工作機械用の回転割出し装置
【課題】回転割出し装置に含まれるロータリジョイントをより小径なものとし、ロータリジョイントにおける摺動面の面積を小さくすることにより、摺動抵抗に伴う動力損失を小さくして回転割出し装置を効率的に駆動する。
【解決手段】フレーム（２）内で回転自在に設けられ回転駆動対象（１０）を支持する回転軸（６）と、回転駆動対象（１０）に加工用流体を供給するためのロータリジョイント（１５、３２）とを含み、回転駆動対象（１０）から引き出された複数本のケーブル（２７、４３）が回転軸（６）の軸線方向へフレーム（２）内を挿通された状態で配線されている工作機械用の回転割出し装置（１）において、ロータリジョイント（１５）の摺動部を構成するディストリビュータ（１６）およびシャフト（２１）のうち、半径方向外側に位置する部材の有する中空円筒部（１７）の外周面の外側にケーブル（２７）のうちの少なくとも1本を配線する。
【解決手段】フレーム（２）内で回転自在に設けられ回転駆動対象（１０）を支持する回転軸（６）と、回転駆動対象（１０）に加工用流体を供給するためのロータリジョイント（１５、３２）とを含み、回転駆動対象（１０）から引き出された複数本のケーブル（２７、４３）が回転軸（６）の軸線方向へフレーム（２）内を挿通された状態で配線されている工作機械用の回転割出し装置（１）において、ロータリジョイント（１５）の摺動部を構成するディストリビュータ（１６）およびシャフト（２１）のうち、半径方向外側に位置する部材の有する中空円筒部（１７）の外周面の外側にケーブル（２７）のうちの少なくとも1本を配線する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転運動する回転駆動対象に対し電力や流体圧を供給するロータリジョイントを備えた工作機械用の回転割出し装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、いわゆるマシニングセンタ等の工作機械において、工具が取り付けられるスピンドルを回転駆動するスピンドルユニットを支持し、旋回駆動するためのフォーク形の駆動部（Ａ軸駆動部）を有するスピンドルヘッドを開示している。前記スピンドルヘッドでは、Ａ軸駆動部は、スリーブ（３６）によって支持されており、スリーブ（３６）に取り付けられたＤＤモータのモータロータ（７０）によってＣ軸回りに回転駆動される。このＡ軸駆動部及びＡ軸駆動部をＣ軸回りに回転駆動する部分（Ｃ軸駆動部）は、いずれもそれらの回転角度を割出して所定の位置で停止させる回転割出し装置として機能する。Ａ軸駆動部は駆動源としてＤＤモータを備えており、また、図示はされていないが、スピンドルユニットも駆動モータ（スピンドルモータ）を内蔵している。
【０００３】
一方、特許文献２は、回転割出し装置としてのインデックステーブル（回転テーブル装置）に関するものであり、その回転テーブル装置がロータリジョイントを備えることを開示している。
【０００４】
これらに代表される回転割出し装置において、上記の特許文献１に記載の装置のように、回転駆動される回転駆動対象が、電気的な駆動部を有する場合が多々ある。この場合、この駆動部に対し電力を供給するための電力供給用のケーブルを配線する必要がある。
【０００５】
このケーブルは、回転駆動対象の回転に伴って上記ケーブルが装置外で振り回されるのを避けるべく、回転割出し装置のフレーム内で、回転駆動対象を支持する回転軸の軸線に沿った状態で配線される。また、一般的には、フレーム内でのケーブルの捩れ等を抑えるために、上記ケーブルを回転軸の軸線付近で配線するのが常識とされている。すなわち、回転割出し装置では、回転軸の中心に貫通孔を形成し、その貫通孔内に上記のようなケーブルを配線するのが一般的である。
【０００６】
そして、回転割出し装置が特許文献２に記載のようにロータリジョイントを備える場合には、例えば、そのロータリジョイントが円筒状のディストリビュータとディストリビュータに嵌装されたシャフトとで構成される場合において、ディストリビュータの中心に貫通孔を形成し、その貫通孔内に上記ケーブルを配線するという構成が一般的に採用されている。
【０００７】
しかし、そのような構成の場合、上記ケーブルが太い及び／又は本数が多い場合、ロータリジョイントの摺動抵抗が大きくなるという問題が生じる。詳しくは、回転割出し装置の回転軸の回転に伴い、ディストリビュータとシャフトとは、その嵌合面が摺動しつつ相対回転する。また、両者間にはシール部材が介装されているため、単に摺接する場合と比べて摺動抵抗は大きい。そして、両者間の摺動抵抗は摺動面の面積に比例し、その面積は摺動部面の径に比例するため、摺動面の径が大きくなる程に摺動抵抗は大きくなる。上記のように配線されるケーブルが太い及び／又は本数が多い場合、ケーブルを配線するための貫通孔を径の大きなものにせざるを得ない。そのため、それに伴ってディストリビュータとシャフトとの間の摺動面の面積が大きくなり、その結果、両者の相対回転に伴う摺動抵抗が増大する。そして、ロータリジョイントにおけるディストリビュータとシャフトとの間の摺動抵抗が大きいと、その分だけ動力損失が大きくなってしまう。
【特許文献１】米国特許5,584,621号明細書
【特許文献２】特開2002-36047号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、本発明の課題は、前述の回転割出し装置に含まれるロータリジョイントをより小径なものとし、ロータリジョイントにおける摺動面の面積を小さくすることにより、摺動抵抗に伴う動力損失を小さくして回転割出し装置を効率的に駆動できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題のもとに、請求項１に係る発明は、フレーム（２）内で回転自在に設けられると共に端部に設けられた回転体（３）を介して回転駆動対象（１０）を支持する回転軸（６）と、前記回転軸（６）の軸線に関し前記回転軸（６）と同心的に設けられたロータリジョイント（１５、３２）であって前記回転駆動対象（１０）に対し加工用の流体を供給するためのロータリジョイント（１５、３２）とを含み、前記回転駆動対象（１０）から引き出された複数本のケーブル（２７、４３）が前記回転軸（６）の軸線方向へ挿通された状態で配線されている工作機械用の回転割出し装置（１）において、前記ロータリジョイント（１５、３２）を、前記フレーム（２）に対し相対回転不能に設けられたディストリビュータ（１６、３３）と前記ディストリビュータ（１６、３３）に対し相対回転可能に嵌装されたシャフト（２１、３８）とから構成し、前記ディストリビュータ（１６、３３）及びシャフト（２１、３８）は、一方が前記回転体（３）の回転中心に軸心を一致させて配置された軸部（２２、３４）を有し、他方が前記軸部（２２、３４）に嵌装される中空円筒部（１７、３９）を有し、前記ケーブル（２７、４３）のうちの少なくとも１本が、前記ロータリジョイント（１５、３２）のディストリビュータ（１６、３３）及びシャフト（２１、３８）の前記他方における中空円筒部（１７、３９）の外周面の外側で配線されている。
