図1ないし図4は、本発明に係る工作機械に� ��ける回転割出し装置1を回転テーブル装置に 適用した代表的な例を示している。これらの 図1ないし図4において、工作機械における回� ��割出し装置1は、ハウジング2内で回転自在� �設けられる回転軸4と、この回転軸4を含む回 転体5と、この回転体5に対し回転軸4の半径方 向へ押圧力を作用させて、回転体5の割り出� �れた回転角度位置を保持するクランプ装置6� ��を含む。

回転軸4は、一例として中空体であり、ハ� �ジング2の収容孔25の内部で回転自在に設け� �れ、その端部に回転駆動対象部材としての� �テーブル3が相対回転不能に取付けられてい� ��。この円テーブル3は、ブロック状のハウジ ング2の1つの面に対して平行に配置されてお� ��、中央の孔の部分で回転軸4に嵌まり、回転 体5の一部の軸受スリーブ18に複数の取付けボ ルト19により固定されている。

ここで回転体5は、回転駆動対象部材とし� �の円テーブル3、回転軸4、軸受スリーブ18、� ��ォームホイール20の他、回転軸4と一体的に� ��転するすべての部品を含むものとする。な� ��、軸受スリーブ18は、回転軸4の外周に嵌ま� ��、回転軸4のボス部23に対し、軸受24の内輪� �スペーサ36などとともに挟み込むようにして 、複数の取付けボルト22によって取付けられ� ��いる。このようにして、軸受24は、その内� �の部分で回転軸4に対してボス部23と軸受ス� �ーブ18との間に保持されている。また、軸受 24はハウジング2の収容孔25の内部に形成され� ��いる段部26に対し、必要に応じて設けられ� �スペーサ42などを介し、収容孔25の開口面に� ��付けボルト28によって取付けられたケース� �材27によって押さえ付けられており、ハウジ ング2に対して動き止めされている。

[規則91に基づく訂正 18.11.2008]
また、上記した回転軸4のボス部23には、ウォ ームホイール20が複数の取付けボルト29によ� �取付けられている。このウォームホイール20 は、ハウジング2の収容孔25の内部に収容され 、ハウジング2に対し回転自在に支持された� �ォーム21と噛み合っている。このウォーム21� ��、図示しないモータなどの回転駆動源よっ� ��回転駆動される。そして、ウォーム21が回� �駆動されることに伴い、ウォームホイール20 とウォーム21との間の大きい減速比によって� ��ォーム21の回転が減速されてウォームホイ� �ル20に伝達され、それによって回転軸4が所� �の方向に回転されて、回転体5、特に、円テ� ��ブル3が所定の回転角度位置に割り出される 。

このように、回転伝達経路は、入力側のウ ォーム21から出力側のウォームホイール20と� �っている。この回転伝達経路が逆方向にな� �たとき、つまりウォームホイール20からウォ ーム21への回転は、ウォーム歯車機構(ウォー ムホイール20・ウォーム21)のセルフロック作� ��によって伝達されない。この自動止まり作� ��は、ウォームホイール20からウォーム21へと 回転力を受けたときに自動的に発生するが、 ウォームホイール20とウォーム21とのバック� �ッシなどの存在により、回転体5の割り出さ� ��た回転角度位置を正確かつ確実に保持する� ��のとはならない。このため、回転体5の割り 出された回転角度位置を正確かつ確実に保持 するために、回転割出し装置1にクランプ装� �6が付設される。

上記のように、回転体5、すなわち円テー� �ル3、回転軸4、軸受スリーブ18、ウォームホ� ��ール20などは、ハウジング2の内部で収容さ� ��、ウォーム21により駆動されるようになっ� �いる。なお、ウォームホイール20側で、回転 軸4の外周側と収容孔25の内周側の開口面は、 ボルト31によりハウジング2に取付けられたリ ング状のカバー30により塞がれ、リング状の� ��バー30と回転軸4との間は、オイルシール32� �よって閉じられている。

そして、クランプ装置6は、一例として常� �アンクランプ式であり、ピストン部材7、押� ��力変換手段9、クランプ部材16および付勢手� ��10を含む。ピストン部材7は、環状体であり� ��回転体5、特に軸受スリーブ18の周りを取り� ��むように、ハウジング2と環状のケース部材 27とで形成される圧力室33の内部で、回転軸4� ��回転軸線の方向にのみ変位可能に設けられ� ��。

