(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023067417
(43)【公開日】2023-05-16
(54)【発明の名称】円テーブル装置
(51)【国際特許分類】
B23Q 16/10 20060101AFI20230509BHJP
B23Q 1/28 20060101ALI20230509BHJP
B23Q 1/52 20060101ALI20230509BHJP
F16D 65/18 20060101ALI20230509BHJP
F16D 71/00 20060101ALI20230509BHJP
F16D 125/36 20120101ALN20230509BHJP
【ＦＩ】
B23Q16/10 C
B23Q1/28 C
B23Q1/52
F16D65/18
F16D71/00
F16D125:36
【審査請求】有
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021178633
(22)【出願日】2021-11-01
(71)【出願人】
【識別番号】591028072
【氏名又は名称】株式会社日研工作所
(74)【代理人】
【識別番号】110001586
【氏名又は名称】弁理士法人アイミー国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】三▲角▼ 進
(72)【発明者】
【氏名】中薗 隆美
(72)【発明者】
【氏名】吉本 浩治
【テーマコード（参考）】
3C048
3J058
【Ｆターム（参考）】
3C048BC02
3C048DD12
3J058AA47
3J058AA53
3J058AA77
3J058AA79
3J058AA83
3J058AA87
3J058BA07
3J058CC57
3J058CC58
3J058FA32
(57)【要約】
【課題】確実で安定したクランプ動作を実現することが可能な円テーブル装置を提供すること。
【解決手段】円テーブル装置のクランプ機構は、ブレーキディスク（１０）と、固定側クランプ部材（２０）および可動側クランプ部材（２１）と、流体圧ピストン（３０）と、シリンダ形成部材（５０）と、シリンダカバー（６０）と、ボール（４０）とカム面（２２，３２，５２）よりなる増力機構とを備える。円テーブル装置（１）は、可動側クランプ部材（２１）をブレーキディスク（１０）から離れるアンクランプ側に付勢する付勢部材（２４）と、流体圧ピストン（３０）の内径面に当接するシリンダカバー（６０）に設けられ、流体圧ピストン（３０）の傾きを抑制して軸方向の移動を促進するピストン傾き抑制手段（８０）とを備える。
【選択図】図１
【解決手段】円テーブル装置のクランプ機構は、ブレーキディスク（１０）と、固定側クランプ部材（２０）および可動側クランプ部材（２１）と、流体圧ピストン（３０）と、シリンダ形成部材（５０）と、シリンダカバー（６０）と、ボール（４０）とカム面（２２，３２，５２）よりなる増力機構とを備える。円テーブル装置（１）は、可動側クランプ部材（２１）をブレーキディスク（１０）から離れるアンクランプ側に付勢する付勢部材（２４）と、流体圧ピストン（３０）の内径面に当接するシリンダカバー（６０）に設けられ、流体圧ピストン（３０）の傾きを抑制して軸方向の移動を促進するピストン傾き抑制手段（８０）とを備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
回転軸の軸方向一端にワーク取付部を備え、駆動機構により前記回転軸を回転させ、クランプ機構により所定角度で前記回転軸を固定する円テーブル装置において、
前記クランプ機構は、
前記回転軸に固定され、前記回転軸と共に回転するブレーキディスクと、
前記ブレーキディスクを軸方向両側から挟持固定する固定側クランプ部材および可動側クランプ部材と、
外径面および内径面を有し、軸方向に沿って移動可能な流体圧ピストンと、
前記流体圧ピストンの外径面側に位置し、前記流体圧ピストンの軸方向の移動を案内するシリンダ形成部材と、
前記流体圧ピストンの内径面側に位置し、前記流体圧ピストンの軸方向の移動を案内するシリンダカバーと、
前記流体圧ピストンと前記可動側クランプ部材と前記シリンダ形成部材との間に介在するとともに、軸方向および径方向に移動可能なボールとこのボールに接するカム面よりなる増力機構とを備え、
当該円テーブル装置は、
前記可動側クランプ部材を前記ブレーキディスクから離れるアンクランプ側に付勢する付勢部材と、
前記流体圧ピストンの内径面に当接する前記シリンダカバーに設けられ、前記流体圧ピストンの傾きを抑制して軸方向の移動を促進するピストン傾き抑制手段とを備える、円テーブル装置。
前記クランプ機構は、
前記回転軸に固定され、前記回転軸と共に回転するブレーキディスクと、
前記ブレーキディスクを軸方向両側から挟持固定する固定側クランプ部材および可動側クランプ部材と、
外径面および内径面を有し、軸方向に沿って移動可能な流体圧ピストンと、
前記流体圧ピストンの外径面側に位置し、前記流体圧ピストンの軸方向の移動を案内するシリンダ形成部材と、
前記流体圧ピストンの内径面側に位置し、前記流体圧ピストンの軸方向の移動を案内するシリンダカバーと、