【００１０】
請求項１に従属する請求項２において、前記ディストリビュータ（３３）およびシャフト（２１）の一方の前記軸部（２２、３４）が中実で形成されており、前記ケーブル（２７、４３）は、その全てが前記中空円筒部（１７、３９）の外周面の外側で配線されている。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明によると、フレーム（２）内で回転自在に設けられると共に端部に設けられた回転体（３）を介して回転駆動対象（１０）を支持する回転軸（６）と、回転駆動対象（１０）に対し加工用の流体を供給するためのロータリジョイント（１５、３２）とを含み、回転駆動対象（１０）から引き出された複数本のケーブル（２７、４３）が前記回転軸（６）の軸線方向へフレーム（２）内を挿通する状態で配線されている工作機械用の回転割出し装置（１）において、ロータリジョイント（１５、３２）の摺動部を構成するディストリビュータ（１６、３３）およびシャフト（２１、３８）のうち、半径方向外側に位置する部材が有する中空円筒部（１７、３９）の外周面の外側に前記ケーブル（２７、４３）のうちの少なくとも1本を配線するから、従来ロータリジョイント内部に配線されていたケーブルの本数を少なく、または無くすことができる。これにより、ロータリジョイントをより小径なものとし、ロータリジョイントのディストリビュータとシャフトとの摺動面の面積を小さくすることができ、摺動面に生じる摺動抵抗に伴う動力損失を小さくして回転割出し装置を効率的に駆動できるようになる。
【００１２】
また、ロータリジョイントの軸芯部に貫通孔を形成して前記ケーブルを配線する場合であっても、複数本のケーブルの全てを上記貫通孔内で配線する場合に比べ、貫通孔の径を小さくすることができる。その結果、ディストリビュータとシャフトとの間の摺動面の面積を小さくすることができ、摺動抵抗を小さくして動力損失を少なくすることができる。
【００１３】
請求項２に係る発明によると、請求項１の発明において、ロータリジョイント（１５、３２）のディストリビュータ（１６、３３）およびシャフト（２１、３８）のうち、半径方向内側に位置する部材が有する軸部（２２、３４）を中実で形成し、前記ケーブル（２７、４３）は、その全てが前記中空円筒部（１７、３９）の外周面の外側に配線されているから、ロータリジョイントの軸芯部に貫通孔を形成して前記ケーブルを配線する場合と比較して、ロータリジョイント（１５、３２）の軸部（２２、３４）の径を大幅に小さくでき、請求項１の発明の効果を更に高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の対象となる回転割出し装置には、以下で説明する実施例の回転割出しテーブルのほか、例えば、５軸加工機のスピンドルヘッドにおいてスピンドルユニットをＡ軸回りに旋回駆動する部分（Ａ軸駆動部）や、このＡ軸駆動部を工作機械のＺ軸と平行な軸線（Ｃ軸）回りに回転駆動する部分（Ｃ軸駆動部）も含まれる。すなわち、回転割出し装置とは、ワークや工具等を支持する回転駆動対象を回転駆動し、回転駆動対象を所定の回転位置（角度位置）へもたらす（割り出す）装置を広く含む概念である。以下、本発明を回転割出しテーブルに適用した例を示す。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明が適用される回転割出し装置の一例としての回転割出しテーブル１を示している。回転割出しテーブル１は、概説すると、回転体としての円テーブル３を支持する回転軸６が、ベースとなるフレーム２に回転自在に取り付けられた装置であり、回転テーブル装置、インデックステーブル、ロータリーテーブルなどとも呼ばれるものである。
【００１６】
回転割出しテーブル１についてより詳しく説明する。円テーブル３は、フレーム２内で回転自在に設けられた回転軸６の一方の端部に固定されており、フレーム２に固定された軸受８によってフレーム２に対し回転可能に支持されている。回転軸６は、回転軸６の外殻を構成する回転スリーブ７と、回転スリーブ７にねじにより固定され回転スリーブ７と共に軸受８の内輪を挟み込むベアリング押さえ９と、後述のロータリジョイント１５のシャフト２１とから構成されている。円テーブル３は、ベアリング押さえ９にねじにより固定されており、これにより円テーブル３は回転軸６と一体に回転する。なお、本例では、回転体としての円テーブル３は、回転軸６と別体に形成されているが、回転体は、回転軸６と一体的に形成された部分であっても良い。
【００１７】
また、円テーブル３には配線等に用いられる貫通孔４が形成されており、その貫通孔４の内周面は、その一部（後述のロータリジョイント１５側）が半径方向内側に突出して段部５が形成されている。段部５は、回転軸６の軸線方向のロータリジョイント１５側にも突出しており、ベアリング押さえ９に対しいわゆるインロー式で嵌め込まれている。さらに、円テーブル３は、その外周面がフレーム２に固定されたクランプスリーブ４８の内周面に嵌め込まれている。この、クランプスリーブ４８は、油圧により径が収縮し、円テーブル３を回転不能にクランプするものである。
【００１８】
一方、円テーブル３上には、回転駆動対象１０として、例えば治具装置（ワークを保持する装置）が搭載されている。なお、回転駆動対象１０としては治具装置のほか、回転割出しテーブル１の使用の態様により様々なものが考えられる。例えば、回転割出しテーブル１の円テーブル３上に更に別の回転割出しテーブルが搭載される場合があり、この場合は、円テーブル３上の別の回転割出しテーブルが回転駆動対象１０となる。
【００１９】
また、回転割出しテーブル１は、回転軸６の駆動手段として、ギヤ等の駆動伝達機構を介さずに回転軸６を直接的に駆動するＤＤモータ１１（ダイレクト（直接駆動型）駆動モータ）を内蔵している。ＤＤモータ１１は、モータロータ１２と、モータステータ１３とを有しており、モータロータ１２は回転軸６の回転スリーブ７に固定され、モータステータ１３はフレーム２に固定されたステータスリーブ１４に回転不能に嵌め込まれている。なお、本例では、回転軸６の駆動手段としてＤＤモータを採用しているが、ＤＤモータに代えて、例えば回転軸６に固定されたウォームホイールを、駆動モータに連結したウォームにより駆動するウォームギヤ機構を採用しても良い。
【００２０】
次に、回転割出しテーブル１に内蔵されているロータリジョイント１５について説明する。ロータリジョイント１５は、概説すると、回転する回転駆動対象１０に対し、回転割出しテーブル１の本体側から加工用の流体を供給するためのものであり、回転しない側の部材すなわちフレーム２に固定されるディストリビュータ１６と、回転側の部材すなわち円テーブル３および回転軸６とともに回転するシャフト２１とからなる。ここにいう、加工用の流体としては、例えば、回転駆動対象１０が前述の治具装置である場合には、ワークをクランプするクランプ装置用の作動流体である。また、回転割出し装置が前述のスピンドルヘッドの場合には、スピンドルユニットへ供給される冷却用のクーラント液や水、加工時に発生する切り粉等を除去するためのエア等が挙げられる。