なお、この例でピストン部材7は、上記の� �り、環状体(リング状)であり、これに対応し て圧力室33も環状(リング状)の空間となって� �るが、それらは、リング状のものに限定さ� �ない。ピストン部材7は、押圧部材11に対応� �る位置で、回転軸4の円周方向に独立して複� ��設けられたものでもよく、この独立のピス� ��ン部材7に対応して、圧力室33もピストン部� ��7ごとに独立して複数設けられる。ケース部 材27は、ピストン部材7の内周位置にあって既 述の通り取付けボルト28により収容孔25の段� �に取付けられている。

ピストン部材7は、圧力室33の内部に納まり 、外周面で収容孔25の内壁にシール材を介在� ��せて摺動自在となっており、また内周面で� ��ース部材27の外壁に対してシール材を介在� �せて摺動自在となっている。ピストン部材7� ��、ピストン部材7と支え部材40との間に挿入� ��た圧縮ばねなどのばね部材43によって常に� �退方向、すなわち常時アンクランプ方向に� �勢されており、付勢手段10からの作動流体34� ��付勢力により前進方向、すなわちクランプ� ��向へ変位する。

図1において、付勢手段10の作動流体34は、� ��体ポート38、流体流路39を経て圧力室33の後� ��位置側の内部に供給される。また、支え部� ��40は、円テーブル3とハウジング2との間に位 置し、ハウジング2に取付けボルト41によって 取付けられ、円テーブル3の面に対してシー� �材などを押し当てて、ハウジング2と円テー� ��ル3との隙間を塞ぐ蓋の役目もしている。

なお、ケース部材27は、環状のクランプ部� ��16と一体となっている。また、クランプ部� �16は、取付けボルト35によってハウジング2と 一体のケース部材27に対し相対回転不能に固� ��されている。このクランプ部材16は、回転� �4の半径方向に変形可能なリング状のものと� ��て一体的に形成されている薄肉円筒部17を� �し、この薄肉円筒部17を軸受スリーブ18のフ� ��ンジ部37の外周面に対して非接触の状態で� �向させた配置となっている。軸受スリーブ18 のフランジ部37の外周面は、薄肉円筒部17の� �形時に、薄肉円筒部17に接し、回転体5をク� �ンプ状態とするための押圧力(クランプ力)を 受ける面となる。

ピストン部材7は、クランプ位置側の側面(� ��周面)に、クランプ位置側の頂部(図面上側)� ��面取りするようなかたちでテーパ面8を形成 している。なお、この例では、テーパ面8は� �回転体5の回転軸線に対する角度が45°よりも 小さくなるように形成されている。

押圧力変換手段9は、軸受スリーブ18とピス トン部材7との間に介装され、ピストン部材7� ��変位に伴って、ピストン部材7から回転軸4� �回転軸線の方向への押圧力を受けると共に� �その押圧力を回転軸4の半径方向の中心向き� ��変換して軸受スリーブ18に作用させ、回転� �4を回り止めして回転軸4をクランプ状態とす る。

この例において、押圧力変換手段9は、ピ� �トン部材7と回転体5との間において、回転軸 4の円周方向にわたって複数(回転軸4の円周で のバランスを考えて3以上)設けられる押圧部� ��11を含む。具体的には、図示の例では、押� �部材11は、回転軸4の軸線方向に延在するよ� �に配置された12個のレバー形の梃子部材12で� ��る。

梃子部材12は、図3および図4に拡大表示す� �ように、ピストン部材7のテーパ面8に接触す るように一端部に形成された力点部13、ハウ� ��ング2と一体の支え部材40に対し回動可能に� ��止される支点部15、およびクランプ部材16の 薄肉円筒部17に当接して間接的に回転体5(回� �軸4)に対し押圧力(クランプ力)を作用させる� ��用点部14を有している。力点部13は、直接に テーパ面8に接触し、支点部15は、支え部材40� ��ジャーナル状窪みに直接に係止されている� ��これに対して、作用点部14は、薄肉円筒部17 の外周面にあたって、回転体5の一部として� �軸受スリーブ18に間接的に当接し、回転体5(� ��転軸4)にクランプ力を作用させる。なお、� �肉円筒部17(クランプ部材16)は省略すること� �できる。薄肉円筒部17が省略されているとき 、作用点部14は、回転体5(回転軸4)にクランプ 力を直接に作用させることになる。

梃子部材12において、力点部13から支点部15 までの距離aは、支点部15から作用点部14まで� ��距離bよりも大きくなるように形成されてい る。従って、梃子の原理によって、ピストン 部材7から力点部13に作用する押圧力は、a/b倍 に増力されて作用点部14の位置で薄肉円筒部1 7を押圧するクランプ力となる。このように� �梃子部材12は、クランプ動作時に、梃子の作 用による増力手段として機能する。

