工作機械用の回転割出テーブル装置
【課題】回転割出テーブル装置において回転軸の軸線方向に関する寸法を小さくする。
【解決手段】工作機械用の回転割出テーブル装置（１）において、固定フレーム（２）に対して軸受（３）により回転可能に支持された回転軸（４）と、回転軸（４）の一端に設けられたワーク搭載用の円テーブル（５）と、回転軸（４）を回転駆動するための駆動手段（６）とを含み、駆動手段（６）が回転軸（４）の軸線と同心的に配置されて回転軸（４）に対し相対回転不能に設けられたモータロータ（７）と、モータロータ（７）の外周面に対向するように固定フレーム（２）に配置されたモータステータ（８）とを含む直接駆動型のモータ（９）により構成され、軸受（３）はモータロータ（７）の半径方向内側に設けられ、かつ軸受（３）の少なくとも一部は回転軸（４）の軸線方向に関し直接駆動型のモータ（９）の存在範囲内に設ける。
【解決手段】工作機械用の回転割出テーブル装置（１）において、固定フレーム（２）に対して軸受（３）により回転可能に支持された回転軸（４）と、回転軸（４）の一端に設けられたワーク搭載用の円テーブル（５）と、回転軸（４）を回転駆動するための駆動手段（６）とを含み、駆動手段（６）が回転軸（４）の軸線と同心的に配置されて回転軸（４）に対し相対回転不能に設けられたモータロータ（７）と、モータロータ（７）の外周面に対向するように固定フレーム（２）に配置されたモータステータ（８）とを含む直接駆動型のモータ（９）により構成され、軸受（３）はモータロータ（７）の半径方向内側に設けられ、かつ軸受（３）の少なくとも一部は回転軸（４）の軸線方向に関し直接駆動型のモータ（９）の存在範囲内に設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転軸に支持された円テーブルを回転駆動することによって、加工対象のワークが搭載される円テーブルを所定の回転角度に割出す工作機械用の回転割出テーブル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記の回転割出テーブル装置に関する従来技術の一つとして、特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１の回転割出テーブル装置では、回転軸の駆動手段として、ギア等の駆動伝達手段を介さずに回転軸を回転駆動する直接駆動型のモータ（所謂、ＤＤモータ）が用いられている。また、特許文献１の回転割出テーブル装置では、このＤＤモータとして、モータステータがモータロータを囲繞する所謂インナーロータ形のＤＤモータが採用されている。
【０００３】
上記の特許文献１の回転割出テーブル装置では、固定フレームに対し回転軸を回転可能に支持するための軸受は、回転軸の軸線方向におけるＤＤモータの存在範囲外、具体的にはＤＤモータよりも円テーブル側に変位した状態で設けられている。
【０００４】
そのため、回転割出テーブル装置の上記軸線方向に関する寸法は、少なくともＤＤモータおよび軸受の上記軸線方向に関する寸法を加えたものとなり、装置自体の上記軸線方向における寸法が大きくなる。
【０００５】
その結果、装置を工作機械に取り付けた際の工作機械のテーブル面からワーク（加工位置）までの距離が長くなるため、加工時に取付面に掛かる力（モーメント）が大きくなり、負荷に対する取付け剛性が低い状態となって装置の取付け状態の安定性を欠いてしまう。また、工作機械との関係で円テーブル上に取り付けるワークの大きさに制限を受け、大きいワークに対応できない場合が生じる。
【０００６】
上記の回転割出テーブル装置に関する他の従来技術として、特許文献２に記載されたものがある。この特許文献２の回転割出テーブル装置においても、回転軸の駆動手段として上記ＤＤモータが用いられている。但し、この特許文献２の回転割出テーブル装置では、モータロータがモータステータを囲繞する所謂アウターロータ形のＤＤモータが採用されている。また、特許文献２の回転割出テーブル装置では、回転軸が複数の軸受によって固定フレームに対し支持されており、この複数個の軸受の大部分が、回転軸の軸線方向におけるＤＤモータの存在範囲内に位置している。
【０００７】
上記の特許文献２の回転割出テーブル装置では、アウターロータ形のＤＤモータにおけるモータロータを囲繞するかたちで回転軸の一部が存在しており、その回転軸の部分を囲繞するかたちで上記の軸受が設けられている。そのため、使用される軸受は必然的に大径なものとなってしまう。
【０００８】
しかし軸受が大径化すると、振れ精度が低下するため、それに伴って割出精度が低下し、その結果として加工精度が低下する。また、軸受は径が大きいほど高額であるため、装置の製造コストが高くなる。
【特許文献１】実開平４−１３６６３２号公報
【特許文献２】特開平４−２４４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、本発明の課題は、工作機械用の回転割出テーブル装置において、装置の回転軸の軸線方向に関する寸法を小さくすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題の下に、本発明は、固定フレーム（２）に対して軸受（３）により回転可能に支持された回転軸（４）と、該回転軸（４）の一端に設けられたワーク搭載用の円テーブル（５）と、前記回転軸（４）を回転駆動するための駆動手段（６）とを含み、前記駆動手段（６）が、前記回転軸（４）の軸線に関し前記回転軸（４）と同心的に配置されて前記回転軸（４）に対し相対回転不能に設けられたモータロータ（７）と、該モータロータ（７）の外周面に対向するように固定フレーム（２）に配置されたモータステータ（８）とを含む直接駆動型のモータ（９）により構成される工作機械用の回転割出テーブル装置（１）において、前記軸受（３）は前記モータロータ（７）の半径方向内側に設けられ、かつ前記軸受（３）の少なくとも一部は前記回転軸（４）の軸線方向に関し前記直接駆動型のモータ（９）の存在範囲内に設けている（請求項１）。因みに、上記回転割出テーブル装置（１）は、インデックステーブルやロータリテーブルとも呼ばれている。また、本発明における駆動手段としての直接駆動型のモータ（９）は、前記したＤＤモータのうちのインナーロータ形のＤＤモータである。
【００１１】
また、上記工作機械用の回転割出テーブル装置（１）において、固定フレーム（２）内に前記回転軸（４）の割り出された角度位置を保持するクランプ手段（１０）が設けられており、該クランプ手段（１０）におけるクランプ部（３１・３２・３６、４３・４４・４８）の少なくとも一部は前記回転軸（４）の軸線方向に関し前記モータ（９）の存在範囲内に設けられる（請求項２）。なお、前記クランプ手段（１０）としては、クランプスリーブ式、またはクランプディスク式等の公知のクランプ装置が用いられる。
【００１２】
前記軸受（３）は、前記回転軸（４）を回転自在に支持するために、１または２以上により構成されており、前記回転軸（４）の少なくとも一部、換言すると、１個の軸受（３）の少なくとも一部、または２以上の個数の軸受（３）の少なくとも１個は、モータ（９）の存在範囲内に設けられる。
【００１３】