【００２１】
ロータリジョイント１５について詳述すると、ロータリジョイント１５は、回転軸６の軸線に関し同心的に設けられており、フレーム２に対し相対回転不能に設けられ、装置外部から加工用の流体の供給を受けるディストリビュータ１６と、ディストリビュータ１６に対し相対回転可能に嵌装され、ディストリビュータ１６から加工用の流体の供給を受けるシャフト２１とからなる。なお、一般に、ディストリビュータとシャフトとの半径方向の位置関係は、ディストリビュータの内側にシャフトを通す場合と、ディストリビュータの外側にシャフトを嵌める場合の２通りが考えられるが、ここでは、ディストリビュータの内側にシャフトを通す場合を説明し、後述の実施例２（図３）においてディストリビュータの外側にシャフトを嵌める場合を説明する。
【００２２】
ディストリビュータ１６は、シャフト２１の軸部２２（後述）に嵌装される中空円筒部１７と、フレーム２に固定され、中空円筒部１７と一体的に形成されたフランジ部１８とを有している。中空円筒部１７およびフランジ部１８の内部には、回転割出しテーブル１の装置外部から加工用流体の供給を受ける流体流路１９が円周方向に位置をずらして複数形成されており、流体流路１９は、中空円筒部１７の内周面に形成された複数の環状溝２０に通じている。
【００２３】
一方、シャフト２１は、円テーブル３の回転中心に軸心を一致させて配置され、ディストリビュータ１６の中空円筒部１７と嵌まり合う軸部２２と、円テーブル３およびベアリング押さえ９に固定されるフランジ部２３とを有している。軸部２２の外周面には、ディストリビュータ１６の中空円筒部１７の環状溝２０に対応する位置で、複数の環状溝２４が形成されており、複数の環状溝２４はそれぞれ軸部２２およびフランジ部２３の内部に円周方向に位置をずらして複数形成された流体流路２５に通じている。なお、前述のとおり、シャフト２１は、フランジ部２３によって円テーブル３および回転軸６の一部である回転スリーブ７に固定され、円テーブル３および回転スリーブ７と一体的に回転する。したがって、シャフト２１は、ロータリジョイント１５の一部であると同時に、回転軸６の一部にも相当する。
【００２４】
以上のような構成のロータリジョイント１５により、回転軸６すなわちシャフト２１が回転しても、ディストリビュータ１６側の流体流路１９と、シャフト２１側の流体流路２５とが繋がった状態が維持され、装置外部から供給される加工用流体は、流体流路１９、流体流路２５および円テーブル３内部に形成された流体流路２６を通じて回転駆動対象１０に供給される。
【００２５】
一方、回転駆動対象１０からは、回転駆動対象１０に対し電力を供給する電力供給用の複数本のケーブル２７が引き出されている。このケーブル２７の具体例としては、回転駆動対象１０が電気的な駆動部を有する場合、例えば、前述した回転割出しテーブル１の円テーブル３上に更に別の回転割出しテーブルが搭載される場合には、別の回転割出しテーブルの駆動モータ等に電力を供給するための電力供給ケーブル（動力ケーブル）である。その他にも、回転駆動対象１０に備えられたセンサ（回転検出器等）に繋がれた信号線等も含まれる。
【００２６】
回転駆動対象１０から引き出されたケーブル２７は、円テーブル３側から貫通孔４内を通過して回転割出しテーブル１内に引き込まれ、回転割出しテーブル１内部の各部材に形成された切欠部２８、２９、３０を通すように配線され、回転軸６の軸線方向へ挿通されて回転割出しテーブル１内部を貫通し、ディストリビュータ１６のフランジ部１８の軸線方向に関する反円テーブル３側端面に設けられたケーブルガイド３１により保持され、さらにその先で工作機械側の図示しない電源回路へ向けて配線される。なお、回転駆動対象１０、円テーブル３および回転軸６の回転に伴って、ケーブル２７はフレーム２内で捩れることとなるが、ワークの加工のあたって円テーブル３を同一方向に１回転以上回転させることは少ないため、ケーブル２７をフレーム２内である程度の余裕ある長さで配線すれば、ケーブル２７の捩れは特に問題とならない。
【００２７】
切欠部２８、２９、３０は、それぞれ円テーブル３の段部５、シャフト２１のフランジ部２３、ディストリビュータ１６のフランジ部１８に形成されている。これら切欠部２８、２９、３０は、上記部材の円周方向の所定の範囲（円テーブル３の回転に伴うケーブル２７の運動を許容できる程度の範囲）に亘る扇形に形成されている（図２）。
【００２８】
このように、円テーブル３の段部５、シャフト２１のフランジ部２３、ディストリビュータ１６のフランジ部１８にケーブル２７を通す切欠部２８、２９、３０を形成したことにより、ロータリジョイント１５（フランジ部１８、フランジ部２３を除く）の外側にケーブル２７を通すことが可能となる。
【００２９】
図２において、１２本のケーブル２７の全てが、ロータリジョイント１５の本体外側すなわち本例ではディストリビュータ１６の中空円筒部１７の外周面外側に配線されている。これにより、ロータリジョイントの軸部に貫通孔を形成してケーブルを配線する場合と比較して、ロータリジョイントの径を小さくすることができる。その結果、ディストリビュータとシャフトとの間の摺動面の面積を小さくすることができ、摺動抵抗を小さくして動力損失を少なくすることができる。
【００３０】
なお、本例では、本発明の効果を最大限に発揮させるために、シャフト２１の軸部２２を中実棒状に形成してロータリジョイントの径を極力小さくし、ロータリジョイント本体内部にケーブルを通さないで、複数本のケーブルの全てをロータリジョイント本体の外側に配線するものとしたが、シャフト２１の軸部２２に貫通孔を形成して、複数のケーブルのうちの１本又は数本を前記貫通孔内で配線する場合であっても、複数本のケーブルの全てを上記貫通孔内で配線する場合に比べ、貫通孔の径を小さくすることができる。その結果、ディストリビュータとシャフトとの間の摺動面の面積を小さくすることができ、摺動抵抗を小さくして動力損失を少なくすることができる。
【実施例２】
【００３１】
図３は、ロータリジョイントのディストリビュータとシャフトとの半径方向の位置関係が実施例１とは逆の例を示している。すなわち、本例において、ロータリジョイント３２は、ディストリビュータ３３の外側にシャフト３８が嵌め込まれている構成である。
【００３２】
ロータリジョイント３２は、回転軸６の軸線に関し同心的に設けられており、フレーム２に対し相対回転不能に設けられて装置外部から加工用の流体の供給を受けるディストリビュータ３３と、ディストリビュータ３３に対し相対回転可能に嵌装されてディストリビュータ３３から加工用の流体の供給を受けるシャフト３８とからなる。
【００３３】