回転駆動源は、ウォーム21、ウォームホイ� ��ル20を駆動して、回転体5を所定の割出し角� ��に割出す。このときの所定の角度の割出し� ��、回転駆動源の回転・回転量制御によって� ��われるが、この割出し角度の位置は、クラ� ��プ装置6によって保持される。詳しくは、回 転体5の割出し後におけるクランプ装置6のク� ��ンプ動作のために、付勢手段10から作動流� �34が流体ポート38、流体流路39を経て圧力室33 の後退位置側の内部に供給されると、ピスト ン部材7は、後退位置からばね部材43に抗して 前進(図4の上方へ変位)する。この前進時に、 テーパ面8は、押圧部材11の挺子部材12の力点� ��13を回転軸4の中心の方向に変位させる。

図4に示すように、ピストン部材7の前進に� ��い、挺子部材12の力点部13は、ピストン部材 7からテーパ面8の鉛直方向への押圧力を受け� ��。そして、それに伴い、挺子部材12の力点� �13には、ピストン部材7の変位方向(軸線方向) の分力Flおよび半径方向の分力F2が作用する� �しかし、挺子部材12は、支点部15で係止され� ��いて軸線方向への変位が阻止されている。� ��のため、挺子部材12は、力点部13に対しピス トン部材7による押圧力が作用することに伴� �、分力F2よって支点部15を支点として回転軸4 の半径方向(中心方向)へ変位する。このよう� ��、ピストン部材7がテーパ面8で挺子部材12と 当接していることにより、ピストン部材7が� �子部材12を押圧することに伴って、挺子部材 12に対し中心方向つまりクランプ方向への押� ��する力F2が作用する。したがって、テーパ� �8も、ピストン部材7からの押圧力の変換に関 与しているから、押圧部材11としての梃子部� ��12とともに、押圧力変換手段9の一部を構成� ��ているといえる。

[規則91に基づく訂正 18.11.2008]
既述のように、図示の例では、テーパ面8は� �回転軸4の軸線に対し45°よりも小さい角度で 形成されている。このため、変位に伴ってピ ストン部材7が挺子部材12に対し作用させる軸 線方向への押圧力Flに比べてF2は大きいもの� �なる。すなわち、ピストン部材7の変位に伴� ��て押圧部材11に対し作用する軸線方向の押� �力が増力されてクランプ方向へ作用する。� �って、上記のような回転軸4の軸線に対し45° よりも小さい角度のテーパ面8を介してピス� �ン部材7と押圧部材11(梃子部材12)とが当接す� ��構成は、一種の増力機構を形成しているこ� ��になる。

梃子部材12の力点部13がピストン部材7のテ� ��パ面8からクランプ方向の押圧力を受けたと き、梃子部材12は、支え部材40により係止さ� �る支点部15を支点として作用点部14を薄肉円� ��部17の外周面に押し当て、押圧力を発生さ� �る。このときの押圧力は、力点部13から支点 部15までの距離aと支点部15から作用点部14ま� �の距離bとの比によって、前記のように、梃� ��の原理によりa/b倍に増大されて薄肉円筒部1 7の外周面に作用する。

薄肉円筒部17は、割出し時に、軸受スリー� ��18のフランジ部37からわずかに離れいて非接 触となっているが、作用点部14から回転軸4の 半径方向へ大きな押圧力を受けると、内径を 縮小方向に変形させ、軸受スリーブ18のフラ� ��ジ部37の外周面に押接される。その結果、� �肉円筒部17の内周面とフランジ部37の外周面� ��の間の摩擦的な力で軸受スリーブ18が保持� �れ、軸受スリーブ18と一体の回転軸4空回り� �めされた状態で拘束される。これによって� �転体5としての円テーブル3、回転軸4、軸受� �リーブ18などは、割出し後、所定の割出し角 度を維持したままの状態でハウジング2に正� �かつ確実に保持される。

なお、薄肉円筒部17は、軸受スリーブ18の� �ランジ部37と梃子部材12との間に介在して、� ��子部材12の作用点部14をフランジ部37の外周� ��に直接当てないで、挺子部材12の作用点部14 に回転方向の力を作用させないようにしてい る.また、フランジ部37を囲撓する薄肉円筒部 17によってフランジ部37を保持するため、挺� �部材12によって局部的に押圧力を作用させる 場合と比べ、フランジ部37に対し円周方向に� ��ってほぼ均一な保持力を作用させることが� ��きる。この薄肉円筒部17の機能は実用上有� �であるが、薄肉円筒部17は、既述の通り本発 明において必須ではなく、省略できる。