前記流体圧ピストンと前記可動側クランプ部材と前記シリンダ形成部材との間に介在するとともに、軸方向および径方向に移動可能なボールとこのボールに接するカム面よりなる増力機構とを備え、
当該円テーブル装置は、
前記可動側クランプ部材を前記ブレーキディスクから離れるアンクランプ側に付勢する付勢部材と、
前記流体圧ピストンの内径面に当接する前記シリンダカバーに設けられ、前記流体圧ピストンの傾きを抑制して軸方向の移動を促進するピストン傾き抑制手段とを備える、円テーブル装置。
【請求項2】
前記ピストン傾き抑制手段は、前記ボールに接する、前記シリンダ形成部材のカム面の延長面と、前記シリンダカバーの外径面とが交わる箇所よりも前記ブレーキディスク側の領域に設けられる、請求項１に記載の円テーブル装置。
【請求項3】
前記ピストン傾き抑制手段は、前記シリンダ形成部材の外径面に嵌められた摩擦係数の低いリングである、請求項１または２に記載の円テーブル装置。
【請求項4】
前記ピストン傾き抑制手段は、前記シリンダカバーの外径面上に円周方向等角度で設けられた複数の点接触凸部である、請求項１または２に記載の円テーブル装置。
【請求項5】
前記点接触凸部は、前記シリンダカバーの厚み部分を貫通するボールスクリューの先端部である、請求項４に記載の円テーブル装置。
【請求項6】
前記点接触凸部は、周方向に等間隔をあけて３つ設けられる、請求項５に記載の円テーブル装置。
【請求項7】
当該円テーブル装置は、前記回転軸が水平方向に保持されており、
前記３つの点接触凸部のうち２つは、下方の位置で水平な位置関係にある、請求項６に記載の円テーブル装置。
前記３つの点接触凸部のうち２つは、下方の位置で水平な位置関係にある、請求項６に記載の円テーブル装置。
【請求項8】
回転軸の軸方向一端にワーク取付部を備え、駆動機構により前記回転軸を回転させ、クランプ機構により所定角度で前記回転軸を固定する円テーブル装置において、
前記クランプ機構は、
前記回転軸に固定され、前記回転軸と共に回転するブレーキディスクと、
前記ブレーキディスクを軸方向両側から挟持固定する固定側クランプ部材および可動側クランプ部材と、
外径面および内径面を有し、軸方向に沿って移動可能な流体圧ピストンと、
前記流体圧ピストンの外径面側に位置し、前記流体圧ピストンの軸方向の移動を案内するシリンダ形成部材と、
前記流体圧ピストンの内径面側に位置し、前記流体圧ピストンの軸方向の移動を案内するシリンダカバーと、
前記流体圧ピストンと記可動側クランプ部材と前記シリンダ形成部材との間に介在するとともに、軸方向および径方向に移動可能なボールとこのボールに接するカム面よりなる増力機構とを備え、
当該円テーブル装置は、
前記可動側クランプ部材を前記ブレーキディスクから離れるアンクランプ側に付勢する付勢部材と、
前記可動側クランプ部材の傾きを抑制して軸方向の移動を促進するクランプ部材傾き抑制手段とを備える、円テーブル装置。
前記クランプ機構は、
前記回転軸に固定され、前記回転軸と共に回転するブレーキディスクと、
前記ブレーキディスクを軸方向両側から挟持固定する固定側クランプ部材および可動側クランプ部材と、
外径面および内径面を有し、軸方向に沿って移動可能な流体圧ピストンと、
前記流体圧ピストンの外径面側に位置し、前記流体圧ピストンの軸方向の移動を案内するシリンダ形成部材と、
前記流体圧ピストンの内径面側に位置し、前記流体圧ピストンの軸方向の移動を案内するシリンダカバーと、
前記流体圧ピストンと記可動側クランプ部材と前記シリンダ形成部材との間に介在するとともに、軸方向および径方向に移動可能なボールとこのボールに接するカム面よりなる増力機構とを備え、
当該円テーブル装置は、
前記可動側クランプ部材を前記ブレーキディスクから離れるアンクランプ側に付勢する付勢部材と、
前記可動側クランプ部材の傾きを抑制して軸方向の移動を促進するクランプ部材傾き抑制手段とを備える、円テーブル装置。
【請求項9】
前記クランプ部材傾き抑制手段は、前記可動側クランプ部材に設けられた軸方向穴と、前記可動側クランプ部材の軸方向一方側または他方側の固定部分に固定され、前記軸方向穴内に相対移動可能に挿入される固定ピンとを含む、請求項８に記載の円テーブル装置。
【請求項10】
前記クランプ部材傾き抑制手段は、前記軸方向穴と前記固定ピンとの間に設けられた滑り軸受を含む、請求項９に記載の円テーブル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、円テーブル装置に関し、特に回転軸の軸方向一端にワーク取付部を備え、駆動機構により回転軸を回転させ、クランプ機構により所定角度で回転軸を固定する円テーブル装置に関する。
【背景技術】
【0002】
ワークを取り付けたテーブルを回転割出する円テーブル装置として、たとえば特開２００２－１８６７９号公報（特許文献１）に記載の装置が知られている。
【0003】