さらに、固定フレーム（２）は、前記モータロータ（７）の半径方向内側で、かつ前記回転軸（４）の軸線方向に関し前記モータ（９）の存在範囲内に、筒状のベース部（１１）を有しており、前記ベース部（１１）は、内周側で前記軸受（３）を支持するとともに、外周側で前記クランプ手段（１０）に対向している（請求項３）。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、回転軸の駆動手段として、固定フレーム内に設けられるインナーロータ形の直接駆動型モータ（以下、「ＤＤモータ」という。）（９）が用いられ、軸受（３）がモータロータ（７）の半径方向内側で、かつ回転軸（４）の軸線方向に関し軸受（３）その少なくとも一部が前記ＤＤモータ（９）の存在範囲内に位置するように設けられているから、回転割出テーブル装置（１）の前記軸線方向に関する寸法を小さくすることができ、その結果として工作機械に対する取り付け状態が安定化すると共に、従来よりもより大きいワークに対応することができる、という効果が得られる。また、小径の軸受を採用できるため、高い加工精度を得ることができ、かつ、工作機械用の回転割出テーブル装置の製造コストを抑えることができる、という効果も得られる（請求項１）。
【００１５】
前記回転軸（４）の割り出された角度位置を保持するために前記回転割出テーブル装置（１）に設けられるクランプ手段（１０）について、そのクランプ手段（１０）におけるクランプ部の少なくとも一部が前記軸線方向に関し前記ＤＤモータ（９）の存在範囲内に位置するように設けられているから、前記クランプ手段（１０）の全てが前記ＤＤモータ（９）の存在範囲外に位置する構成と比べ、前記回転割出テーブル装置（１）の前記軸線方向に関する寸法を小さくすることができ、前記軸受（３）についての効果と同様の効果が得られる（請求項２）。
【００１６】
さらに、固定フレーム（２）の筒状のベース部（１１）が前記モータロータ（７）の半径方向内側で、かつ前記軸線方向に関し前記ＤＤモータ（９）の存在範囲内にあって、内周側で前記軸受（３）を支持するとともに、外周側で前記クランプ手段（１０）に対向していると、前記軸受（３）および前記クランプ手段（１０）が前記ＤＤモータ（９）の存在範囲内で合理的に配置でき、装置の小型化に有効である（請求項３）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、本発明に係る工作機械用の回転割出テーブル装置１を示している。図１の工作機械用の回転割出テーブル装置１は、クランプ手段１０としてクランプスリーブ式のクランプ装置を採用した構成例である。なお、以下の説明において、「軸線方向」とは、円テーブル５を支持する回転軸４の軸線の方向を指し、「半径方向」とは、同心的に配置された回転軸４、円テーブル５、ＤＤモータ９の半径方向を指すものとする。
【００１８】
図１において、工作機械用の回転割出テーブル装置１は、固定フレーム２に対し軸受３により回転可能に支持された回転軸４と、この回転軸４の一端に設けられたワーク搭載用の円テーブル５と、回転軸４を回転駆動するための駆動手段６とを含む。固定フレーム２は工作機械に対する設置面となる部分が平坦な面として形成されており、また、回転軸４を囲繞するかたちで筒状のベース部１１を有している。
【００１９】
なお、図示の例では、固定フレーム２は、ケーシング体２８と筒状のベース部１１が形成されたベース部材２９とを別体に形成し、両者を複数のボルト２７によって組み合わせることにより構成されている。但し、筒状のベース部１１は、それ単独の部材として別に形成され、ボルト等によって取り付けられる構成としてもよい。
【００２０】
回転軸４は、固定フレーム２内において筒状のベース部１１の内部に挿入され、軸受３によって固定フレーム２に対し回転可能に支持されている。また、円テーブル５は、中心孔１３の部分で回転軸４の一端に嵌め込まれ、この嵌め合いによって位置決めされた状態で複数の取付けボルト１２により回転軸４の一端部に対し取り付けられる。なお、図示の例では、円テーブル５には、円テーブル５のワーク搭載用の端面（図１の上面）とは反対側の面から軸線方向へ延びる筒状の保持部２３が一体的に形成されており、この保持部２３がベース部１１を囲繞するかたちとなっている。
【００２１】
軸受３の内輪部分は、回転軸４の外周の軸受け用段状部分に嵌まり、回転軸４の軸受け用段状部分の面と円テーブル５の中心孔１３の周囲の面とによって挟みこまれている。また軸受３の外輪部分は、筒状のベース部１１の内周の軸受け用段状部分に乗り、ベース部１１の端面にボルト１５により取付けられた環状の軸受押さえ１４により固定されている。このようにして、回転軸４および円テーブル５は、固定フレーム２に対し軸受３により回転自在に支持される。なお、この図示の例において、回転軸４は、固定フレーム２のベース部１１に対し１個の軸受３により回転可能に支持されているが、軸受３は、回転軸４と筒状のベース部１１との間で、２個以上組み合わせて設けられていてもよい。
【００２２】
回転軸４は、一端に円テーブル５が取付けられており、他端側は、ベース部１１の内周面に形成されている円盤状の突出部１６の孔１６ａに挿入され、更に、この孔１６ａから突出している。回転軸４の回転角度（回転量）は、回転軸４の上記突出部分に設けられた被検出リング２１とベース部１１の突出部１６に設けられた検出センサ２２とで構成されている回転検出器２０により検出される。また、回転軸４の他端側における回転軸４の外周の空間は、ベース部１１に取付けボルト１７により取付けられたカバー部材１８、およびカバー部材１８により保持されて回転軸４の端部外周に接するオイルシール１９によって塞がれている。
【００２３】
駆動手段６は、インナーロータ形のＤＤモータ９により構成されている。このＤＤモータ９は、回転軸４の軸線に関し回転軸４と同心的に配置されており、回転軸４に対し相対回転不能に設けられたモータロータ７と、内周面が僅かな隙間を空けてモータロータ７の外周面に対向するように配置されて固定フレーム２のケーシング体２８に対し相対回転不能に設けられたモータステータ８とを含む。
【００２４】
モータロータ７は、円テーブル５の保持部２３の外周面に嵌め込まれた状態で、円テーブル５側から挿入された取付けボルト２４により円テーブル５に対し取り付けられている。このようにして、モータロータ７は、半径方向において回転軸４から離間した位置で、円テーブル５と一体的に形成された保持部２３によって円テーブル５に対し取り付けられており、円テーブル５が固定された回転軸４に対し相対回転不能な状態となっている。
【００２５】
なお、図１において、保持部２３は、円テーブル５と一体に形成されているが、円テーブル５と別体に形成されて円テーブル５に固定されていてもよい。また、保持部２３は、回転軸４と一体に形成されたものや、別体に形成されて、回転軸４に固定されたものであってもよい。
【００２６】
一方、モータステータ８は、その内周面がモータロータ７の外周面に対向し、モータロータ７の外周面とモータステータ８の内周面との間に僅かな隙間を形成しながら固定フレーム２に取り付けられている。図示の例によると、モータステータ８は、固定フレーム２におけるケーシング体２８の内周面に嵌め込まれたステータスリーブ２５の内部周面に嵌め込まれてステータスリーブ２５に対し相対回転不能に設けられており、また、ステータスリーブ２５は、固定フレーム２のベース部材２９側から挿入した取付けボルト２６によって固定フレーム２に取付けられている。従って、モータステータ８は、固定フレーム２内において、固定フレーム２に対し相対回転不能に設けられた状態となっている。
【００２７】
そして前記のように、軸受３は、ＤＤモータ９におけるモータロータ７の半径方向内側、すなわち図面上で半径方向の寸法Ａの範囲内に設けられており、かつ軸線方向に関し、ＤＤモータ９の存在範囲内、すなわち図面上で軸線方向の寸法Ｂの範囲内に設けている。この例で、寸法Ａは、モータロータ７の内周の半径と一致しており、また寸法Ｂは、軸線方向において一番大きなステータスリーブ２５の母線方向の長さと一致している。
【００２８】
図示の例で、軸受３は、軸線方向において寸法Ｂの範囲内にあって、ＤＤモータ９の存在範囲内に納まっている。しかし、前記のように軸受３の少なくとも一部がＤＤモータ９の存在範囲内に納まっておればよいから、軸受３の少なくとも一部がＤＤモータ９の存在範囲、つまり寸法Ｂから突出していてもよい。このことは、２以上の軸受３により回転軸４を支持する場合に、個々の軸受３についても言える。
