りに回動自在に設けられた傾斜合 2 と、該傾斜台 2に縦軸心迺りに回動自在に設けられた円テープル 3 とを有する。前記傾斜台 2に、前記円テーブル 3を縦軸心廼りに回動させる画転駆動装置 4が設けられている。また、前記ベース 1 に、前記傾斜合 2を水平軸心廼りに画動させる傾斜駆動装置 5 と、傾斜台 2 の回動を防止するクランプ装置 6 とが設けられている。

第 1図に前記クランプ装置 6の詳細力《示されている。同図において、前記傾斜台 2の端部に軸部 7がボルト 8 により面定されている。この軸部 7 は、前記べ一ス 1に軸受 9を介して回動自在に支持されている。この軸部 7の軸心が前記水平軸心であり、傾斜合 2は、この軸部 7の軸心廼りに回動自在である。

前記軸部 7 は、前記軸受 9から更に外方に突出している。この突出部は、ベース 1に固定された固定ス、)ーブ 10に回動自在に支持されている。

前記軸部 7の突出部の外周面は、ストレートな円筒面に形成され、前記固定スリーブ 10の内周面もストレートな円筒面に形成されて軸支部 11とされており、両者は回動自在に摺接している。

前記固定ス 1)ーブ 10の外周面は先端側が小径となるテ一バ面 12に形成されている。そして、固定スリーブ 10の基部側に径外方向に張り出すフランジ部 13が形成され、該フランジ部 13が前記ベース 1にボルト 14で固定されている。

前記固定スリーブ 10は、金属製であり、従って、径方向の圧縮力に対してその径を縮小するように弾性変形可能である。この径方向の弾性変形を容易にするため、前記固定スリーブ 10の突出部の内周面に軸方向に沿った凹部を設けるのがよい。この凹部は、周方向に所定間隔を置いて複数設けるのがよい。この凹部を設けることにより、固定スリーブ 10の肉厚を厚くし、スリーブの剛性を高めることが出来る。尚、前記凹部は、軸心に沿って平行でなくともよく、傾斜状、または、螺旋状であってもよく、更に、該凹部は、外周面にまで達するスリット状であつても良い。

前記固定スリーブ 10の突出部の外周面のテ一パ面 12に、多数のニードルローラ 15が S置されている。このニードルローラ 15は、固定スリーブ 10の軸心に傾斜状に SB置されており、リテ一ナ 16によって一定方向に向くよう保持されている。前記ニードルローラ 15を介して、前記固定スリーブ 10のテーバ面 12に、回動クランプ部材 17がテーパ嵌合している。この回動クランプ部材 17は筒状であり、その内周面は、前記固定スリ一ブ 10のテーパ面 12と同一のテ一パ角度のテーパ面に形成され、前記ニードルローラ 15に接している。この回動クランプ部材 17の外周面は、ストレートな円筒面に形成されている。

この回動クランプ部材 17の基部側（傾斜台 2側）に径外方向に張り出すフランジ部 18が形成されている。このフランジ部 18の外端面（傾斜合 2側とは反対側の端面）にスラストベアリング 19が当接している。このベアリング 19の外端面に予圧手段 20が当接している。この予圧手段 20は、圧縮コイルスプリングからなる。この圧縮コイルスプリングからなる予圧手段 20の外端面は、前記ベース 1 に固定された筒状カバー 21に当接している。前記カバー 21の内周面は、前記回動クランブ部材 17の外周面を画動自在に、且つ、軸方向移動自在に支持し、画動クランブ部材 17と固定スリーブ 10とを同一軸心に保持している。また、このカバー 21の内周面と画動クランブ部材 17の外周面間に 0リング 22が介在され、回動クランプ部材 17のがたつきを防止している。