特許文献１には、回転軸に一体的に設けられたブレーキディスクと、このブレーキディスクを加圧により挟持するクランプ部材と、このクランプ部材を直接加圧する複数のボールと、このボールを移動させるための流体圧ピストンとを備えた円テーブル装置が開示されている。この円テーブル装置では、流体圧ピストンによって動かされたボールで可動側クランプ部材を加圧することにより、クランプ部材間でブレーキディスクを挟持固定し、回転軸を所定の回転角度で停止保持する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００２－１８６７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１の円テーブル装置では、可動側クランプ部材を押圧するためのボールが回転軸を取り囲んで全周に設けられている。可動側クランプ部材に対する加圧力を高めるには、できるだけ多くのボールを使用した方がよい。しかしながら、全周にわたって隣接するボール間に隙間が無い場合、ボールが加圧方向または非加圧方向にスムーズに動くことができない。そのため、全周にわたって配置されるボール間には、必ず隙間を設けなければならない。隣接するボール間に隙間が設けられている場合、各ボールはスムーズに動くことができるものの、状況によっては隣接するボールが密になる部分と疎になる部分が生じる場合がある。たとえば、図７に示すように、円テーブル装置１００を、その回転軸１０５が水平方向に保持されるタテ置き形式で用いる場合、重力の影響で下方の領域では隣接するボール間が密となり、上方の領域では隣接するボール間が疎となる。
【0006】
この場合、ボールからの反力を受ける流体圧ピストンに注目すると、ボールが密になっている部分では、ボールからの反力が大きくなり、ボールが疎になっている部分では、ボールからの反力が小さくなる。そのため、流体圧ピストンが軸方向に対して傾くおそれがある。また、可動側クランプ部材に注目すると、ボールが密になっている部分からは大きな加圧力を受け、ボールが疎になっている部分からの加圧力は相対的に小さなものとなり、可動側クランプ部材が軸方向に対して傾くおそれがある。
【0007】
流体圧ピストンまたは可動側クランプ部材が傾いた状態でクランプ動作を行えば、可動側クランプ部材を介してブレーキディスクに作用する加圧力は円周方向に不均一となり、安定したクランプ動作を行えなくなる。したがって、位置決めした位置が微少量動くことがある。また、流体圧ピストンや可動側クランプ部材が傾いて固まり、軸方向の動きができなくなれば、可動側クランプ部材をばねの付勢力によって元の位置に戻すことができず、アンクランプ状態を実現できなくなる。
【0008】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、確実で安定したクランプ動作を実現することが可能な円テーブル装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
この目的のため本発明の一態様に係る円テーブル装置は、回転軸の軸方向一端にワーク取付部を備え、駆動機構により回転軸を回転させ、クランプ機構により所定角度で回転軸を固定する円テーブル装置において、クランプ機構は、回転軸に固定され、回転軸と共に回転するブレーキディスクと、ブレーキディスクを軸方向両側から挟持固定する固定側クランプ部材および可動側クランプ部材と、外径面および内径面を有し、軸方向に沿って移動可能な流体圧ピストンと、流体圧ピストンの外径面側に位置し、流体圧ピストンの軸方向の移動を案内するシリンダ形成部材と、流体圧ピストンの内径面側に位置し、流体圧ピストンの軸方向の移動を案内するシリンダカバーと、流体圧ピストンと可動側クランプ部材とシリンダ形成部材との間に介在するとともに、軸方向および径方向に移動可能なボールとこのボールに接するカム面よりなる増力機構とを備え、円テーブル装置は、可動側クランプ部材をブレーキディスクから離れるアンクランプ側に付勢する付勢部材と、流体圧ピストンの内径面に当接するシリンダカバーに設けられ、流体圧ピストンの傾きを抑制して軸方向の移動を促進するピストン傾き抑制手段とを備える。
【0010】
好ましくは、ピストン傾き抑制手段は、ボールに接する、シリンダ形成部材のカム面の延長面と、シリンダカバーの外径面とが交わる箇所よりもブレーキディスク側の領域に設けられる。
【0011】
好ましくは、ピストン傾き抑制手段は、シリンダ形成部材の外径面に嵌められた摩擦係数の低いリングである。
【0012】
好ましくは、ピストン傾き抑制手段は、シリンダカバーの外径面上に円周方向等角度で設けられた複数の点接触凸部である。
【0013】
好ましくは、点接触凸部は、シリンダカバーの厚み部分を貫通穴に螺合するボールスクリューの先端部である。
【0014】
好ましくは、点接触凸部は、周方向に等間隔をあけて３つ設けられる。
【0015】
円テーブル装置は、その回転軸が水平方向に保持されているタテ置きの場合において、好ましくは３つの点接触凸部のうち２つは、下方の位置で水平な位置関係にある。
【0016】
本発明の他の態様に係る円テーブル装置は、回転軸の軸方向一端にワーク取付部を備え、駆動機構により回転軸を回転させ、クランプ機構により所定角度で回転軸を固定する円テーブル装置において、クランプ機構は、回転軸に固定され、回転軸と共に回転するブレーキディスクと、ブレーキディスクを軸方向両側から挟持固定する固定側クランプ部材および可動側クランプ部材と、外径面および内径面を有し、軸方向に沿って移動可能な流体圧ピストンと、流体圧ピストンの外径面側に位置し、流体圧ピストンの軸方向の移動を案内するシリンダ形成部材と、流体圧ピストンの内径面側に位置し、流体圧ピストンの軸方向の移動を案内するシリンダカバーと、流体圧ピストンと可動側クランプ部材とシリンダ形成部材との間に介在するとともに、軸方向および径方向に移動可能なボールとこのボールに接するカム面よりなる増力機構とを備え、円テーブル装置は、可動側クランプ部材をブレーキディスクから離れるアンクランプ側に付勢する付勢部材と、可動側クランプ部材の傾きを抑制して軸方向の移動を促進するクランプ部材傾き抑制手段とを備える。