【００２９】
上記のように、ＤＤモータ９は、インナーロータ型であって、モータロータ７、モータステータ８およびステータスリーブ２５を組み合わせて構成されている。図示の例では、軸線方向に関する寸法では、ステータスリーブ２５が最も大きい。従って、軸線方向に関するＤＤモータ９の存在範囲は、ステータスリーブ２５の存在範囲となる。
【００３０】
そして、図１の例では、固定フレーム２に対して回転軸４を回転可能に支持するための軸受３の全ての部分が軸線方向におけるＤＤモータ９の存在範囲内に位置している。言い換えれば、軸受３は、ＤＤモータ９の中心貫通孔（モータロータ７の内周面の内側空間）内に配置されている。このように、軸受３の全ての部分が、ＤＤモータ９の半径方向内側でかつ軸線方向に関しＤＤモータ９の存在範囲内に配置される構成とすることにより、工作機械用の回転割出テーブル装置１の上記軸線方向における寸法を非常に小さくできる。
【００３１】
さらに、図示の回転割出テーブル装置１では、固定フレーム２内に、回転軸４の割り出された角度位置を保持するためのクランプ手段１０を設けている。この例では、クランプ手段１０はクランプスリーブ式のクランプ装置である。そして、このクランプ手段１０は、固定フレーム２のベース部１１と円テーブル５の保持部２３との間に配置される筒状のクランプ部３１と、クランプ部３１に続いて半径方向に延びるフランジ部３３とを有しており、クランプ部３１がベース部１１の外側に嵌装されると共に、フランジ部３３で固定フレーム２に対し取付けボルト３７によって取付けられている。
【００３２】
このクランプ手段１０では、クランプ部３１は、クランプ面３２となる保持部２３の内周面に対向して非接触の状態で配置され、ベース部１１の外周面に対し２つのシール３４を介在させて密着している。また、クランプ部３１は、その内周面に溝が形成され、その溝に対応する部分が肉厚の薄い薄肉部３５となっている。そして、この薄肉部３５の内面とベース部１１の外周面とで囲まれた空間が、薄肉部３５を変形させるための圧力流体（例えば、圧油）が供給される圧力室３６となっている。圧力室３６は、固定フレーム２のベース部材２９に形成されている流路３８、及びケーシング体２８に形成されている流路３９、ポート４０を介して圧力流体源４１に接続されている。圧力流体源４１は、クランプ動作のときに圧力流体４２を圧力室３６に供給する。
【００３３】
そして、クランプ手段１０は、軸線方向に関しＤＤモータ９の存在範囲内に位置し、かつクランプ部３１がＤＤモータ９の半径方向内側に位置するように配置されている。即ち、クランプ手段１０は、その主要部分であり構成の大部分を占めるクランプ部３１がＤＤモータ９の中心貫通孔（モータロータ７の内周面の内側空間）内に位置する配置とされている。
【００３４】
このように、前記の軸受３の構成に加え、クランプ手段１０の全てを、軸線方向に関しＤＤモータ９の存在範囲内に配置することにより、回転割出テーブル装置１の軸線方向における寸法をさらに小さくできる。さらに、クランプ手段１０としてクランプスリーブ式のクランプ装置を採用した回転割出テーブル装置１において、クランプ部３１が回転軸４の軸線方向に関しＤＤモータ９の存在範囲内に位置する構成とすることにより、クランプ部３１の軸線方向における寸法を大きくとることができ、大きいクランプ力が得られるものとすることができる。また、インナーロータ形のＤＤモータ９を採用した回転割出テーブル装置１において、クランプ部３１がＤＤモータ９の半径方向内側に位置する構成とすることにより、ＤＤモータ９の外側で回転軸４に対しクランプ力を作用させるものと比べ、回転割出テーブル装置１の半径方向における寸法を小さくすることができる。
【００３５】
このように、図１に示す工作機械用の回転割出テーブル装置１では、その構成により、装置自身の軸線方向における寸法を非常に小さくすることができるため、工作機械に対する回転割出テーブル装置１の取り付け状態が安定化するとともに、従来よりもより大きいワークに対応することができるものとなる。さらに、小径の軸受３を採用できることから、高い加工精度を得ることができ、かつ回転割出テーブル装置１の製造コストを抑えることができる。
【００３６】
なお、図１の回転割出テーブル装置１では、前記のように、回転軸４とＤＤモータ９（モータロータ７・モータステータ８）との間に固定フレーム２の一部のベース部１１が介在しているが、この構成は、一般的な回転割出テーブル装置と異なる点であり、軸線方向に関して軸受３やクランプ手段１０をＤＤモータ９の存在範囲内、換言すると寸法Ｂ内に設けるために必要な構造である。図示の例の場合、筒状のベース部１１は、寸法Ａの範囲内で、かつ寸法Ｂの範囲内にあって、内周側で軸受３を支持するとともに、外周側でクランプ手段１０に対向している。
【００３７】
円テーブル５の回転駆動時に、ＤＤモータ９の図示しない制御装置は、ＤＤモータ９に対する回転磁界の発生によって、モータロータ７を回転軸４、円テーブル５とともに所定の回転角度（回転量）だけ回転させる。このときの円テーブル５の回転角度（回転量）は、回転検出器２０によって検出される。
【００３８】
円テーブル５が所定の回転角度（回転量）だけ回転し、目標の回転角度に割り出されたときに、圧力室３６に圧力流体源４１から圧力流体４２が供給されるため、クランプ部３１特に、その薄肉部３５は、圧力室３６の内部の圧力流体４２の圧力を受けて、外径の拡大方向に変形し、薄肉部３５の外周面を保持部２３のクランプ面３２に押し当て、それらの間に摩擦的な制動力を作用させ、そのときの摩擦力で円テーブル５を回り止めすることによって、クランプ状態とする。圧力流体４２の供給を停止すれば、圧力室３６の内圧が低下するため、薄肉部３５の外周面は、保持部２３のクランプ面３２から離れ、アンクランプ状態となる。
【００３９】
次に、図２に基づき、本発明による回転割出テーブル装置１の別の実施形態を説明する。この図２に示す回転割出テーブル装置１は、クランプ手段１０としてディスク式のクランプ装置を採用した構成例である。なお、クランプ手段１０以外の構成は、図１の例とほぼ同様である。従って、図１と共通する部分については、図面上で同じ符号を付し、その部分についての以下での説明は省略する。
【００４０】
図２において、クランプ手段１０は、円盤状のクランプディスク４３、環状のピストン４４、円盤状のリターンディスク４５などにより構成されている。クランプディスク４３は外周側の取付け部４６と一体的に形成されており、その取付部４６において取付けボルト４７によって円テーブル５に取り付けられている。また、クランプディスク４３の内周側の一方の面（円テーブル５側の面）は、クランプ面４８となる軸受押さえ１４のクランプディスク４３側の面に対し非接触の状態で対向しており、さらに、クランプディスク４３の内周側の他方の面（固定フレーム２側の面）は、リターンディスク４５の面に非接触の状態で対向している。
【００４１】
図２の例によると、取付け部４６が円テーブル５に取付けられているため、モータロータ７は、取付けボルト５３によって取付け部４６に取付けられ、円テーブル５と一体となっている。なお、環状のリターンディスク４５は、軸受押さえ１４とともに取付けボルト１５によりベース部１１に取付けられている。
【００４２】
ピストン４４は、ベース部１１に形成されている環状の溝５４の内部で軸線方向に移動可能な状態として納められている。そして、溝５４とピストン４４の反クランプディスク４３側の端面とで囲まれた空間が、ピストン４４を変位させるための圧力流体が供給される圧力室４９となる。また、この圧力室４９には、ピストン４４の反クランプディスク４３側の端面と対向する位置においてベース部１１に形成された流路３８が連通しており、さらに、この流路３８は、ケーシング体２８に形成された流路３９及びポート４０を介して圧力流体源４１に接続されている。