前記画動クランプ部材 17は、駆動装置 23によって回動させられる。この駆動装置 23は、以下の構成からなる。

即ち、前記画動クランプ部材 17の外端面に円盤 24が固定され、該円盤 24に駆動ギヤ 25が固定されている。この駆動ギヤ 25の軸心と前記回動クランブ部材 17の軸心は同一とされている。前記駆動ギヤ 25に遊転ギヤ 26が嚙合している。この遊転ギヤ 26は、前記カバー 21の端面に固定された支軸 27に画動自在に支持されている。この遊転ギヤ 26にラックギヤ 28が嚙合している。このラックギヤ 28は、油圧直動シリンダー 29によって往復動する。このラックギヤ 28の背面は、 —ラ 30によつて支持されている。

前記構成の軸部 7 のクランプ装置 6 によれば、駆動装置 23の油圧直動シリンダ一 29を遠隔操作して、ラックギヤ 28を一方向に移動させると、遊転ギヤ 26を介して駆動ギヤ 25が回転し、回動クランプ部材 17が回転する。この回動クランプ部材 17は、傾斜 S置されたニードルローラ 15を回転させる。このニードルーラ 15は、テーパ面 12に沿って周方向に転動し、且つ、軸方向に移動する。即ち、ネジと同様に螺旋運動をする。従って、画動クランプ部材 17も螺旋移動し、軸方向に移動して、テ一パ嵌合を強くするか、またはその逆にテ一バ嵌合を緩くする。前記回動クランプ部材 17のテーパ嵌合が緩いときは、固定スリーブ 10に径方向の圧縮力が作用しないので、軸部 7は固定スリーブ 10に対して回劻自在である。この状態がアンクランプの状態であり、傾斜台 2は、軸部 7の軸心通りに回動自在であり、任意角度に回動することが出来る。このアンクランプ状態のとき、回動クランブ部材 17は、予圧手段 20によりテーパ嵌合が強くなる方向に付勢されているが、この付勢力によっては、固定スリーブ 10を縮径させることは出来ない。前記アンクランプの状態から駆動装置 23により回動クランプ部材 17を回転させ、回動クランプ部材 17をテーパ嵌合が強くなる方向に嫘進させると、回動クランブ部材 17は、ニードルローラ 15を介して固定スリーブ 10を径方向内側に圧縮する。この圧縮力により、固定スリーブ 10が縮径し軸部 7をクランブし、該軸部 7の画動を防止する。

このクランブ状態において、固定スリーブ 10は、軸部 7を径方向に圧縮するので、軸部 7が磨耗しても軸部 7の軸心ずれは生じず、且つ、軸部 7が軸方向にも移動することがないので、円テーブル 3の軸心がずれることもない。

第 2図に示すものは、本発明の他の実施例であり、回動クランプ部材 17と駆動装置 23の円盤 24とが、自在継手 31を介して結合されている点、及び、駆動ギヤ 25 が軸受 32で軸支されている点が前記実施例と異なる。

即ち、回動クランブ部材 17を締め込むとき、該クランプ部材 17が駆動ギヤ 25に影饗されて軸振れを生じないように、径方向や軸方向に変形する自在継手 31を介して回動クランプ部材 17と駆動ギヤ 25とが結合されている。従って、この実施例では、駆動ギヤ 25は軸方向に移動しない。

前記自在維手 31は回動クランプ部材 17と円盤 24に固定されるものであるが、両者を係脱自在な結合とすることも出来る。

即ち、前記回動クランプ部材 17の外端面に放射状の係合凹部 33を形成し、該係合回部 33に円盤 24に設けた係合凸部を摺動自在に係合させる。この係合凹部 33は、前記回動クランプ部材 17の径方向膨張変形を許容する為に設けられている。即ち、前記回動クランプ部材 17を締め込むと、該クランプ部材 17は径方向に膨張するが、この膨張を吸収する為、前記係合凹部 33が設けられている。この係合凹部 33の深さは、回動クランプ部材 17が軸方向に移動しても係合凸部との係合が外れないものとされている。尚、この係合凹部 33は円盤 24側に設けてもよい。