以上のように、クランプ装置6は、テーパ� �8と押圧部材11としての梃子部材12との当接に よる増力機構と、押圧部材11として梃子の作� ��を奏する梃子部材12を採用した増力機構と� �有している。このため、ピストン部材7が押� ��力変換手段9としての押圧部材11(梃子部材12) に作用させる押圧力は、上記2つの増力機構� �よって、二段階で増力される構成となって� �る。

具体的には、図4に示すように、ピストン� �材7の軸線方向の変位に伴って梃子部材12に� �用する軸線方向の力をF1とすると、テーパ面 8の作用により半径方向に向く力がF2に増力さ れて梃子部材12に作用する。さらに、半径方� ��へ向けて梃子部材12に作用した押圧力F2は、 上記の通り、梃子の原理により、距離比a/b倍 に相当する分だけ増力された押圧力F3として� ��肉円筒部17に作用する。この構成により強� �なクランプ力を得ることができる。

次に、図5ないし図9は、クランプ装置6の他 の具体例を示している。まず、図5のクラン� �装置6は、図1ないし図4のクランプ装置6とほ� ��同じ構成を取りつつ、図1ないし図4と異な� �、常時クランプ式を採用している。ピスト� �部材7は、その先端の細い部分で、支え部材4 0の案内穴44に案内され、圧力室33の内部で摺� ��自在となっており、その後端位置で、圧縮� ��ねなどの付勢ばね部材45によって前進方向� �まりクランプ方向に付勢されている。した� �って、この場合は、付勢ばね部材45が本発明 でいう付勢手段10となる。

また、図1なしい図4のクランプ装置6と同様 に、ピストン部材7の後端部とハウジング2と� ��間に、圧力室33が形成されており、圧力室33 にピストン部材7をクランプ方向へ付勢する� �めの作動流体34が供給される。作動流体34は� ��圧力室33に流入し、ピストン部材7をクラン� ��方向へ付勢するため、ピストン部材7は、付 勢ばね部材45による付勢力に加えて、作動流� ��34からの付勢力(クランプ力)を受ける。これ らの2つの付勢力によって、付勢力(クランプ� ��)が増大できるものとなっている。もちろん 、この圧力室33に作動流体34を供給するため� �機構も付勢手段10となる。なお、ピストン部 材7の円テーブル3側、つまり前進端側に形成� ��れた戻し用圧力室46には、アンクランプ時� �、アンクランプ用の作動流体47が流体ポート 48、流体流路49から供給される。

次に、図6のクランプ装置6は、図5のクラン プ装置6において、付勢ばね部材45を省略した 例である。すなわち、ピストン部材7は、ク� �ンプ方向への変位、アンクランプ方向への� �位を、それぞれクランプ用の作動流体34、ア ンクランプ用の作動流体47の供給によって行� ��れる。したがって、クランプ装置6は、作動 流体34または作動流体47の供給によって、ピ� �トン部材7の停止位置として後退位置または� ��進位置を自由に決定でき、後退位置によっ� ��常時クランプ式に、または前進位置によっ� ��常時アンクランプ式のいずれにもなり得る� ��

図7のクランプ装置6は、図1ないし図4のク� �ンプ装置6の主要部とほぼ同じ構成としなが� ��、クランプ部材16に複数の薄肉円筒部17を形 成するとともに、回転体5の一部にも薄肉円� �部50を形成することによって、クランプのた めの摩擦箇所を複数とした例である。具体的 には、図7のように、クランプ部材16は、半径 方向に距離をおいた径の異なる複数(図示の� �では2個)の薄肉円筒部17を形成している。こ� ��に対応して、回転体5の一部の軸受スリーブ 18もそのフランジ部37の最外周部において、� �肉円筒部17の間に入り込む1または2個以上の� ��肉円筒部50を形成している。この例による� �、軸受スリーブ18はクランプ部材16の機能を� ��ねていることになる。

このように、1個の薄肉円筒部50は、2個の� �肉円筒部と対向するように回転軸4の軸線方� ��に延在し、かつ2個の薄肉円筒部17の間に配� ��させる様に設けられる。なお、この回転軸4 側の薄肉円筒部50も、クランプ部材16側の薄� �円筒部17と同様に、半径方向に撓み変形する 材料により構成されている。この構成によれ ば、図1等の構成と比べて、クランプ箇所(摩� ��面)が複数となるため、それに伴って摩擦力 を発生する接触面(クランプ面)が増え、より� ��きな保持力(クランプ力)を発生することが� �きる。もちろん、薄肉円筒部50は、2個以上� �もよい。