【００４３】
また、ピストン４４と一体のピストンロッド５０は、リターンディスク４５を間に置いてクランプディスク４３の内周側の他方の面（固定フレーム２側の面）と対向している。リターンディスク４５は、弾性材料により構成されており、ピストンロッド５０がクランプディスク４３側へ変位した際にピストンロッド５０の先端に当たり、変形してクランプディスク４３に対し押圧力を作用させる。
【００４４】
さらに、ベース部１１には、ピストン４４の一部と対向するようにして、ストッパ５２が取付けボルト５１によって取り付けられている。このストッパ５２は、ピストン４４を抜け止めすると同時に、ピストンロッド５０の軸線方向の移動を案内する役目を果たしている。
【００４５】
円テーブル５が所定の回転角度（回転量）だけ回転し、目標の回転角度に割り出されたとき、圧力室４９に圧力流体源４１から圧力流体４２が供給される。それにより、後退位置のピストン４４は、後退位置から軸線方向へ変位し、ピストンロッド５０の先端でリターンディスク４５をその弾性力に抗して押し、クランプディスク４３の内周面を軸受押さえ１４のクランプ面４８に押し当て、それらの間に摩擦力を作用させる。その結果、クランプディスク４３およびこれと一体の円テーブル５は、クランプディスク４３の内周面と軸受押さえ１４のクランプ面４８との間の摩擦力によって回り止めされ、クランプ状態となる。
【００４６】
圧力流体４２の供給を停止すれば、圧力室４９の内圧が低下するため、ピストン４４は、リターンディスク４５の弾性力により後退位置に戻される。これによって、クランプディスク４３は、クランプ面４８から離れる。このため、円テーブル５は、アンクランプ状態となる。
【００４７】
図２の例においても、クランプ手段１０は、そのクランプ部、即ち、この例でのクランプディスク４３、ピストン４４、およびクランプ面４８が、軸受３と同様に、モータロータ７の半径方向内側つまり寸法Ａ内に設けられ、かつ軸線方向に関しＤＤモータ９の存在範囲内つまり寸法Ｂ内に設けられている。
【００４８】
このように、軸受３およびクランプ手段１０のクランプ部を、ＤＤモータ９の半径方向内側で、かつ軸線方向に関しＤＤモータ９の存在範囲内に配置することにより、回転割出テーブル装置１の軸線方向における寸法を非常に小さくできる。
【００４９】
以上で説明した実施例において、軸受３は、その全てが回転軸４の軸線方向におけるＤＤモータ９の存在範囲内に位置する配置となっているが、本発明はこれに限らず、前記のように、軸線方向において軸受３の一部がＤＤモータ９の存在範囲から突出する様に配置されるものであってもよい。また複数の軸受３によって回転軸４を支持する場合において、そのうちの少なくとも１つが上記位置に配置されるものであってもよい。この場合でも、全ての軸受３を軸線方向におけるＤＤモータ９の存在範囲外に配置する場合と比べ、回転割出テーブル装置１の軸線方向の寸法を小さくすることができる。
【００５０】
なお、本発明においては、クランプ手段１０のクランプ部は、必ずしもＤＤモータ９の半径方向内側や軸線方向におけるＤＤモータ９の存在範囲内に配置する必要は無く、半径方向におけるＤＤモータ９の外側や、軸線方向におけるＤＤモータ９の存在範囲外に設けられるものであってもよい。
【００５１】
また、クランプ手段１０は、その軸線方向の配置について、先の実施例のように、クランプ手段１０の全てが軸線方向におけるＤＤモータ９の存在範囲内に配置されるものに代えて、クランプ手段１０の配置を、クランプ部３１のみ、もしくはクランプ部の一部のみが軸線方向におけるＤＤモータ９の存在範囲内に位置するものとしてもよい。例えば、図１の例におけるフランジ部や図２の例における取付け部４６がＤＤモータ９の存在範囲外に位置するものとしてもよいし、さらには、クランプ部の一部がＤＤモータ９の存在範囲外に位置するものであってもよい。
【００５２】
また、クランプ手段１０におけるクランプ部の半径方向の位置に関しては、回転割出テーブル装置１の半径方向の寸法を考えた場合は、先の実施例のようにＤＤモータ９の半径方向内側とするのが好ましいが、本発明はこれに限らず、クランプ部がＤＤモータ９の半径方向外側に位置するようにクランプ手段１０を配置するものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明に係る工作機械用の回転割出テーブル装置は、工作機械の装備装置として、あるいは各種の工作機械の後付け用として、工作機械に組付けられる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に係る工作機械用の回転割出テーブル装置１の断面図である。
【図２】本発明に係る工作機械用の回転割出テーブル装置１の他の例での断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１ 工作機械用の回転割出テーブル装置 ２ 固定フレーム
３ 軸受 ４ 回転軸
５ 円テーブル ６ 駆動手段
７ モータロータ ８ モータステータ
９ ＤＤのモータ １０ クランプ手段
１１ ベース部 １２ 取付けボルト
１３ 中心孔 １４ 軸受押さえ
１５ ボルト １６ 突出部 １６ａ 孔
１７ 取付けボルト １８ カバー
１９ オイルシール ２０ 回転検出器
２１ 被検出リング ２２ 検出センサ
２３ 保持部 ２４ 取付けボルト
２５ ステータスリーブ ２６ 取付けボルト
２７ 取付けボルト ２８ ケーシング体
２９ シール ３０ シール
３１ クランプ部 ３２ クランプ面
３３ フランジ部 ３４ シール
３５ 薄肉部 ３６ 圧力室
３７ 取付けボルト ３８ 流路
３９ 流路 ４０ ポート
４１ 圧力流体源 ４２ 圧力流体
４３ クランプディスク ４４ ピストン
４５ リターンディスク ４６ 取付け部
４７ 取付けボルト ４８ クランプ面
４９ 圧力室 ５０ ピストンロッド
５１ 取付けボルト ５２ ストッパ
５３ 取付けボルト ５４ 溝
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転軸に支持された円テーブルを回転駆動することによって、加工対象のワークが搭載される円テーブルを所定の回転角度に割出す工作機械用の回転割出テーブル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記の回転割出テーブル装置に関する従来技術の一つとして、特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１の回転割出テーブル装置では、回転軸の駆動手段として、ギア等の駆動伝達手段を介さずに回転軸を回転駆動する直接駆動型のモータ（所謂、ＤＤモータ）が用いられている。また、特許文献１の回転割出テーブル装置では、このＤＤモータとして、モータステータがモータロータを囲繞する所謂インナーロータ形のＤＤモータが採用されている。
【０００３】
上記の特許文献１の回転割出テーブル装置では、固定フレームに対し回転軸を回転可能に支持するための軸受は、回転軸の軸線方向におけるＤＤモータの存在範囲外、具体的にはＤＤモータよりも円テーブル側に変位した状態で設けられている。
【０００４】
そのため、回転割出テーブル装置の上記軸線方向に関する寸法は、少なくともＤＤモータおよび軸受の上記軸線方向に関する寸法を加えたものとなり、装置自体の上記軸線方向における寸法が大きくなる。
【０００５】