ディストリビュータ３３は、シャフト３８の中空円筒部３９（後述）に嵌装される軸部３４と、軸部３４と一体的に形成されて回転止め４４によってフレーム２に対し相対回転不能に設けられたフランジ部３５とを有している。軸部３４およびフランジ部３５の内部には、割出し円テーブル１の装置外部から加工用流体の供給を受ける流体流路３６が円周方向に位置をずらして複数形成されており、各流体流路３６は、軸部３４の外周面に形成された複数の環状溝３７に通じている。
【００３４】
一方、シャフト３８は、円テーブル３の回転中心に軸心を一致させて配置され、ディストリビュータ３３の軸部３４と嵌まり合う中空円筒部３９と、中空円筒部３９と一体的に形成されて円テーブル３およびベアリング押さえ９に固定されるフランジ部４０とを有している。中空円筒部３９の内周面には、ディストリビュータ３３の軸部３４の環状溝３７に対応する位置で、複数の環状溝４１が形成されており、複数の環状溝４１はそれぞれ中空円筒部３９およびフランジ部４０の内部に円周方向に位置をずらして複数形成された流体流路４２に通じている。
【００３５】
実施例１と同様に、回転駆動対象１０からは、回転駆動対象１０に対し電力を供給する電力供給用の複数本のケーブル４３が引き出されている。ケーブル４３は、円テーブル３側から貫通孔４内を通過して回転割出しテーブル１内に引き込まれ、テーブル３の段部５およびシャフト３８のフランジ部４０に形成された切欠部４５、４６を通すように配線され、回転軸６の軸線方向へ挿通されて回転割出しテーブル１内部を貫通し、ロータリジョイント３２を囲繞する回転スリーブ７（円テーブル３に固定）の内周面の反円テーブル側端部で半径方向内側へ突出させて形成したケーブルガイド４７により保持され、さらにその先で工作機械の図示しない電源回路へ向けて配線される。ケーブルガイド４７が形成された回転スリーブ７は、回転軸６（シャフト３８）及び円テーブル３と一体に回転し、回転スリーブ７にケーブルガイド４７により保持されたケーブル４３もフレーム２内で回転軸６等と共に回転するから、フレーム２内でケーブル４３が捩れることはない。したがって、本例では、切欠部４５、４６の形成にあたりケーブル４３の運動を考慮する必要はない（ケーブル４３を通せるだけの空間があれば足りる）。
【００３６】
図４は、本発明が適用可能なスピンドルヘッドの概要図である。スピンドルヘッドとは、５軸加工機等の工作機械に用いられ、工具が装着されるスピンドルを回転駆動するスピンドルユニットを支持して旋回駆動する装置のことをいう。ここに示すスピンドルヘッドは、５軸加工機に搭載された場合において、スピンドルヘッド全体が工作機械のＸＹＺ方向に移動するのに加え、スピンドルヘッドに支持されたスピンドルユニットがＸＹ平面と平行な軸（Ａ軸）回りおよびＺ軸と平行な軸（Ｃ軸）回りに回転運動する。Ｃ軸駆動部によって回転駆動されるＡ軸駆動部およびスピンドルユニットには、駆動モータ、流体圧クランプ等が内蔵されており、Ｃ軸駆動部およびＡ軸駆動部には、駆動モータ等に電力を供給するケーブルが挿通されると共に、加工用の流体を供給するためのロータリジョイントが内蔵されている。
【００３７】
いま、Ａ軸駆動部に着目すれば、本発明に言う回転体は、スピンドルユニットを支持する支持軸（回転軸）に設けられ、スピンドルユニットが取り付けられるジョイント部分であり、回転駆動対象は、スピンドルユニットである。また、Ｃ軸駆動部に着目すれば、本発明に言う回転体は、Ａ軸駆動部が取り付けられるジョイント部分であり、回転駆動対象は、Ａ軸駆動部となる。
【００３８】
このように、本発明は実施例１、２の回転割出しテーブルに限らず、図４に示すスピンドルユニットを旋回駆動するためのスピンドルヘッドにも適用可能である。なお、このスピンドルヘッドとしては、図４に示すフォーク形（スピンドルユニットを両側で支持）のものに限らず、特開平3-178709号に記載の様なスピンドルユニットを片持ち支持するものであっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、回転対象を回転駆動し、かつ回転中の回転対象に対し流体、電力を供給するロータリジョイントを備えた装置に広く応用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】回転割出しテーブル１の断面図である。
【図２】回転割出しテーブル１の平面図である。
【図３】回転割出しテーブル１の断面図である。
【図４】５軸加工機のスピンドルヘッドの概要図である。
【符号の説明】
【００４１】
１ 工作機械用の回転割出し装置としての回転割出しテーブル
２ フレーム
３ 回転体としての円テーブル
４ 貫通孔
５ 段部
６ 回転軸
７ 回転スリーブ
８ 軸受
９ ベアリング押さえ
１０ 回転駆動対象
１１ ＤＤモータ
１２ モータロータ
１３ モータステータ
１４ ステータスリーブ
１５ ロータリジョイント
１６ ディストリビュータ
１７ 中空円筒部
１８ フランジ部
１９ 流体流路
２０ 環状溝
２１ シャフト
２２ 軸部
２３ フランジ部
２４ 環状溝
２５ 流体流路
２６ 流体流路
２７ ケーブル
２８ 切欠部
２９ 切欠部
３０ 切欠部
３１ ケーブルガイド
３２ ロータリジョイント
３３ ディストリビュータ
３４ 軸部
３５ フランジ部
３６ 流体流路
３７ 環状溝
３８ シャフト
３９ 中空円筒部
４０ フランジ部
４１ 環状溝
４２ 流体流路
４３ ケーブル
４４ 回転止め
４５ 切欠部
４６ 切欠き部
４７ ケーブルガイド
４８ クランプスリーブ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転運動する回転駆動対象に対し電力や流体圧を供給するロータリジョイントを備えた工作機械用の回転割出し装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、いわゆるマシニングセンタ等の工作機械において、工具が取り付けられるスピンドルを回転駆動するスピンドルユニットを支持し、旋回駆動するためのフォーク形の駆動部（Ａ軸駆動部）を有するスピンドルヘッドを開示している。前記スピンドルヘッドでは、Ａ軸駆動部は、スリーブ（３６）によって支持されており、スリーブ（３６）に取り付けられたＤＤモータのモータロータ（７０）によってＣ軸回りに回転駆動される。このＡ軸駆動部及びＡ軸駆動部をＣ軸回りに回転駆動する部分（Ｃ軸駆動部）は、いずれもそれらの回転角度を割出して所定の位置で停止させる回転割出し装置として機能する。Ａ軸駆動部は駆動源としてＤＤモータを備えており、また、図示はされていないが、スピンドルユニットも駆動モータ（スピンドルモータ）を内蔵している。
【０００３】
一方、特許文献２は、回転割出し装置としてのインデックステーブル（回転テーブル装置）に関するものであり、その回転テーブル装置がロータリジョイントを備えることを開示している。
【０００４】