【0017】
好ましくは、クランプ部材傾き抑制手段は、可動側クランプ部材に設けられた軸方向穴と、可動側クランプ部材の軸方向一方側または他方側の固定部分に固定され、軸方向穴内に相対移動可能に挿入される固定ピンとを含む。
【0018】
好ましくは、クランプ部材傾き抑制手段は、軸方向穴と固定ピンとの間に設けられた滑り軸受けを含む。
【発明の効果】
【0019】
本発明によれば、流体圧ピストンまたは可動側クランプ部材の傾きを抑制するので、スムーズなクランプ動作を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】本発明の実施の形態１に係る円テーブル装置を示す縦断面図である。
【図4】可動側クランプ部材を取り出して示す模式的な横断面図である。
【図6】（Ａ）は、シリンダカバーを取り出して示す模式的な横断面図であり、（Ｂ）は、ピストン傾き抑制手段の一例としてのボールスクリューの拡大図である。
【図7】従来の円テーブル装置を縦置きした状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【0022】
【0023】
装置本体２内には、クロスローラ軸受３およびニードル軸受４を介して回転軸５が回転自在に支持されており、回転軸５の軸方向の一端は、装置から外方へ突出し、その突出端には、ワーク取付部としてテーブル面６が形成されている。回転軸５は、軸線Ｏ回りに回転可能である。
【0024】
回転軸５の軸受３，４間部分には、ボルト７によりウォームホイール８が固着されており、ウォームホイール８は、駆動用ウォーム軸９に噛み合い、駆動用ウォーム軸９は、図示しないが電動式回転アクチュエータあるいは手動ハンドルなどに連結している。ウォームホイール８およびウォーム軸９を収納する空間は、オイルバスとなっており、ウォームホイール８およびウォーム軸９は、オイルバス内で駆動するようになっている。ウォームホイール８は、焼き入れされた硬い材質で形成され、ウォーム軸９は、超硬等硬い材質で形成されている。
【0025】
回転軸５を所定回転位置で停止保持するクランプ機構は、回転軸５と一体に回転するブレーキディスク１０と、ブレーキディスク１０を軸方向両側から挟持固定する一対のクランプ部材２０，２１と、一方のクランプ部材（可動側クランプ部材）２１を軸方向に加圧（押圧）する流体圧ピストン（空圧ピストン）３０と、ボール４０およびカム面２２，３２，５２を利用した増力機構などから構成されている。
【0026】
ブレーキディスク１０は、１対の取付リング１６間に挟持され、ボルト１７によりウォームホイール８に固着されている。一対のクランプ部材２０，２１のうち、一方のクランプ部材２０は、装置本体２と一体に形成され、軸方向に移動不能な固定側クランプ部材となっており、他方のクランプ部材２１は、装置本体２の内周面に沿って軸方向に移動可能な可動側クランプ部材となっている。
【0027】
可動側クランプ部材２１には、ボルト２３の軸部が相対移動可能に貫通している。ボルト２３の軸部先端は、後述するシリンダ形成部材５０に固定されている。ボルト２３の頭部と可動側クランプ部材２１の上面との間には、付勢部材２４が設けられている。付勢部材２４は、可動側クランプ部材２１をブレーキディスク１０から離れるアンクランプ側（矢印Ａ２側）に付勢する。付勢部材２４は、たとえばコイルばね、板ばねなどであることが好ましい。可動側クランプ部材２１には、その傾きを抑制して軸方向の移動を促進するクランプ部材傾き抑制手段７０が設けられる。このクランプ部材傾き抑制手段７０については、後述する。
【0028】
可動側クランプ部材２１よりも矢印Ａ２側には、シリンダ形成部材５０およびシリンダカバー６０により断面形状Ｌ字形の環状ピストン室（シリンダ）が形成される。図２に示すように、ピストン室内に外径面および内径面を有する流体圧ピストン３０が、軸方向に沿って移動可能に収容されている。ピストン室は、シリンダカバー６０の立壁部６２の外径面に取り付けられたシールリング３８ａと、流体圧ピストン３０の外径面に取り付けられたシールリング３８ｂと、シリンダ形成部材５０の内径面に取り付けられたシールリング３８ｃとによって密封されている。シリンダ形成部材５０およびシリンダカバー６０は、ボルト１８により装置本体２に固定されている。
【0029】
シリンダ形成部材５０は、流体圧ピストン３０の外径面側に位置し、流体圧ピストン３０の軸方向の移動を案内する。シリンダカバー６０は、流体圧ピストン３０の内径面側に位置し、流体圧ピストン３０の軸方向の移動を案内する。具体的には、シリンダカバー６０は、図２に示す部分断面図では、断面形状Ｌ字形であり、底壁部６１と、底壁部６１からブレーキディスク１０側に突出する立壁部６２とを含む。シリンダカバー６０の立壁部６２の外径側には、流体圧ピストン３０の傾きを抑制して軸方向の移動を促進するピストン傾き抑制手段８０が設けられる。このピストン傾き抑制手段８０については、後述する。
【0030】