その結果、装置を工作機械に取り付けた際の工作機械のテーブル面からワーク（加工位置）までの距離が長くなるため、加工時に取付面に掛かる力（モーメント）が大きくなり、負荷に対する取付け剛性が低い状態となって装置の取付け状態の安定性を欠いてしまう。また、工作機械との関係で円テーブル上に取り付けるワークの大きさに制限を受け、大きいワークに対応できない場合が生じる。
【０００６】
上記の回転割出テーブル装置に関する他の従来技術として、特許文献２に記載されたものがある。この特許文献２の回転割出テーブル装置においても、回転軸の駆動手段として上記ＤＤモータが用いられている。但し、この特許文献２の回転割出テーブル装置では、モータロータがモータステータを囲繞する所謂アウターロータ形のＤＤモータが採用されている。また、特許文献２の回転割出テーブル装置では、回転軸が複数の軸受によって固定フレームに対し支持されており、この複数個の軸受の大部分が、回転軸の軸線方向におけるＤＤモータの存在範囲内に位置している。
【０００７】
上記の特許文献２の回転割出テーブル装置では、アウターロータ形のＤＤモータにおけるモータロータを囲繞するかたちで回転軸の一部が存在しており、その回転軸の部分を囲繞するかたちで上記の軸受が設けられている。そのため、使用される軸受は必然的に大径なものとなってしまう。
【０００８】
しかし軸受が大径化すると、振れ精度が低下するため、それに伴って割出精度が低下し、その結果として加工精度が低下する。また、軸受は径が大きいほど高額であるため、装置の製造コストが高くなる。
【特許文献１】実開平４−１３６６３２号公報
【特許文献２】特開平４−２４４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、本発明の課題は、工作機械用の回転割出テーブル装置において、装置の回転軸の軸線方向に関する寸法を小さくすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題の下に、本発明は、固定フレーム（２）に対して軸受（３）により回転可能に支持された回転軸（４）と、該回転軸（４）の一端に設けられたワーク搭載用の円テーブル（５）と、前記回転軸（４）を回転駆動するための駆動手段（６）とを含み、前記駆動手段（６）が、前記回転軸（４）の軸線に関し前記回転軸（４）と同心的に配置されて前記回転軸（４）に対し相対回転不能に設けられたモータロータ（７）と、該モータロータ（７）の外周面に対向するように固定フレーム（２）に配置されたモータステータ（８）とを含む直接駆動型のモータ（９）により構成される工作機械用の回転割出テーブル装置（１）において、前記軸受（３）は前記モータロータ（７）の半径方向内側に設けられ、かつ前記軸受（３）の少なくとも一部は前記回転軸（４）の軸線方向に関し前記直接駆動型のモータ（９）の存在範囲内に設けている（請求項１）。因みに、上記回転割出テーブル装置（１）は、インデックステーブルやロータリテーブルとも呼ばれている。また、本発明における駆動手段としての直接駆動型のモータ（９）は、前記したＤＤモータのうちのインナーロータ形のＤＤモータである。
【００１１】
また、上記工作機械用の回転割出テーブル装置（１）において、固定フレーム（２）内に前記回転軸（４）の割り出された角度位置を保持するクランプ手段（１０）が設けられており、該クランプ手段（１０）におけるクランプ部（３１・３２・３６、４３・４４・４８）の少なくとも一部は前記回転軸（４）の軸線方向に関し前記モータ（９）の存在範囲内に設けられる（請求項２）。なお、前記クランプ手段（１０）としては、クランプスリーブ式、またはクランプディスク式等の公知のクランプ装置が用いられる。
【００１２】
前記軸受（３）は、前記回転軸（４）を回転自在に支持するために、１または２以上により構成されており、前記回転軸（４）の少なくとも一部、換言すると、１個の軸受（３）の少なくとも一部、または２以上の個数の軸受（３）の少なくとも１個は、モータ（９）の存在範囲内に設けられる。
【００１３】
さらに、固定フレーム（２）は、前記モータロータ（７）の半径方向内側で、かつ前記回転軸（４）の軸線方向に関し前記モータ（９）の存在範囲内に、筒状のベース部（１１）を有しており、前記ベース部（１１）は、内周側で前記軸受（３）を支持するとともに、外周側で前記クランプ手段（１０）に対向している（請求項３）。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、回転軸の駆動手段として、固定フレーム内に設けられるインナーロータ形の直接駆動型モータ（以下、「ＤＤモータ」という。）（９）が用いられ、軸受（３）がモータロータ（７）の半径方向内側で、かつ回転軸（４）の軸線方向に関し軸受（３）その少なくとも一部が前記ＤＤモータ（９）の存在範囲内に位置するように設けられているから、回転割出テーブル装置（１）の前記軸線方向に関する寸法を小さくすることができ、その結果として工作機械に対する取り付け状態が安定化すると共に、従来よりもより大きいワークに対応することができる、という効果が得られる。また、小径の軸受を採用できるため、高い加工精度を得ることができ、かつ、工作機械用の回転割出テーブル装置の製造コストを抑えることができる、という効果も得られる（請求項１）。
【００１５】
前記回転軸（４）の割り出された角度位置を保持するために前記回転割出テーブル装置（１）に設けられるクランプ手段（１０）について、そのクランプ手段（１０）におけるクランプ部の少なくとも一部が前記軸線方向に関し前記ＤＤモータ（９）の存在範囲内に位置するように設けられているから、前記クランプ手段（１０）の全てが前記ＤＤモータ（９）の存在範囲外に位置する構成と比べ、前記回転割出テーブル装置（１）の前記軸線方向に関する寸法を小さくすることができ、前記軸受（３）についての効果と同様の効果が得られる（請求項２）。
【００１６】
さらに、固定フレーム（２）の筒状のベース部（１１）が前記モータロータ（７）の半径方向内側で、かつ前記軸線方向に関し前記ＤＤモータ（９）の存在範囲内にあって、内周側で前記軸受（３）を支持するとともに、外周側で前記クランプ手段（１０）に対向していると、前記軸受（３）および前記クランプ手段（１０）が前記ＤＤモータ（９）の存在範囲内で合理的に配置でき、装置の小型化に有効である（請求項３）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、本発明に係る工作機械用の回転割出テーブル装置１を示している。図１の工作機械用の回転割出テーブル装置１は、クランプ手段１０としてクランプスリーブ式のクランプ装置を採用した構成例である。なお、以下の説明において、「軸線方向」とは、円テーブル５を支持する回転軸４の軸線の方向を指し、「半径方向」とは、同心的に配置された回転軸４、円テーブル５、ＤＤモータ９の半径方向を指すものとする。
【００１８】
図１において、工作機械用の回転割出テーブル装置１は、固定フレーム２に対し軸受３により回転可能に支持された回転軸４と、この回転軸４の一端に設けられたワーク搭載用の円テーブル５と、回転軸４を回転駆動するための駆動手段６とを含む。固定フレーム２は工作機械に対する設置面となる部分が平坦な面として形成されており、また、回転軸４を囲繞するかたちで筒状のベース部１１を有している。
【００１９】
なお、図示の例では、固定フレーム２は、ケーシング体２８と筒状のベース部１１が形成されたベース部材２９とを別体に形成し、両者を複数のボルト２７によって組み合わせることにより構成されている。但し、筒状のベース部１１は、それ単独の部材として別に形成され、ボルト等によって取り付けられる構成としてもよい。
【００２０】