これらに代表される回転割出し装置において、上記の特許文献１に記載の装置のように、回転駆動される回転駆動対象が、電気的な駆動部を有する場合が多々ある。この場合、この駆動部に対し電力を供給するための電力供給用のケーブルを配線する必要がある。
【０００５】
このケーブルは、回転駆動対象の回転に伴って上記ケーブルが装置外で振り回されるのを避けるべく、回転割出し装置のフレーム内で、回転駆動対象を支持する回転軸の軸線に沿った状態で配線される。また、一般的には、フレーム内でのケーブルの捩れ等を抑えるために、上記ケーブルを回転軸の軸線付近で配線するのが常識とされている。すなわち、回転割出し装置では、回転軸の中心に貫通孔を形成し、その貫通孔内に上記のようなケーブルを配線するのが一般的である。
【０００６】
そして、回転割出し装置が特許文献２に記載のようにロータリジョイントを備える場合には、例えば、そのロータリジョイントが円筒状のディストリビュータとディストリビュータに嵌装されたシャフトとで構成される場合において、ディストリビュータの中心に貫通孔を形成し、その貫通孔内に上記ケーブルを配線するという構成が一般的に採用されている。
【０００７】
しかし、そのような構成の場合、上記ケーブルが太い及び／又は本数が多い場合、ロータリジョイントの摺動抵抗が大きくなるという問題が生じる。詳しくは、回転割出し装置の回転軸の回転に伴い、ディストリビュータとシャフトとは、その嵌合面が摺動しつつ相対回転する。また、両者間にはシール部材が介装されているため、単に摺接する場合と比べて摺動抵抗は大きい。そして、両者間の摺動抵抗は摺動面の面積に比例し、その面積は摺動部面の径に比例するため、摺動面の径が大きくなる程に摺動抵抗は大きくなる。上記のように配線されるケーブルが太い及び／又は本数が多い場合、ケーブルを配線するための貫通孔を径の大きなものにせざるを得ない。そのため、それに伴ってディストリビュータとシャフトとの間の摺動面の面積が大きくなり、その結果、両者の相対回転に伴う摺動抵抗が増大する。そして、ロータリジョイントにおけるディストリビュータとシャフトとの間の摺動抵抗が大きいと、その分だけ動力損失が大きくなってしまう。
【特許文献１】米国特許5,584,621号明細書
【特許文献２】特開2002-36047号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、本発明の課題は、前述の回転割出し装置に含まれるロータリジョイントをより小径なものとし、ロータリジョイントにおける摺動面の面積を小さくすることにより、摺動抵抗に伴う動力損失を小さくして回転割出し装置を効率的に駆動できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題のもとに、請求項１に係る発明は、フレーム（２）内で回転自在に設けられると共に端部に設けられた回転体（３）を介して回転駆動対象（１０）を支持する回転軸（６）と、前記回転軸（６）の軸線に関し前記回転軸（６）と同心的に設けられたロータリジョイント（１５、３２）であって前記回転駆動対象（１０）に対し加工用の流体を供給するためのロータリジョイント（１５、３２）とを含み、前記回転駆動対象（１０）から引き出された複数本のケーブル（２７、４３）が前記回転軸（６）の軸線方向へ挿通された状態で配線されている工作機械用の回転割出し装置（１）において、前記ロータリジョイント（１５、３２）を、前記フレーム（２）に対し相対回転不能に設けられたディストリビュータ（１６、３３）と前記ディストリビュータ（１６、３３）に対し相対回転可能に嵌装されたシャフト（２１、３８）とから構成し、前記ディストリビュータ（１６、３３）及びシャフト（２１、３８）は、一方が前記回転体（３）の回転中心に軸心を一致させて配置された軸部（２２、３４）を有し、他方が前記軸部（２２、３４）に嵌装される中空円筒部（１７、３９）を有し、前記ケーブル（２７、４３）のうちの少なくとも１本が、前記ロータリジョイント（１５、３２）のディストリビュータ（１６、３３）及びシャフト（２１、３８）の前記他方における中空円筒部（１７、３９）の外周面の外側で配線されている。
【００１０】
請求項１に従属する請求項２において、前記ディストリビュータ（３３）およびシャフト（２１）の一方の前記軸部（２２、３４）が中実で形成されており、前記ケーブル（２７、４３）は、その全てが前記中空円筒部（１７、３９）の外周面の外側で配線されている。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明によると、フレーム（２）内で回転自在に設けられると共に端部に設けられた回転体（３）を介して回転駆動対象（１０）を支持する回転軸（６）と、回転駆動対象（１０）に対し加工用の流体を供給するためのロータリジョイント（１５、３２）とを含み、回転駆動対象（１０）から引き出された複数本のケーブル（２７、４３）が前記回転軸（６）の軸線方向へフレーム（２）内を挿通する状態で配線されている工作機械用の回転割出し装置（１）において、ロータリジョイント（１５、３２）の摺動部を構成するディストリビュータ（１６、３３）およびシャフト（２１、３８）のうち、半径方向外側に位置する部材が有する中空円筒部（１７、３９）の外周面の外側に前記ケーブル（２７、４３）のうちの少なくとも1本を配線するから、従来ロータリジョイント内部に配線されていたケーブルの本数を少なく、または無くすことができる。これにより、ロータリジョイントをより小径なものとし、ロータリジョイントのディストリビュータとシャフトとの摺動面の面積を小さくすることができ、摺動面に生じる摺動抵抗に伴う動力損失を小さくして回転割出し装置を効率的に駆動できるようになる。
【００１２】
また、ロータリジョイントの軸芯部に貫通孔を形成して前記ケーブルを配線する場合であっても、複数本のケーブルの全てを上記貫通孔内で配線する場合に比べ、貫通孔の径を小さくすることができる。その結果、ディストリビュータとシャフトとの間の摺動面の面積を小さくすることができ、摺動抵抗を小さくして動力損失を少なくすることができる。
【００１３】
請求項２に係る発明によると、請求項１の発明において、ロータリジョイント（１５、３２）のディストリビュータ（１６、３３）およびシャフト（２１、３８）のうち、半径方向内側に位置する部材が有する軸部（２２、３４）を中実で形成し、前記ケーブル（２７、４３）は、その全てが前記中空円筒部（１７、３９）の外周面の外側に配線されているから、ロータリジョイントの軸芯部に貫通孔を形成して前記ケーブルを配線する場合と比較して、ロータリジョイント（１５、３２）の軸部（２２、３４）の径を大幅に小さくでき、請求項１の発明の効果を更に高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の対象となる回転割出し装置には、以下で説明する実施例の回転割出しテーブルのほか、例えば、５軸加工機のスピンドルヘッドにおいてスピンドルユニットをＡ軸回りに旋回駆動する部分（Ａ軸駆動部）や、このＡ軸駆動部を工作機械のＺ軸と平行な軸線（Ｃ軸）回りに回転駆動する部分（Ｃ軸駆動部）も含まれる。すなわち、回転割出し装置とは、ワークや工具等を支持する回転駆動対象を回転駆動し、回転駆動対象を所定の回転位置（角度位置）へもたらす（割り出す）装置を広く含む概念である。以下、本発明を回転割出しテーブルに適用した例を示す。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明が適用される回転割出し装置の一例としての回転割出しテーブル１を示している。回転割出しテーブル１は、概説すると、回転体としての円テーブル３を支持する回転軸６が、ベースとなるフレーム２に回転自在に取り付けられた装置であり、回転テーブル装置、インデックステーブル、ロータリーテーブルなどとも呼ばれるものである。