ピストン室内には、流体圧ピストン３０をクランプ側（矢印Ａ１側）に移動させるためのクランプ用空気室３３と、流体圧ピストン３０をアンクランプ側（矢印Ａ２側）に移動させるためのアンクランプ用空気室３４が形成されており、両空気室３３，３４は、それぞれエア通路３５，３６、および図示しないエア切換弁などを介してエア供給源とエア排出部に切換自在に連通している。
【0031】
増力機構は、基本的には、特開２００２－１８６７９号公報に記載の増力機構とほぼ同じ構成である。すなわち、流体圧ピストン３０がクランプ側（矢印Ａ１側）に移動すると、流体圧ピストン３０のカム面（傾斜面）３２がボール４０を押圧する。それに押されたボール４０は、シリンダ形成部材５０のカム面５２に沿って、径方向外方および軸方向に移動する。ボール４０が当接するカム面２２，５２により形成される空間は、径方向外方に向かうにつれてしだいにその間隔が小さくなる先細りのテーパー空間である。これにより、ボール４０が径方向外方に移動すると、可動側クランプ部材２１はボール４０に押圧されてクランプ側（矢印Ａ１側）に移動して、ブレーキディスク１０を挟持固定する。
【0032】
（クランプ部材傾き抑制手段について）
図３は、可動側クランプ部材２１を拡大して示す縦断面図であり、図４は、可動側クランプ部材２１を取り出して示す模式的な横断面図である。これらの図を参照して、可動側クランプ部材２１に設けられるクランプ部材傾き抑制手段７０について説明する。
図３は、可動側クランプ部材２１を拡大して示す縦断面図であり、図４は、可動側クランプ部材２１を取り出して示す模式的な横断面図である。これらの図を参照して、可動側クランプ部材２１に設けられるクランプ部材傾き抑制手段７０について説明する。
【0033】
上述のように、クランプ部材傾き抑制手段７０は、可動側クランプ部材２１の傾きを抑制して軸方向の移動を促進するものである。具体的には、クランプ部材傾き抑制手段７０は、可動側クランプ部材２１に設けられた軸方向穴７１と、軸方向穴７１内に相対移動可能に挿入される固定ピン７２と、軸方向穴７１に取り付けられた滑り軸受７３とを含む。
【0034】
本実施の形態の軸方向穴７１は、軸方向に貫通する貫通穴であるが、シリンダ形成部材５０側に向かって開口する貫通していない止まり穴であってもよい。固定ピン７２は、軸方向に延びる棒状部材である。本実施の形態の固定ピン７２は、その下方側がシリンダ形成部材５０に固定されており、その上方側が軸方向穴７１内を相対的に移動可能に設けられている。滑り軸受７３は、たとえば錫メッキが施された鋼製ブッシュやフッ素樹脂製軸受などである。
【0035】
なお、本実施の形態の軸方向穴７１には、滑り軸受７３が取り付けられたが、他の形態として、軸方向穴７１の穴壁面に直接固定ピン７２自体が摺動接触するものであってもよい。また、固定ピン７２は、その上方側がたとえば装置本体２などに固定されるものであってもよい。
【0036】
軸方向穴７１および固定ピン７２を設けることで、可動側クランプ部材２１の軸方向の移動に際し、可動側クランプ部材２１が傾くことを防止することができる。さらに、軸方向穴７１に滑り軸受７３を設けたり、固定ピン７２の表面に良好な滑り性を発揮する処理を行えば、可動側クランプ部材２１の傾きを抑制しつつ、可動側クランプ部材２１をスムーズに軸方向に案内することができるので、確実なクランプ動作およびアンクランプ動作を達成することができる。
【0037】
図４に示すように、軸方向穴７１および固定ピン７２を備えるクランプ部材傾き抑制手段７０は、たとえば周方向に等間隔で３つ設けられる。円テーブル装置１のテーブル面６が水平ではなく立てた状態で使用されるような場合には、３つのクランプ部材傾き抑制手段７０ａ～ｃのうち２つ（クランプ部材傾き抑制手段７０ｂ，７０ｃ）を水平な位置関係になるように配置することで、可動側クランプ部材２１の軸方向移動をより滑らかに案内することができる。なお、クランプ部材傾き抑制手段７０の数に制約はないが、少なくとも２ヵ所以上設けるのが好ましい。
【0038】
（ピストン傾き抑制手段について）
図１，２に示すように、ピストン傾き抑制手段８０は、流体圧ピストン３０の内径面に当接するシリンダカバー６０に設けられる。上述のように、ピストン傾き抑制手段８０は、流体圧ピストン３０の傾きを抑制して軸方向の移動を促進するものである。具体的には、ピストン傾き抑制手段８０は、シリンダカバー６０の外径面に嵌められた摩擦係数の低いリングである。このリング８０の材質は、たとえば滑り性の良い金属やフッ素樹脂などである。リング８０は、シリンダカバー６０への装着を容易にするために、円周の一箇所に、割り（切れ目）を有していてもよい。
図１，２に示すように、ピストン傾き抑制手段８０は、流体圧ピストン３０の内径面に当接するシリンダカバー６０に設けられる。上述のように、ピストン傾き抑制手段８０は、流体圧ピストン３０の傾きを抑制して軸方向の移動を促進するものである。具体的には、ピストン傾き抑制手段８０は、シリンダカバー６０の外径面に嵌められた摩擦係数の低いリングである。このリング８０の材質は、たとえば滑り性の良い金属やフッ素樹脂などである。リング８０は、シリンダカバー６０への装着を容易にするために、円周の一箇所に、割り（切れ目）を有していてもよい。
【0039】