回転軸４は、固定フレーム２内において筒状のベース部１１の内部に挿入され、軸受３によって固定フレーム２に対し回転可能に支持されている。また、円テーブル５は、中心孔１３の部分で回転軸４の一端に嵌め込まれ、この嵌め合いによって位置決めされた状態で複数の取付けボルト１２により回転軸４の一端部に対し取り付けられる。なお、図示の例では、円テーブル５には、円テーブル５のワーク搭載用の端面（図１の上面）とは反対側の面から軸線方向へ延びる筒状の保持部２３が一体的に形成されており、この保持部２３がベース部１１を囲繞するかたちとなっている。
【００２１】
軸受３の内輪部分は、回転軸４の外周の軸受け用段状部分に嵌まり、回転軸４の軸受け用段状部分の面と円テーブル５の中心孔１３の周囲の面とによって挟みこまれている。また軸受３の外輪部分は、筒状のベース部１１の内周の軸受け用段状部分に乗り、ベース部１１の端面にボルト１５により取付けられた環状の軸受押さえ１４により固定されている。このようにして、回転軸４および円テーブル５は、固定フレーム２に対し軸受３により回転自在に支持される。なお、この図示の例において、回転軸４は、固定フレーム２のベース部１１に対し１個の軸受３により回転可能に支持されているが、軸受３は、回転軸４と筒状のベース部１１との間で、２個以上組み合わせて設けられていてもよい。
【００２２】
回転軸４は、一端に円テーブル５が取付けられており、他端側は、ベース部１１の内周面に形成されている円盤状の突出部１６の孔１６ａに挿入され、更に、この孔１６ａから突出している。回転軸４の回転角度（回転量）は、回転軸４の上記突出部分に設けられた被検出リング２１とベース部１１の突出部１６に設けられた検出センサ２２とで構成されている回転検出器２０により検出される。また、回転軸４の他端側における回転軸４の外周の空間は、ベース部１１に取付けボルト１７により取付けられたカバー部材１８、およびカバー部材１８により保持されて回転軸４の端部外周に接するオイルシール１９によって塞がれている。
【００２３】
駆動手段６は、インナーロータ形のＤＤモータ９により構成されている。このＤＤモータ９は、回転軸４の軸線に関し回転軸４と同心的に配置されており、回転軸４に対し相対回転不能に設けられたモータロータ７と、内周面が僅かな隙間を空けてモータロータ７の外周面に対向するように配置されて固定フレーム２のケーシング体２８に対し相対回転不能に設けられたモータステータ８とを含む。
【００２４】
モータロータ７は、円テーブル５の保持部２３の外周面に嵌め込まれた状態で、円テーブル５側から挿入された取付けボルト２４により円テーブル５に対し取り付けられている。このようにして、モータロータ７は、半径方向において回転軸４から離間した位置で、円テーブル５と一体的に形成された保持部２３によって円テーブル５に対し取り付けられており、円テーブル５が固定された回転軸４に対し相対回転不能な状態となっている。
【００２５】
なお、図１において、保持部２３は、円テーブル５と一体に形成されているが、円テーブル５と別体に形成されて円テーブル５に固定されていてもよい。また、保持部２３は、回転軸４と一体に形成されたものや、別体に形成されて、回転軸４に固定されたものであってもよい。
【００２６】
一方、モータステータ８は、その内周面がモータロータ７の外周面に対向し、モータロータ７の外周面とモータステータ８の内周面との間に僅かな隙間を形成しながら固定フレーム２に取り付けられている。図示の例によると、モータステータ８は、固定フレーム２におけるケーシング体２８の内周面に嵌め込まれたステータスリーブ２５の内部周面に嵌め込まれてステータスリーブ２５に対し相対回転不能に設けられており、また、ステータスリーブ２５は、固定フレーム２のベース部材２９側から挿入した取付けボルト２６によって固定フレーム２に取付けられている。従って、モータステータ８は、固定フレーム２内において、固定フレーム２に対し相対回転不能に設けられた状態となっている。
【００２７】
そして前記のように、軸受３は、ＤＤモータ９におけるモータロータ７の半径方向内側、すなわち図面上で半径方向の寸法Ａの範囲内に設けられており、かつ軸線方向に関し、ＤＤモータ９の存在範囲内、すなわち図面上で軸線方向の寸法Ｂの範囲内に設けている。この例で、寸法Ａは、モータロータ７の内周の半径と一致しており、また寸法Ｂは、軸線方向において一番大きなステータスリーブ２５の母線方向の長さと一致している。
【００２８】
図示の例で、軸受３は、軸線方向において寸法Ｂの範囲内にあって、ＤＤモータ９の存在範囲内に納まっている。しかし、前記のように軸受３の少なくとも一部がＤＤモータ９の存在範囲内に納まっておればよいから、軸受３の少なくとも一部がＤＤモータ９の存在範囲、つまり寸法Ｂから突出していてもよい。このことは、２以上の軸受３により回転軸４を支持する場合に、個々の軸受３についても言える。
【００２９】
上記のように、ＤＤモータ９は、インナーロータ型であって、モータロータ７、モータステータ８およびステータスリーブ２５を組み合わせて構成されている。図示の例では、軸線方向に関する寸法では、ステータスリーブ２５が最も大きい。従って、軸線方向に関するＤＤモータ９の存在範囲は、ステータスリーブ２５の存在範囲となる。
【００３０】
そして、図１の例では、固定フレーム２に対して回転軸４を回転可能に支持するための軸受３の全ての部分が軸線方向におけるＤＤモータ９の存在範囲内に位置している。言い換えれば、軸受３は、ＤＤモータ９の中心貫通孔（モータロータ７の内周面の内側空間）内に配置されている。このように、軸受３の全ての部分が、ＤＤモータ９の半径方向内側でかつ軸線方向に関しＤＤモータ９の存在範囲内に配置される構成とすることにより、工作機械用の回転割出テーブル装置１の上記軸線方向における寸法を非常に小さくできる。
【００３１】
さらに、図示の回転割出テーブル装置１では、固定フレーム２内に、回転軸４の割り出された角度位置を保持するためのクランプ手段１０を設けている。この例では、クランプ手段１０はクランプスリーブ式のクランプ装置である。そして、このクランプ手段１０は、固定フレーム２のベース部１１と円テーブル５の保持部２３との間に配置される筒状のクランプ部３１と、クランプ部３１に続いて半径方向に延びるフランジ部３３とを有しており、クランプ部３１がベース部１１の外側に嵌装されると共に、フランジ部３３で固定フレーム２に対し取付けボルト３７によって取付けられている。
【００３２】
このクランプ手段１０では、クランプ部３１は、クランプ面３２となる保持部２３の内周面に対向して非接触の状態で配置され、ベース部１１の外周面に対し２つのシール３４を介在させて密着している。また、クランプ部３１は、その内周面に溝が形成され、その溝に対応する部分が肉厚の薄い薄肉部３５となっている。そして、この薄肉部３５の内面とベース部１１の外周面とで囲まれた空間が、薄肉部３５を変形させるための圧力流体（例えば、圧油）が供給される圧力室３６となっている。圧力室３６は、固定フレーム２のベース部材２９に形成されている流路３８、及びケーシング体２８に形成されている流路３９、ポート４０を介して圧力流体源４１に接続されている。圧力流体源４１は、クランプ動作のときに圧力流体４２を圧力室３６に供給する。
【００３３】
そして、クランプ手段１０は、軸線方向に関しＤＤモータ９の存在範囲内に位置し、かつクランプ部３１がＤＤモータ９の半径方向内側に位置するように配置されている。即ち、クランプ手段１０は、その主要部分であり構成の大部分を占めるクランプ部３１がＤＤモータ９の中心貫通孔（モータロータ７の内周面の内側空間）内に位置する配置とされている。
【００３４】