第 3図に示すものは、本発明の他の実施例である。

この実施例においては、軸部 7 の軸心部に、先端面に開口する孔 34が形成されている。この孔 34の内周面はストレートな円筒面とされている。

前記孔 34に固定スリーブ 10が嵌合している。この固定スリーブ 10の外周面はストレートな円筒面に形成され、前記軸部？を回動自在に支持する軸支部 11に形成されている。この固定スリーブ 10の内周面は、傾斜台 2側が先細となるテーパ面 12に形成されている。このテーパ面 12に、前記実施例と同様の傾斜 S置された二一ドル σ—ラ 15を介して、回動クランブ部材 17がテ一パ嵌合している。

前記画動クランプ部材 17の先端面の中心部に、 ω部 35が形成され、該凹部 35底にスラストベアリング 19が設けられ、該ベア、)ング 19は、圧縮コィルスプリングからなる予圧手段 20により押圧されている。

前記回動クランプ部材 17の先端部の外周面に駆動ギヤ 25が形成されている。この駆動ギヤ 25に遊転ギヤ 26が嚙合しているのは前記実施例と同様である。

この第 3図の実施例によれば、画動クランプ部材 17を駆動装置 23で回転させると、ニードルローラ 15のネジ作用により、回動クランプ部材 17は押し込まれ、テーパ嵌合が強くなる。これにより、固定スリーブ 10は径外方向に押圧され、その径を拡径し、軸部 7 の孔 34内周面を押圧して、軸部 7 をクランプする。

尚、本発明のクランプ装置は、前記各実施例に限定されるものではなく、円テ一ブルの回転軸にも採用することが出来る。また、傾斜 ·回転テーブル装置以外のものにも適用できる。また、回動クランプ部材を画動させる駆動装置は、油圧シリンダーを用いたものに限定されるものではない。産業上の利用可能性

以上のように本発明は、工作機械等に取付られる回転テ一ブル装置の回動軸のクランプ装置として利用することができる。

Claims

請求の範囲

1、本体 (1) 側に固定され、且つ、径方向に弾性変形可能で、且つ、軸部 (7) を回動自在に軸支し、且つ、その軸支部（11)とは反対側の周面がテーパ面（12)に形成された固定スリーブ（10)と、

該固定スリ一ブ αθ)のテ一パ面 (12)上に、スリ一ブ（10)の軸線に対して傾斜して S置された多数のローラ（15)と、

前記固定ス、)—ブ (10)のテーパ面 (12〉と同一のテ一パ角度のテ一バ面を有し、且つ、前記ローラ（15)を介して前記固定ス、)ーブ（10)のテ一パ面 (12)に回動自在に嵌合し、且つ、軸方向移動可能に設けられた回動クランプ部材 (17)と、前記回動クランプ部材（17)を回動させる駆動装置 (23〉と、

からなる回動軸部のクランプ装置。

2、クレーム 1記載の回動軸部のクランプ装置は、更に、前記回動クランプ部材（17〉を前記テ一バ嵌合が強くなる方向に付勢する予圧手段 (20)を有する。

3、クレーム 1記載の回動軸部のクランプ装置において、

前記固定スリーブ (10)の内周面に前記軸部（7) が画動自在に軸支され、該固定スリ—ブ αθ)の外周面がテーパ面（12)に形成されている。

4、クレーム 1記載の回動軸部のクランプ装置において、

前記固定スリーブ (10)の外周面に前記軸部 (7) が画動自在に軸支され、該固定スリーブ（10)の内周面がテーパ面（12)に形成されている。

5、クレーム 1記載の画動軸部のクランプ装置において、

前記ローラ（15)はニードルローラである。

6、クレーム 1記載の画動軸部のクランプ装置において、

画動クランブ部材（Π)と駆動装置 (23)とは、ギヤ機構 (25， 26, 28)を介して連動連結されている。

7、クレーム 6記載の回動軸部のクランプ装置において、

前記ギヤ（25)と画動クランプ部材 Q7)は、径方向及び軸方向に変形可能な自在継手（31)を介して連結されている。

8、クレーム 2記載の回動軸部のクランプ装置において、

前記予圧手段 (20)は、圧縮スプリングからなる。

9、クレーム 8記載の回動軸部のクランプ装置において、

前記圧縮スプリング (20)と回動クランプ部材（17)は、スラストべァリング（19) を介して当接している。