図２に示すように、ピストン傾き抑制手段８０としてのリングの取り付け箇所については、ボール４０に接する、シリンダ形成部材５０のカム面（案内面）５２の延長面と、シリンダカバー６０の外径面とが交わる箇所よりもブレーキディスク１０側の領域Ｒに設けることが好ましい。換言すると、リング８０は、ボール４０からの反力をまともに受ける領域に設けることが好ましい。また、リング８０は、シリンダカバー６０の外径面に装着されたシールリング（Ｏ－リング）３８ａよりもブレーキディスク１０側の領域にある。
【0040】
リング８０の外形寸法は、シリンダカバー６０の外径寸法よりもわずかに大きい。したがって、流体圧ピストン３０の内径面は、リング８０の外径面によって確実に軸方向に案内され、流体圧ピストン３０が軸方向に傾くことを抑制できる。こうして、流体圧ピストン３０の軸方向移動によるクランプ動作をスムーズに行うことができる。
【0041】
（円テーブル装置の動作について）
次に、本実施の形態に係る円テーブル装置１の動作について説明する。
次に、本実施の形態に係る円テーブル装置１の動作について説明する。
【0042】
図１には、アンクランプ状態が示されており、ブレーキディスク１０に対するクランプ部材２０，２１の挟持は解除されている。この状態で駆動用ウォーム軸９を回転することにより、ウォームホイール８を介して回転軸５は回転し、これによりテーブル面６上のワークの回転角度が変更される。
【0043】
所定角度回転後、回転軸５をクランプする場合には、クランプ用空気室３３に空気を圧入すると同時にアンクランプ用空気室３４から空気を排出することにより、流体圧ピストン３０をクランプ側（矢印Ａ１方向）に移動させる。これに伴い、シリンダカバー６０の外径面に位置するピストン傾き抑制手段（リング）８０により、流体圧ピストン３０の傾きが抑制され、軸方向の移動が促進される。
【0044】
図２において、流体圧ピストン３０の矢印Ａ１方向への移動により、ボール４０は、流体圧ピストン３０のテーパーカム面３２に押され、シリンダ形成部材５０のカム面５２に沿って、径方向外方および矢印Ａ１の軸方向に移動する。これに伴い、可動側クランプ部材２１は、矢印Ａ１方向に移動する。シリンダ形成部材５０のカム面５２と可動側クランプ部材２１の下面（カム面）２２との間の間隔は外径側に向かうほど小さくなっているので、ボール４０の径方向外方への移動により、可動側クランプ部材２１への押圧力が増大し、ブレーキディスク１０を確実に挟持固定する。このクランプ動作の際、ピストン傾き抑制手段８０が流体圧ピストン３０の傾きを抑制し、クランプ部材傾き抑制手段７０が可動側クランプ部材２１の傾きを抑制するので、確実かつ安定したクランプ動作を実現できる。
【0045】
回転軸５をアンクランプする場合は、図２のアンクランプ用空気室３４に空気を圧入すると共に、クランプ用空気室３３から空気を排出することにより、流体圧ピストン３０を矢印Ａ２方向に移動させる。この流体圧ピストン３０の後退に伴い、ボール４０は、回転軸芯側へ移動し、可動側クランプ部材２１に対する押圧力を解除する。
【0046】
図１に示すように、可動側クランプ部材２１は、付勢部材２４により常に矢印Ａ２方向（アンクランプ方向）に押圧されている。したがって、ボール４０を介しての加圧力が弱まると、付勢部材２４は、可動側クランプ部材２１をアンクランプ側に移動させ、ブレーキディスク１０に対する挟持固定状態を解除する。
【0047】
（効果について）
本実施の形態の円テーブル装置１は、シリンダカバー６０にピストン傾き抑制手段８０を設けているため、流体圧ピストン３０が軸方向に対して傾くことを抑制して、軸方向の移動を促進することができる。これにより、全周にわたって隣接するボール４０間に、密になる部分および疎になる部分が生じる場合でも、流体圧ピストン３０から各ボール４０に対して作用する加圧力を均等にすることができる。
本実施の形態の円テーブル装置１は、シリンダカバー６０にピストン傾き抑制手段８０を設けているため、流体圧ピストン３０が軸方向に対して傾くことを抑制して、軸方向の移動を促進することができる。これにより、全周にわたって隣接するボール４０間に、密になる部分および疎になる部分が生じる場合でも、流体圧ピストン３０から各ボール４０に対して作用する加圧力を均等にすることができる。
【0048】
また、本実施の形態の円テーブル装置１は、クランプ部材傾き抑制手段７０を設けているため、可動側クランプ部材２１が軸方向に傾くことを抑制して、軸方向の移動を促進することができる。これにより、全周にわたって隣接するボール４０間に、密になる部分および疎になる部分が生じる場合でも、各ボール４０から可動側クランプ部材２１に作用する加圧力を均等にすることができる。
【0049】
このように、本実施の形態の円テーブル装置１は、クランプ部材傾き抑制手段７０またはピストン傾き抑制手段８０を設けることで、ブレーキディスク１０に作用する加圧力は円周方向に均一となり、確実で安定したクランプ動作を行うことが可能となる。
【0050】
また、可動側クランプ部材２１の傾きを抑制して、確実に軸方向に平行に移動させるので、可動側クランプ部材２１が傾いて固まることを抑制することができる。これにより、可動側クランプ部材２１を付勢部材２４の付勢力によって確実にアンクランプ側に移動させることができるので、安定したアンクランプ動作を実現することができる。
【0051】
＜実施の形態２＞