【００１６】
回転割出しテーブル１についてより詳しく説明する。円テーブル３は、フレーム２内で回転自在に設けられた回転軸６の一方の端部に固定されており、フレーム２に固定された軸受８によってフレーム２に対し回転可能に支持されている。回転軸６は、回転軸６の外殻を構成する回転スリーブ７と、回転スリーブ７にねじにより固定され回転スリーブ７と共に軸受８の内輪を挟み込むベアリング押さえ９と、後述のロータリジョイント１５のシャフト２１とから構成されている。円テーブル３は、ベアリング押さえ９にねじにより固定されており、これにより円テーブル３は回転軸６と一体に回転する。なお、本例では、回転体としての円テーブル３は、回転軸６と別体に形成されているが、回転体は、回転軸６と一体的に形成された部分であっても良い。
【００１７】
また、円テーブル３には配線等に用いられる貫通孔４が形成されており、その貫通孔４の内周面は、その一部（後述のロータリジョイント１５側）が半径方向内側に突出して段部５が形成されている。段部５は、回転軸６の軸線方向のロータリジョイント１５側にも突出しており、ベアリング押さえ９に対しいわゆるインロー式で嵌め込まれている。さらに、円テーブル３は、その外周面がフレーム２に固定されたクランプスリーブ４８の内周面に嵌め込まれている。この、クランプスリーブ４８は、油圧により径が収縮し、円テーブル３を回転不能にクランプするものである。
【００１８】
一方、円テーブル３上には、回転駆動対象１０として、例えば治具装置（ワークを保持する装置）が搭載されている。なお、回転駆動対象１０としては治具装置のほか、回転割出しテーブル１の使用の態様により様々なものが考えられる。例えば、回転割出しテーブル１の円テーブル３上に更に別の回転割出しテーブルが搭載される場合があり、この場合は、円テーブル３上の別の回転割出しテーブルが回転駆動対象１０となる。
【００１９】
また、回転割出しテーブル１は、回転軸６の駆動手段として、ギヤ等の駆動伝達機構を介さずに回転軸６を直接的に駆動するＤＤモータ１１（ダイレクト（直接駆動型）駆動モータ）を内蔵している。ＤＤモータ１１は、モータロータ１２と、モータステータ１３とを有しており、モータロータ１２は回転軸６の回転スリーブ７に固定され、モータステータ１３はフレーム２に固定されたステータスリーブ１４に回転不能に嵌め込まれている。なお、本例では、回転軸６の駆動手段としてＤＤモータを採用しているが、ＤＤモータに代えて、例えば回転軸６に固定されたウォームホイールを、駆動モータに連結したウォームにより駆動するウォームギヤ機構を採用しても良い。
【００２０】
次に、回転割出しテーブル１に内蔵されているロータリジョイント１５について説明する。ロータリジョイント１５は、概説すると、回転する回転駆動対象１０に対し、回転割出しテーブル１の本体側から加工用の流体を供給するためのものであり、回転しない側の部材すなわちフレーム２に固定されるディストリビュータ１６と、回転側の部材すなわち円テーブル３および回転軸６とともに回転するシャフト２１とからなる。ここにいう、加工用の流体としては、例えば、回転駆動対象１０が前述の治具装置である場合には、ワークをクランプするクランプ装置用の作動流体である。また、回転割出し装置が前述のスピンドルヘッドの場合には、スピンドルユニットへ供給される冷却用のクーラント液や水、加工時に発生する切り粉等を除去するためのエア等が挙げられる。
【００２１】
ロータリジョイント１５について詳述すると、ロータリジョイント１５は、回転軸６の軸線に関し同心的に設けられており、フレーム２に対し相対回転不能に設けられ、装置外部から加工用の流体の供給を受けるディストリビュータ１６と、ディストリビュータ１６に対し相対回転可能に嵌装され、ディストリビュータ１６から加工用の流体の供給を受けるシャフト２１とからなる。なお、一般に、ディストリビュータとシャフトとの半径方向の位置関係は、ディストリビュータの内側にシャフトを通す場合と、ディストリビュータの外側にシャフトを嵌める場合の２通りが考えられるが、ここでは、ディストリビュータの内側にシャフトを通す場合を説明し、後述の実施例２（図３）においてディストリビュータの外側にシャフトを嵌める場合を説明する。
【００２２】
ディストリビュータ１６は、シャフト２１の軸部２２（後述）に嵌装される中空円筒部１７と、フレーム２に固定され、中空円筒部１７と一体的に形成されたフランジ部１８とを有している。中空円筒部１７およびフランジ部１８の内部には、回転割出しテーブル１の装置外部から加工用流体の供給を受ける流体流路１９が円周方向に位置をずらして複数形成されており、流体流路１９は、中空円筒部１７の内周面に形成された複数の環状溝２０に通じている。
【００２３】
一方、シャフト２１は、円テーブル３の回転中心に軸心を一致させて配置され、ディストリビュータ１６の中空円筒部１７と嵌まり合う軸部２２と、円テーブル３およびベアリング押さえ９に固定されるフランジ部２３とを有している。軸部２２の外周面には、ディストリビュータ１６の中空円筒部１７の環状溝２０に対応する位置で、複数の環状溝２４が形成されており、複数の環状溝２４はそれぞれ軸部２２およびフランジ部２３の内部に円周方向に位置をずらして複数形成された流体流路２５に通じている。なお、前述のとおり、シャフト２１は、フランジ部２３によって円テーブル３および回転軸６の一部である回転スリーブ７に固定され、円テーブル３および回転スリーブ７と一体的に回転する。したがって、シャフト２１は、ロータリジョイント１５の一部であると同時に、回転軸６の一部にも相当する。
【００２４】
以上のような構成のロータリジョイント１５により、回転軸６すなわちシャフト２１が回転しても、ディストリビュータ１６側の流体流路１９と、シャフト２１側の流体流路２５とが繋がった状態が維持され、装置外部から供給される加工用流体は、流体流路１９、流体流路２５および円テーブル３内部に形成された流体流路２６を通じて回転駆動対象１０に供給される。
【００２５】