また、図8のクランプ装置6は、押圧力変換� ��段9の構成として、図1等の例における梃子� �材12に代えて鋼球51を使用した例である。こ� ��ピストン部材7が前進するとき、テーパ面8� �鋼球51を回転軸4の中心方向に移動させるた� �、鋼球51は、薄肉円筒部17を軸受スリーブ18� �フランジ部37に押し当てる。ここでテーパ面 8および鋼球51は増力機構を構成している。

図1ないし図8の例では、回転体5(軸受スリ� �ブ18)が押圧部材11から押圧力を受ける被押圧 部材となっており、クランプ部材16の薄肉円� ��部17が回転軸4を囲繞し、押圧部材11が半径� �向の内側へ向けて押圧力を作用させる構成� �なっているが、本発明のクランプ装置6は、� ��れらに限定されず、図9に示すように、押圧 部材11によって半径方向の外側へ向けて押圧� ��を作用させる構成とすることも可能である� ��

具体的に記載すると、図9のクランプ装置6� ��、円テーブル3の外周側の下面にリング状の 被押圧部材52を固定する。この被押圧部材52� �、円テーブル3に対して取付けボルト53によ� �て取付けられるが、円テーブル3の一部で一� ��的に形成したものでもよい。また、クラン� ��部材16は、取付けボルト35によりハウジング 2の面に取付けられ、その薄肉円筒部17は、被 押圧部材52の内周面に非接触状態で対向する� ��うに配置されている。この結果、被押圧部� ��52が薄肉円筒部17を囲繞するように設けられ る。

そして、薄肉円筒部17を挟んで、被押圧部� ��52の内周面に対向する位置に各押圧部材11(� �子部材12)を配置し、ピストン部材7の変位に� ��ってそのテーパ面8により梃子部材12を介し� ��半径方向外側へ押圧力を作用させる構成と� ��っている。なお、圧力室33は、2つの環状の� ��ース部材27によって形成されている。

本発明は、以上の例以外の他の例によって も実施できる。図1等に示す梃子部材12を採用 したクランプ装置6において、図3、図4および 図7に示すように、梃子部材12と梃子部材12の� ��径方向内側に位置するハウジング2に固定さ れた部材(図示の例はクランプ部材16)との間� �、両者に当接するゴム、ウレタンなどの弾� �部材54を介装してもよい。弾性部材54を介装� ��る構成によれば、クランプ時からアンクラ� ��プ時への切り替え(ピストン部材7のアンク� �ンプ方向への移動)に伴う梃子部材12の初期� �置(アンクランプ時の位置)への復帰が弾性部 材54の弾性力により確実に行われる。

なお、クランプ時には押圧力によって薄肉 円筒部17が撓んでいるため、その押圧力が解� ��されると、薄肉円筒部17は自身の弾性によ� �て変形前の状態に復帰し、それに伴って梃� �部材12も初期位置へ復帰する。上記弾性部材 はその復帰をより確実にするための補助的な ものとして利用できる。例えば、図示の例で は、クランプ部材16の力点部13側の端部は、� �ストン部材7の変位に伴ってクランプ部材16� �固定されている部材上を摺動するが、この� �動がスムースに行われ無い場合、ピストン� �材7がアンクランプ方向へ変位しても、梃子� ��材12が半径方向外側へ変位せず、クランプ� �態が維持された状態となるおそれがある。� �記弾性部材を用いれば、クランプからアン� �ランプへの切り替え時にピストン部材7がア� ��クランプ方向へ移動すると、それに伴って� ��子部材12が半径方向外側へ確実に変位し、� �記弾性部材の存在によって、クランプ状態� �維持されることが防止できる。

既に記載したように、回転軸4を囲繞する� �肉円筒部17や薄肉円筒部50は必ずしも必要な� ��、クランプ部材16を省略し、押圧部材11によ って直接的に回転軸4も回転軸4と一体的に回� ��する部分を保持するようにしてもよい。

前述の各実施例では、押圧力変換手段9が� �力機能を有するものとしたが、本発明はこ� �に限定されない。押圧力変換手段9は、ピス� ��ン部材7のクランプ方向への移動によって押 圧力を受け、それに応じて回転軸4に対し半� �方向の押圧力を作用させるものであればよ� �。例えば、図1の構成であっても、回転軸4の 軸線に対するピストン部材7におけるテーパ� �8の角度を45°とし、かつ、梃子部材12の力点� ��13から支点部15までの距離aと支点部15から作 用点部14までの距離bとの比を1:1とすれば、そ の梃子部材12は増力作用を奏しないものとな� ��が、本発明はこのような増力作用を奏しな� ��構成であってもよい。