図５は、実施の形態２に係る円テーブル装置を示す縦断面図であり、図６（Ａ）は、ピストン傾き抑制手段８０の位置を示す模式的な横断面図であり、図６（Ｂ）は、ピストン傾き抑制手段の一例としてのボールスクリューの拡大図である。図５，６を参照して、実施の形態２に係る円テーブル装置について説明する。実施の形態１と実施の形態２とは、ピストン傾き抑制手段８０の具体的な構造が異なる。実施の形態１で示したピストン傾き抑制手段８０との相違点のみ詳細に説明する。
図５は、実施の形態２に係る円テーブル装置を示す縦断面図であり、図６（Ａ）は、ピストン傾き抑制手段８０の位置を示す模式的な横断面図であり、図６（Ｂ）は、ピストン傾き抑制手段の一例としてのボールスクリューの拡大図である。図５，６を参照して、実施の形態２に係る円テーブル装置について説明する。実施の形態１と実施の形態２とは、ピストン傾き抑制手段８０の具体的な構造が異なる。実施の形態１で示したピストン傾き抑制手段８０との相違点のみ詳細に説明する。
【0052】
本実施の形態のピストン傾き抑制手段８０Ａは、シリンダカバー６０の厚み部分を貫通するボールスクリューである。特に図６（Ｂ）に示すように、ボールスクリュー８０Ａは、軸部８１Ａと、軸部８１Ａの長手方向の一方に設けられる球状部８２Ａとを有する。
【0053】
軸部８１Ａは、シリンダカバー６０内に螺合して固定される部分であり、その外周に雄ねじを有している。球状部８２Ａは、シリンダカバー６０の外径面から外径側に突出し、流体圧ピストン３０の内径面に点接触する点接触凸部である。本実施の形態では、球状部８２Ａは、軸部８１Ａに固定されている。他の実施形態として、球状部８２Ａを、軸部８１Ａに対して回転可能に設けられ、流体圧ピストン３０の内径面上を転がり接触するようなものであってもよい。ボールスクリュー８０Ａの球状部８２Ａは、シリンダカバー６０の外径面よりもわずかに外径側に突出している。好ましくは、ボールスクリュー８０Ａは、シリンダカバー６０の立壁部６２を軸方向に直交する方向に貫通している。これにより、ボールスクリュー８０Ａの後端に設けられた角形穴に差し込んだ工具を用いて、球状部８２Ａの突出量を調節できる。
【0054】
図６（Ａ）に示すように、ボールスクリュー８０Ａは、周方向に等間隔をあけて３つ設けられることが好ましい。これにより、流体圧ピストン３０の芯出しを容易に行うことができ、それにより流体圧ピストン３０の軸方向に対する傾きを抑制することができる。円テーブル装置１の回転軸５が水平方向に保持されるタテ置きの場合において、３つのボールスクリュー８０Ａのうち２つは、下方の位置で水平な位置関係にある。これにより、流体圧ピストン３０の軸方向移動をより滑らかに案内することができる。
【0055】
なお、実施の形態１において、クランプ部材傾き抑制手段７０とピストン傾き抑制手段８０を共に設ける構成を示したが、それぞれの手段７０，８０が単独で設けられていてもよい。また、実施の形態１のクランプ部材傾き抑制手段７０と実施の形態２のピストン傾き抑制手段８０Ａとを組み合わせてもよい。
【0056】
以上、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明したが、この発明は、図示した実施の形態のものに限定されない。図示した実施の形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【0057】
本発明は、工作機械において有利に利用される。
【符号の説明】
【0058】
１ 円テーブル装置、２ 装置本体、５ 回転軸、６ テーブル面（ワーク取付部）、１０ ブレーキディスク、２０ 固定側クランプ部材、２１ 可動側クランプ部材、２２ カム面、２４ 付勢部材、３０ 流体圧ピストン、３２ カム面、４０ ボール、５０ シリンダ形成部材、５２ カム面、６０ シリンダカバー、７０ クランプ部材傾き抑制手段、７１ 軸方向穴、７２ 固定ピン、７３ 滑り軸受、８０ ピストン傾き抑制手段（リング）、８０Ａ ピストン傾き抑制手段（ボールスクリュー）、８２Ａ 球状部（点接触凸部）、１００ 円テーブル装置、１０５ 回転軸。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【手続補正書】
【提出日】2023-02-24
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
回転軸の軸方向一端にワーク取付部を備え、駆動機構により前記回転軸を回転させ、クランプ機構により所定角度で前記回転軸を固定する円テーブル装置において、
前記クランプ機構は、
前記回転軸に固定され、前記回転軸と共に回転するブレーキディスクと、
前記ブレーキディスクを軸方向両側から挟持固定する固定側クランプ部材および可動側クランプ部材と、
外径面および内径面を有し、軸方向に沿って移動可能な流体圧ピストンと、
前記流体圧ピストンの外径面側に位置し、前記流体圧ピストンの軸方向の移動を案内するシリンダ形成部材と、
前記流体圧ピストンの内径面側に位置し、前記流体圧ピストンの軸方向の移動を案内するシリンダカバーと、
前記流体圧ピストンと前記可動側クランプ部材と前記シリンダ形成部材との間に介在するとともに、軸方向および径方向に移動可能なボールとこのボールに接するカム面よりなる増力機構とを備え、
当該円テーブル装置は、
前記可動側クランプ部材を前記ブレーキディスクから離れるアンクランプ側に付勢する付勢部材と、