このように、前記の軸受３の構成に加え、クランプ手段１０の全てを、軸線方向に関しＤＤモータ９の存在範囲内に配置することにより、回転割出テーブル装置１の軸線方向における寸法をさらに小さくできる。さらに、クランプ手段１０としてクランプスリーブ式のクランプ装置を採用した回転割出テーブル装置１において、クランプ部３１が回転軸４の軸線方向に関しＤＤモータ９の存在範囲内に位置する構成とすることにより、クランプ部３１の軸線方向における寸法を大きくとることができ、大きいクランプ力が得られるものとすることができる。また、インナーロータ形のＤＤモータ９を採用した回転割出テーブル装置１において、クランプ部３１がＤＤモータ９の半径方向内側に位置する構成とすることにより、ＤＤモータ９の外側で回転軸４に対しクランプ力を作用させるものと比べ、回転割出テーブル装置１の半径方向における寸法を小さくすることができる。
【００３５】
このように、図１に示す工作機械用の回転割出テーブル装置１では、その構成により、装置自身の軸線方向における寸法を非常に小さくすることができるため、工作機械に対する回転割出テーブル装置１の取り付け状態が安定化するとともに、従来よりもより大きいワークに対応することができるものとなる。さらに、小径の軸受３を採用できることから、高い加工精度を得ることができ、かつ回転割出テーブル装置１の製造コストを抑えることができる。
【００３６】
なお、図１の回転割出テーブル装置１では、前記のように、回転軸４とＤＤモータ９（モータロータ７・モータステータ８）との間に固定フレーム２の一部のベース部１１が介在しているが、この構成は、一般的な回転割出テーブル装置と異なる点であり、軸線方向に関して軸受３やクランプ手段１０をＤＤモータ９の存在範囲内、換言すると寸法Ｂ内に設けるために必要な構造である。図示の例の場合、筒状のベース部１１は、寸法Ａの範囲内で、かつ寸法Ｂの範囲内にあって、内周側で軸受３を支持するとともに、外周側でクランプ手段１０に対向している。
【００３７】
円テーブル５の回転駆動時に、ＤＤモータ９の図示しない制御装置は、ＤＤモータ９に対する回転磁界の発生によって、モータロータ７を回転軸４、円テーブル５とともに所定の回転角度（回転量）だけ回転させる。このときの円テーブル５の回転角度（回転量）は、回転検出器２０によって検出される。
【００３８】
円テーブル５が所定の回転角度（回転量）だけ回転し、目標の回転角度に割り出されたときに、圧力室３６に圧力流体源４１から圧力流体４２が供給されるため、クランプ部３１特に、その薄肉部３５は、圧力室３６の内部の圧力流体４２の圧力を受けて、外径の拡大方向に変形し、薄肉部３５の外周面を保持部２３のクランプ面３２に押し当て、それらの間に摩擦的な制動力を作用させ、そのときの摩擦力で円テーブル５を回り止めすることによって、クランプ状態とする。圧力流体４２の供給を停止すれば、圧力室３６の内圧が低下するため、薄肉部３５の外周面は、保持部２３のクランプ面３２から離れ、アンクランプ状態となる。
【００３９】
次に、図２に基づき、本発明による回転割出テーブル装置１の別の実施形態を説明する。この図２に示す回転割出テーブル装置１は、クランプ手段１０としてディスク式のクランプ装置を採用した構成例である。なお、クランプ手段１０以外の構成は、図１の例とほぼ同様である。従って、図１と共通する部分については、図面上で同じ符号を付し、その部分についての以下での説明は省略する。
【００４０】
図２において、クランプ手段１０は、円盤状のクランプディスク４３、環状のピストン４４、円盤状のリターンディスク４５などにより構成されている。クランプディスク４３は外周側の取付け部４６と一体的に形成されており、その取付部４６において取付けボルト４７によって円テーブル５に取り付けられている。また、クランプディスク４３の内周側の一方の面（円テーブル５側の面）は、クランプ面４８となる軸受押さえ１４のクランプディスク４３側の面に対し非接触の状態で対向しており、さらに、クランプディスク４３の内周側の他方の面（固定フレーム２側の面）は、リターンディスク４５の面に非接触の状態で対向している。
【００４１】
図２の例によると、取付け部４６が円テーブル５に取付けられているため、モータロータ７は、取付けボルト５３によって取付け部４６に取付けられ、円テーブル５と一体となっている。なお、環状のリターンディスク４５は、軸受押さえ１４とともに取付けボルト１５によりベース部１１に取付けられている。
【００４２】
ピストン４４は、ベース部１１に形成されている環状の溝５４の内部で軸線方向に移動可能な状態として納められている。そして、溝５４とピストン４４の反クランプディスク４３側の端面とで囲まれた空間が、ピストン４４を変位させるための圧力流体が供給される圧力室４９となる。また、この圧力室４９には、ピストン４４の反クランプディスク４３側の端面と対向する位置においてベース部１１に形成された流路３８が連通しており、さらに、この流路３８は、ケーシング体２８に形成された流路３９及びポート４０を介して圧力流体源４１に接続されている。
【００４３】
また、ピストン４４と一体のピストンロッド５０は、リターンディスク４５を間に置いてクランプディスク４３の内周側の他方の面（固定フレーム２側の面）と対向している。リターンディスク４５は、弾性材料により構成されており、ピストンロッド５０がクランプディスク４３側へ変位した際にピストンロッド５０の先端に当たり、変形してクランプディスク４３に対し押圧力を作用させる。
【００４４】
さらに、ベース部１１には、ピストン４４の一部と対向するようにして、ストッパ５２が取付けボルト５１によって取り付けられている。このストッパ５２は、ピストン４４を抜け止めすると同時に、ピストンロッド５０の軸線方向の移動を案内する役目を果たしている。
【００４５】
円テーブル５が所定の回転角度（回転量）だけ回転し、目標の回転角度に割り出されたとき、圧力室４９に圧力流体源４１から圧力流体４２が供給される。それにより、後退位置のピストン４４は、後退位置から軸線方向へ変位し、ピストンロッド５０の先端でリターンディスク４５をその弾性力に抗して押し、クランプディスク４３の内周面を軸受押さえ１４のクランプ面４８に押し当て、それらの間に摩擦力を作用させる。その結果、クランプディスク４３およびこれと一体の円テーブル５は、クランプディスク４３の内周面と軸受押さえ１４のクランプ面４８との間の摩擦力によって回り止めされ、クランプ状態となる。
【００４６】
圧力流体４２の供給を停止すれば、圧力室４９の内圧が低下するため、ピストン４４は、リターンディスク４５の弾性力により後退位置に戻される。これによって、クランプディスク４３は、クランプ面４８から離れる。このため、円テーブル５は、アンクランプ状態となる。
【００４７】
図２の例においても、クランプ手段１０は、そのクランプ部、即ち、この例でのクランプディスク４３、ピストン４４、およびクランプ面４８が、軸受３と同様に、モータロータ７の半径方向内側つまり寸法Ａ内に設けられ、かつ軸線方向に関しＤＤモータ９の存在範囲内つまり寸法Ｂ内に設けられている。
【００４８】
このように、軸受３およびクランプ手段１０のクランプ部を、ＤＤモータ９の半径方向内側で、かつ軸線方向に関しＤＤモータ９の存在範囲内に配置することにより、回転割出テーブル装置１の軸線方向における寸法を非常に小さくできる。
【００４９】
以上で説明した実施例において、軸受３は、その全てが回転軸４の軸線方向におけるＤＤモータ９の存在範囲内に位置する配置となっているが、本発明はこれに限らず、前記のように、軸線方向において軸受３の一部がＤＤモータ９の存在範囲から突出する様に配置されるものであってもよい。また複数の軸受３によって回転軸４を支持する場合において、そのうちの少なくとも１つが上記位置に配置されるものであってもよい。この場合でも、全ての軸受３を軸線方向におけるＤＤモータ９の存在範囲外に配置する場合と比べ、回転割出テーブル装置１の軸線方向の寸法を小さくすることができる。
【００５０】