一方、回転駆動対象１０からは、回転駆動対象１０に対し電力を供給する電力供給用の複数本のケーブル２７が引き出されている。このケーブル２７の具体例としては、回転駆動対象１０が電気的な駆動部を有する場合、例えば、前述した回転割出しテーブル１の円テーブル３上に更に別の回転割出しテーブルが搭載される場合には、別の回転割出しテーブルの駆動モータ等に電力を供給するための電力供給ケーブル（動力ケーブル）である。その他にも、回転駆動対象１０に備えられたセンサ（回転検出器等）に繋がれた信号線等も含まれる。
【００２６】
回転駆動対象１０から引き出されたケーブル２７は、円テーブル３側から貫通孔４内を通過して回転割出しテーブル１内に引き込まれ、回転割出しテーブル１内部の各部材に形成された切欠部２８、２９、３０を通すように配線され、回転軸６の軸線方向へ挿通されて回転割出しテーブル１内部を貫通し、ディストリビュータ１６のフランジ部１８の軸線方向に関する反円テーブル３側端面に設けられたケーブルガイド３１により保持され、さらにその先で工作機械側の図示しない電源回路へ向けて配線される。なお、回転駆動対象１０、円テーブル３および回転軸６の回転に伴って、ケーブル２７はフレーム２内で捩れることとなるが、ワークの加工のあたって円テーブル３を同一方向に１回転以上回転させることは少ないため、ケーブル２７をフレーム２内である程度の余裕ある長さで配線すれば、ケーブル２７の捩れは特に問題とならない。
【００２７】
切欠部２８、２９、３０は、それぞれ円テーブル３の段部５、シャフト２１のフランジ部２３、ディストリビュータ１６のフランジ部１８に形成されている。これら切欠部２８、２９、３０は、上記部材の円周方向の所定の範囲（円テーブル３の回転に伴うケーブル２７の運動を許容できる程度の範囲）に亘る扇形に形成されている（図２）。
【００２８】
このように、円テーブル３の段部５、シャフト２１のフランジ部２３、ディストリビュータ１６のフランジ部１８にケーブル２７を通す切欠部２８、２９、３０を形成したことにより、ロータリジョイント１５（フランジ部１８、フランジ部２３を除く）の外側にケーブル２７を通すことが可能となる。
【００２９】
図２において、１２本のケーブル２７の全てが、ロータリジョイント１５の本体外側すなわち本例ではディストリビュータ１６の中空円筒部１７の外周面外側に配線されている。これにより、ロータリジョイントの軸部に貫通孔を形成してケーブルを配線する場合と比較して、ロータリジョイントの径を小さくすることができる。その結果、ディストリビュータとシャフトとの間の摺動面の面積を小さくすることができ、摺動抵抗を小さくして動力損失を少なくすることができる。
【００３０】
なお、本例では、本発明の効果を最大限に発揮させるために、シャフト２１の軸部２２を中実棒状に形成してロータリジョイントの径を極力小さくし、ロータリジョイント本体内部にケーブルを通さないで、複数本のケーブルの全てをロータリジョイント本体の外側に配線するものとしたが、シャフト２１の軸部２２に貫通孔を形成して、複数のケーブルのうちの１本又は数本を前記貫通孔内で配線する場合であっても、複数本のケーブルの全てを上記貫通孔内で配線する場合に比べ、貫通孔の径を小さくすることができる。その結果、ディストリビュータとシャフトとの間の摺動面の面積を小さくすることができ、摺動抵抗を小さくして動力損失を少なくすることができる。
【実施例２】
【００３１】
図３は、ロータリジョイントのディストリビュータとシャフトとの半径方向の位置関係が実施例１とは逆の例を示している。すなわち、本例において、ロータリジョイント３２は、ディストリビュータ３３の外側にシャフト３８が嵌め込まれている構成である。
【００３２】
ロータリジョイント３２は、回転軸６の軸線に関し同心的に設けられており、フレーム２に対し相対回転不能に設けられて装置外部から加工用の流体の供給を受けるディストリビュータ３３と、ディストリビュータ３３に対し相対回転可能に嵌装されてディストリビュータ３３から加工用の流体の供給を受けるシャフト３８とからなる。
【００３３】
ディストリビュータ３３は、シャフト３８の中空円筒部３９（後述）に嵌装される軸部３４と、軸部３４と一体的に形成されて回転止め４４によってフレーム２に対し相対回転不能に設けられたフランジ部３５とを有している。軸部３４およびフランジ部３５の内部には、割出し円テーブル１の装置外部から加工用流体の供給を受ける流体流路３６が円周方向に位置をずらして複数形成されており、各流体流路３６は、軸部３４の外周面に形成された複数の環状溝３７に通じている。
【００３４】
一方、シャフト３８は、円テーブル３の回転中心に軸心を一致させて配置され、ディストリビュータ３３の軸部３４と嵌まり合う中空円筒部３９と、中空円筒部３９と一体的に形成されて円テーブル３およびベアリング押さえ９に固定されるフランジ部４０とを有している。中空円筒部３９の内周面には、ディストリビュータ３３の軸部３４の環状溝３７に対応する位置で、複数の環状溝４１が形成されており、複数の環状溝４１はそれぞれ中空円筒部３９およびフランジ部４０の内部に円周方向に位置をずらして複数形成された流体流路４２に通じている。
【００３５】
実施例１と同様に、回転駆動対象１０からは、回転駆動対象１０に対し電力を供給する電力供給用の複数本のケーブル４３が引き出されている。ケーブル４３は、円テーブル３側から貫通孔４内を通過して回転割出しテーブル１内に引き込まれ、テーブル３の段部５およびシャフト３８のフランジ部４０に形成された切欠部４５、４６を通すように配線され、回転軸６の軸線方向へ挿通されて回転割出しテーブル１内部を貫通し、ロータリジョイント３２を囲繞する回転スリーブ７（円テーブル３に固定）の内周面の反円テーブル側端部で半径方向内側へ突出させて形成したケーブルガイド４７により保持され、さらにその先で工作機械の図示しない電源回路へ向けて配線される。ケーブルガイド４７が形成された回転スリーブ７は、回転軸６（シャフト３８）及び円テーブル３と一体に回転し、回転スリーブ７にケーブルガイド４７により保持されたケーブル４３もフレーム２内で回転軸６等と共に回転するから、フレーム２内でケーブル４３が捩れることはない。したがって、本例では、切欠部４５、４６の形成にあたりケーブル４３の運動を考慮する必要はない（ケーブル４３を通せるだけの空間があれば足りる）。
【００３６】
図４は、本発明が適用可能なスピンドルヘッドの概要図である。スピンドルヘッドとは、５軸加工機等の工作機械に用いられ、工具が装着されるスピンドルを回転駆動するスピンドルユニットを支持して旋回駆動する装置のことをいう。ここに示すスピンドルヘッドは、５軸加工機に搭載された場合において、スピンドルヘッド全体が工作機械のＸＹＺ方向に移動するのに加え、スピンドルヘッドに支持されたスピンドルユニットがＸＹ平面と平行な軸（Ａ軸）回りおよびＺ軸と平行な軸（Ｃ軸）回りに回転運動する。Ｃ軸駆動部によって回転駆動されるＡ軸駆動部およびスピンドルユニットには、駆動モータ、流体圧クランプ等が内蔵されており、Ｃ軸駆動部およびＡ軸駆動部には、駆動モータ等に電力を供給するケーブルが挿通されると共に、加工用の流体を供給するためのロータリジョイントが内蔵されている。