前記流体圧ピストンの内径面に当接する前記シリンダカバーに設けられ、前記流体圧ピストンの傾きを抑制して軸方向の移動を促進するピストン傾き抑制手段とを備える、円テーブル装置。
前記クランプ機構は、
前記回転軸に固定され、前記回転軸と共に回転するブレーキディスクと、
前記ブレーキディスクを軸方向両側から挟持固定する固定側クランプ部材および可動側クランプ部材と、
外径面および内径面を有し、軸方向に沿って移動可能な流体圧ピストンと、
前記流体圧ピストンの外径面側に位置し、前記流体圧ピストンの軸方向の移動を案内するシリンダ形成部材と、
前記流体圧ピストンの内径面側に位置し、前記流体圧ピストンの軸方向の移動を案内するシリンダカバーと、
前記流体圧ピストンと前記可動側クランプ部材と前記シリンダ形成部材との間に介在するとともに、軸方向および径方向に移動可能なボールとこのボールに接するカム面よりなる増力機構とを備え、
当該円テーブル装置は、
前記可動側クランプ部材を前記ブレーキディスクから離れるアンクランプ側に付勢する付勢部材と、
前記流体圧ピストンの内径面に当接する前記シリンダカバーに設けられ、前記流体圧ピストンの傾きを抑制して軸方向の移動を促進するピストン傾き抑制手段とを備える、円テーブル装置。
【請求項2】
前記ピストン傾き抑制手段は、前記ボールに接する、前記シリンダ形成部材のカム面の延長面と、前記シリンダカバーの外径面とが交わる箇所よりも前記ブレーキディスク側の領域に設けられる、請求項１に記載の円テーブル装置。
【請求項3】
前記ピストン傾き抑制手段は、前記シリンダカバーの外径面に嵌められたリングである、請求項１または２に記載の円テーブル装置。
【請求項4】
前記ピストン傾き抑制手段は、前記シリンダカバーの外径面上に円周方向等角度で設けられた複数の点接触凸部である、請求項１または２に記載の円テーブル装置。
【請求項5】
前記点接触凸部は、前記シリンダカバーの厚み部分を貫通するボールスクリューの先端部である、請求項４に記載の円テーブル装置。
【請求項6】
前記点接触凸部は、周方向に等間隔をあけて３つ設けられる、請求項５に記載の円テーブル装置。
【請求項7】
当該円テーブル装置は、前記回転軸が水平方向に保持されており、
前記３つの点接触凸部のうち２つは、下方の位置で水平な位置関係にある、請求項６に記載の円テーブル装置。
前記３つの点接触凸部のうち２つは、下方の位置で水平な位置関係にある、請求項６に記載の円テーブル装置。
【請求項8】
回転軸の軸方向一端にワーク取付部を備え、駆動機構により前記回転軸を回転させ、クランプ機構により所定角度で前記回転軸を固定する円テーブル装置において、
前記クランプ機構は、
前記回転軸に固定され、前記回転軸と共に回転するブレーキディスクと、
前記ブレーキディスクを軸方向両側から挟持固定する固定側クランプ部材および可動側クランプ部材と、
外径面および内径面を有し、軸方向に沿って移動可能な流体圧ピストンと、
前記流体圧ピストンの外径面側に位置し、前記流体圧ピストンの軸方向の移動を案内するシリンダ形成部材と、
前記流体圧ピストンの内径面側に位置し、前記流体圧ピストンの軸方向の移動を案内するシリンダカバーと、
前記流体圧ピストンと記可動側クランプ部材と前記シリンダ形成部材との間に介在するとともに、軸方向および径方向に移動可能なボールとこのボールに接するカム面よりなる増力機構とを備え、
当該円テーブル装置は、
前記可動側クランプ部材を前記ブレーキディスクから離れるアンクランプ側に付勢する付勢部材と、
前記可動側クランプ部材を軸方向に貫通し、前記可動側クランプ部材の傾きを抑制して軸方向の移動を促進するクランプ部材傾き抑制手段とを備える、円テーブル装置。
前記クランプ機構は、
前記回転軸に固定され、前記回転軸と共に回転するブレーキディスクと、
前記ブレーキディスクを軸方向両側から挟持固定する固定側クランプ部材および可動側クランプ部材と、
外径面および内径面を有し、軸方向に沿って移動可能な流体圧ピストンと、
前記流体圧ピストンの外径面側に位置し、前記流体圧ピストンの軸方向の移動を案内するシリンダ形成部材と、
前記流体圧ピストンの内径面側に位置し、前記流体圧ピストンの軸方向の移動を案内するシリンダカバーと、
前記流体圧ピストンと記可動側クランプ部材と前記シリンダ形成部材との間に介在するとともに、軸方向および径方向に移動可能なボールとこのボールに接するカム面よりなる増力機構とを備え、
当該円テーブル装置は、
前記可動側クランプ部材を前記ブレーキディスクから離れるアンクランプ側に付勢する付勢部材と、
前記可動側クランプ部材を軸方向に貫通し、前記可動側クランプ部材の傾きを抑制して軸方向の移動を促進するクランプ部材傾き抑制手段とを備える、円テーブル装置。
【請求項9】
前記クランプ部材傾き抑制手段は、前記可動側クランプ部材に設けられた軸方向穴と、
前記可動側クランプ部材の軸方向一方側または他方側の固定部分に固定され、前記軸方向穴内に相対移動可能に挿入される固定ピンとを含む、請求項８に記載の円テーブル装置。
前記可動側クランプ部材の軸方向一方側または他方側の固定部分に固定され、前記軸方向穴内に相対移動可能に挿入される固定ピンとを含む、請求項８に記載の円テーブル装置。
【請求項10】
前記クランプ部材傾き抑制手段は、前記軸方向穴と前記固定ピンとの間に設けられた滑り軸受を含む、請求項９に記載の円テーブル装置。