なお、本発明においては、クランプ手段１０のクランプ部は、必ずしもＤＤモータ９の半径方向内側や軸線方向におけるＤＤモータ９の存在範囲内に配置する必要は無く、半径方向におけるＤＤモータ９の外側や、軸線方向におけるＤＤモータ９の存在範囲外に設けられるものであってもよい。
【００５１】
また、クランプ手段１０は、その軸線方向の配置について、先の実施例のように、クランプ手段１０の全てが軸線方向におけるＤＤモータ９の存在範囲内に配置されるものに代えて、クランプ手段１０の配置を、クランプ部３１のみ、もしくはクランプ部の一部のみが軸線方向におけるＤＤモータ９の存在範囲内に位置するものとしてもよい。例えば、図１の例におけるフランジ部や図２の例における取付け部４６がＤＤモータ９の存在範囲外に位置するものとしてもよいし、さらには、クランプ部の一部がＤＤモータ９の存在範囲外に位置するものであってもよい。
【００５２】
また、クランプ手段１０におけるクランプ部の半径方向の位置に関しては、回転割出テーブル装置１の半径方向の寸法を考えた場合は、先の実施例のようにＤＤモータ９の半径方向内側とするのが好ましいが、本発明はこれに限らず、クランプ部がＤＤモータ９の半径方向外側に位置するようにクランプ手段１０を配置するものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明に係る工作機械用の回転割出テーブル装置は、工作機械の装備装置として、あるいは各種の工作機械の後付け用として、工作機械に組付けられる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に係る工作機械用の回転割出テーブル装置１の断面図である。
【図２】本発明に係る工作機械用の回転割出テーブル装置１の他の例での断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１ 工作機械用の回転割出テーブル装置 ２ 固定フレーム
３ 軸受 ４ 回転軸
５ 円テーブル ６ 駆動手段
７ モータロータ ８ モータステータ
９ ＤＤのモータ １０ クランプ手段
１１ ベース部 １２ 取付けボルト
１３ 中心孔 １４ 軸受押さえ
１５ ボルト １６ 突出部 １６ａ 孔
１７ 取付けボルト １８ カバー
１９ オイルシール ２０ 回転検出器
２１ 被検出リング ２２ 検出センサ
２３ 保持部 ２４ 取付けボルト
２５ ステータスリーブ ２６ 取付けボルト
２７ 取付けボルト ２８ ケーシング体
２９ シール ３０ シール
３１ クランプ部 ３２ クランプ面
３３ フランジ部 ３４ シール
３５ 薄肉部 ３６ 圧力室
３７ 取付けボルト ３８ 流路
３９ 流路 ４０ ポート
４１ 圧力流体源 ４２ 圧力流体
４３ クランプディスク ４４ ピストン
４５ リターンディスク ４６ 取付け部
４７ 取付けボルト ４８ クランプ面
４９ 圧力室 ５０ ピストンロッド
５１ 取付けボルト ５２ ストッパ
５３ 取付けボルト ５４ 溝
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定フレーム（２）に対して軸受（３）により回転可能に支持された回転軸（４）と、該回転軸（４）の一端に設けられたワーク搭載用の円テーブル（５）と、前記回転軸（４）を回転駆動するための駆動手段（６）とを含み、
前記駆動手段（６）が、前記回転軸（４）の軸線に関し前記回転軸（４）と同心的に配置されて前記回転軸（４）に対し相対回転不能に設けられたモータロータ（７）と、該モータロータ（７）の外周面に対向するように固定フレーム（２）に配置されたモータステータ（８）とを含む直接駆動型のモータ（９）により構成される工作機械用の回転割出テーブル装置（１）において、
前記軸受（３）は、前記モータロータ（７）の半径方向内側に設けられ、かつ前記軸受（３）の少なくとも一部は、前記回転軸（４）の軸線方向に関し前記直接駆動型のモータ（９）の存在範囲内に設けられる、ことを特徴とする工作機械用の回転割出テーブル装置（１）。
【請求項２】
固定フレーム（２）内に前記回転軸（４）の割り出された角度位置を保持するクランプ手段（１０）が設けられており、該クランプ手段（１０）におけるクランプ部（３１・３２・３６、４３・４４・４８）の少なくとも一部は前記回転軸（４）の軸線方向に関し前記モータ（９）の存在範囲内に設けられる、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テーブル装置（１）。
【請求項３】
固定フレーム（２）は、前記モータロータ（７）の半径方向内側で、かつ前記回転軸（４）の軸線方向に関し前記モータ（９）の存在範囲内に、筒状のベース部（１１）を有しており、前記ベース部（１１）は、内周側で前記軸受（３）を支持するとともに、外周側で前記クランプ手段（１０）に対向している、ことを特徴とする請求項２記載の工作機械用の回転割出テーブル装置（１）。
【請求項１】
固定フレーム（２）に対して軸受（３）により回転可能に支持された回転軸（４）と、該回転軸（４）の一端に設けられたワーク搭載用の円テーブル（５）と、前記回転軸（４）を回転駆動するための駆動手段（６）とを含み、
前記駆動手段（６）が、前記回転軸（４）の軸線に関し前記回転軸（４）と同心的に配置されて前記回転軸（４）に対し相対回転不能に設けられたモータロータ（７）と、該モータロータ（７）の外周面に対向するように固定フレーム（２）に配置されたモータステータ（８）とを含む直接駆動型のモータ（９）により構成される工作機械用の回転割出テーブル装置（１）において、
前記軸受（３）は、前記モータロータ（７）の半径方向内側に設けられ、かつ前記軸受（３）の少なくとも一部は、前記回転軸（４）の軸線方向に関し前記直接駆動型のモータ（９）の存在範囲内に設けられる、ことを特徴とする工作機械用の回転割出テーブル装置（１）。
【請求項２】
固定フレーム（２）内に前記回転軸（４）の割り出された角度位置を保持するクランプ手段（１０）が設けられており、該クランプ手段（１０）におけるクランプ部（３１・３２・３６、４３・４４・４８）の少なくとも一部は前記回転軸（４）の軸線方向に関し前記モータ（９）の存在範囲内に設けられる、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テーブル装置（１）。
【請求項３】
固定フレーム（２）は、前記モータロータ（７）の半径方向内側で、かつ前記回転軸（４）の軸線方向に関し前記モータ（９）の存在範囲内に、筒状のベース部（１１）を有しており、前記ベース部（１１）は、内周側で前記軸受（３）を支持するとともに、外周側で前記クランプ手段（１０）に対向している、ことを特徴とする請求項２記載の工作機械用の回転割出テーブル装置（１）。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００９−１４８８４０（Ｐ２００９−１４８８４０Ａ）
【公開日】平成２１年７月９日（２００９．７．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３２６６９３（Ｐ２００７−３２６６９３）
【出願日】平成１９年１２月１９日（２００７．１２．１９）
【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９日（２００９．７．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月１９日（２００７．１２．１９）
【出願人】（０００２１５１０９）津田駒工業株式会社 (226)
【Ｆターム（参考）】
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