【００３７】
いま、Ａ軸駆動部に着目すれば、本発明に言う回転体は、スピンドルユニットを支持する支持軸（回転軸）に設けられ、スピンドルユニットが取り付けられるジョイント部分であり、回転駆動対象は、スピンドルユニットである。また、Ｃ軸駆動部に着目すれば、本発明に言う回転体は、Ａ軸駆動部が取り付けられるジョイント部分であり、回転駆動対象は、Ａ軸駆動部となる。
【００３８】
このように、本発明は実施例１、２の回転割出しテーブルに限らず、図４に示すスピンドルユニットを旋回駆動するためのスピンドルヘッドにも適用可能である。なお、このスピンドルヘッドとしては、図４に示すフォーク形（スピンドルユニットを両側で支持）のものに限らず、特開平3-178709号に記載の様なスピンドルユニットを片持ち支持するものであっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、回転対象を回転駆動し、かつ回転中の回転対象に対し流体、電力を供給するロータリジョイントを備えた装置に広く応用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】回転割出しテーブル１の断面図である。
【図２】回転割出しテーブル１の平面図である。
【図３】回転割出しテーブル１の断面図である。
【図４】５軸加工機のスピンドルヘッドの概要図である。
【符号の説明】
【００４１】
１ 工作機械用の回転割出し装置としての回転割出しテーブル
２ フレーム
３ 回転体としての円テーブル
４ 貫通孔
５ 段部
６ 回転軸
７ 回転スリーブ
８ 軸受
９ ベアリング押さえ
１０ 回転駆動対象
１１ ＤＤモータ
１２ モータロータ
１３ モータステータ
１４ ステータスリーブ
１５ ロータリジョイント
１６ ディストリビュータ
１７ 中空円筒部
１８ フランジ部
１９ 流体流路
２０ 環状溝
２１ シャフト
２２ 軸部
２３ フランジ部
２４ 環状溝
２５ 流体流路
２６ 流体流路
２７ ケーブル
２８ 切欠部
２９ 切欠部
３０ 切欠部
３１ ケーブルガイド
３２ ロータリジョイント
３３ ディストリビュータ
３４ 軸部
３５ フランジ部
３６ 流体流路
３７ 環状溝
３８ シャフト
３９ 中空円筒部
４０ フランジ部
４１ 環状溝
４２ 流体流路
４３ ケーブル
４４ 回転止め
４５ 切欠部
４６ 切欠き部
４７ ケーブルガイド
４８ クランプスリーブ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレーム（２）内で回転自在に設けられると共に端部に設けられた回転体（３）を介して回転駆動対象（１０）を支持する回転軸（６）と、前記回転軸（６）の軸線に関し前記回転軸（６）と同心的に設けられたロータリジョイント（１５、３２）であって前記回転駆動対象（１０）に対し加工用の流体を供給するためのロータリジョイント（１５、３２）とを含み、前記回転駆動対象（１０）から引き出された複数本のケーブル（２７、４３）が前記回転軸（６）の軸線方向へ挿通された状態で配線されている工作機械用の回転割出し装置（１）において、
前記ロータリジョイント（１５、３２）は、前記フレーム（２）に対し相対回転不能に設けられたディストリビュータ（１６、３３）と前記ディストリビュータ（１６、３３）に対し相対回転可能に嵌装されたシャフト（２１、３８）とからなり、前記ディストリビュータ（１６、３３）及びシャフト（２１、３８）は、一方が前記回転体（３）の回転中心に軸心を一致させて配置された軸部（２２、３４）を有し、他方が前記軸部（２２、３４）に嵌装される中空円筒部（１７、３９）を有し、
前記ケーブル（２７、４３）のうちの少なくとも１本が、前記ロータリジョイント（１５、３２）のディストリビュータ（１６、３３）及びシャフト（２１、３８）の前記他方における中空円筒部（１７、３９）の外周面の外側で配線されていることを特徴とする工作機械用の回転割出し装置（１）。
【請求項２】
前記ディストリビュータ（１６、３３）およびシャフト（２１、３８）の一方の前記軸部（２２、３４）が中実で形成されており、前記ケーブル（２７、４３）は、その全てが前記中空円筒部（１７、３９）の外周面の外側で配線されていることを特徴とする請求項１記載の工作機械用の回転割出し装置（１）。
【請求項１】
フレーム（２）内で回転自在に設けられると共に端部に設けられた回転体（３）を介して回転駆動対象（１０）を支持する回転軸（６）と、前記回転軸（６）の軸線に関し前記回転軸（６）と同心的に設けられたロータリジョイント（１５、３２）であって前記回転駆動対象（１０）に対し加工用の流体を供給するためのロータリジョイント（１５、３２）とを含み、前記回転駆動対象（１０）から引き出された複数本のケーブル（２７、４３）が前記回転軸（６）の軸線方向へ挿通された状態で配線されている工作機械用の回転割出し装置（１）において、
前記ロータリジョイント（１５、３２）は、前記フレーム（２）に対し相対回転不能に設けられたディストリビュータ（１６、３３）と前記ディストリビュータ（１６、３３）に対し相対回転可能に嵌装されたシャフト（２１、３８）とからなり、前記ディストリビュータ（１６、３３）及びシャフト（２１、３８）は、一方が前記回転体（３）の回転中心に軸心を一致させて配置された軸部（２２、３４）を有し、他方が前記軸部（２２、３４）に嵌装される中空円筒部（１７、３９）を有し、
前記ケーブル（２７、４３）のうちの少なくとも１本が、前記ロータリジョイント（１５、３２）のディストリビュータ（１６、３３）及びシャフト（２１、３８）の前記他方における中空円筒部（１７、３９）の外周面の外側で配線されていることを特徴とする工作機械用の回転割出し装置（１）。
【請求項２】
前記ディストリビュータ（１６、３３）およびシャフト（２１、３８）の一方の前記軸部（２２、３４）が中実で形成されており、前記ケーブル（２７、４３）は、その全てが前記中空円筒部（１７、３９）の外周面の外側で配線されていることを特徴とする請求項１記載の工作機械用の回転割出し装置（１）。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−１６６１９６（Ｐ２００９−１６６１９６Ａ）
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−８７９１（Ｐ２００８−８７９１）
【出願日】平成２０年１月１８日（２００８．１．１８）
【出願人】（０００２１５１０９）津田駒工業株式会社 (226)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月１８日（２００８．１．１８）
【出願人】（０００２１５１０９）津田駒工業株式会社 (226)
【Ｆターム（参考）】
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