KR20100100829A

KR20100100829A - 공작기계용 회전 분할 테이블 장치

Info

Publication number: KR20100100829A
Application number: KR1020107011590A
Authority: KR
Inventors: 요시노리 다쓰다; 요이치 니시타
Original assignee: 츠다코마 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2007-12-19
Filing date: 2008-12-09
Publication date: 2010-09-15
Also published as: TW200930495A; WO2009078308A1; JP2009148840A; US20100275726A1; EP2233244A4; CN101801594A; EP2233244A1

Abstract

공작기계용 회전 분할 테이블 장치(1)에 있어서, 고정 프레임(2)에 대해서 베어링(3)에 의해 회전 가능하게 지지된 회전축(4)과, 회전축(4)의 일단에 설치된 워크 탑재용 원테이블(5)과, 회전축(4)을 회전 구동하기 위한 구동 수단(6)을 포함하고, 구동 수단(6)은, 회전축(4)의 축선과 동심적으로 배치되어 회전축(4)에 대해 상대 회전 불가능하게 설치된 모터 로터(7)와, 모터 로터(7)의 외주면에 대향하도록 고정 프레임(2)에 배치된 모터 스테이터(8)를 포함하는 직접 구동형 모터(9)에 의해 구성되고, 베어링(3)은 모터 로터(7)의 반경 방향 내측에 설치되고, 또한 베어링(3)의 적어도 일부는 회전축(4)의 축선 방향에 관하여 직접 구동형 모터(9)의 존재 범위 내에 설치된다. 이것에 의해, 회전 분할 테이블 장치에 있어서 회전축의 축선 방향에 관한 치수를 작게 한다.

Description

공작기계용 회전 분할 테이블 장치{ROTATION-INDEXING TABLE APPARATUS FOR MACHINE TOOL}

본 발명은 회전축에 지지되는 원테이블을 회전 구동하는 것에 의해 가공 대상의 워크가 탑재되는 원테이블을 소정의 회전 각도로 분할하는 공작기계용 회전 분할 테이블 장치에 관한 것이다.

상기 회전 분할 테이블 장치에 관한 종래 기술의 하나로서, 특허 문헌 1에 기재된 것이 있다. 이 특허 문헌 1의 회전 분할 테이블 장치에서는, 회전축의 구동 수단으로서, 기어 등의 구동 전달 수단을 개재하지 않고 회전축을 회전 구동하는 직접 구동형 모터(이른바, 다이렉트 드라이브 모터, 이하, DD모터라고도 함)가 이용되고 있다. 또, 특허 문헌 1의 회전 분할 테이블 장치에서는, 이 DD모터로서, 모터 스테이터가 모터 로터를 둘러싸는 이른바 이너 로터형의 DD모터가 채용되어 있다.

상기 특허 문헌 1의 회전 분할 테이블 장치에서는, 고정 프레임에 대해 회전축을 회전 가능하게 지지하기 위한 베어링은 회전축의 축선 방향에 있어서의 DD모터의 존재 범위 외, 구체적으로는 DD모터보다 원테이블 측으로 변위된 상태로 설치되어 있다.

그 때문에, 회전 분할 테이블 장치의 상기 축선 방향에 관한 치수는 적어도 DD모터 및 베어링의 상기 축선 방향에 관한 치수를 더한 것이 되어, 장치 자체의 상기 축선 방향에 있어서의 치수가 커진다.

그 결과, 회전 분할 테이블 장치를 공작기계에 장착하였을 때의 공작기계의 테이블 면으로부터 워크(가공 위치)까지의 거리가 길어지기 때문에, 워크 가공 시에 공작기계에 대한 회전 분할 테이블 장치의 장착 면에 가해지는 힘(모멘트)이 커져, 부하에 대한 장착 강성이 낮은 상태가 되어 장치의 장착 상태의 안정성이 결여된다. 또, 공작기계와의 관계에서 원테이블 상에 장착되는 워크의 크기에 제한을 받아, 큰 워크에 대응할 수 없는 경우가 생긴다.

상기 회전 분할 테이블 장치에 관한 다른 종래 기술로서, 특허 문헌 2에 기재된 것이 있다. 이 특허 문헌 2의 회전 분할 테이블 장치에 있어서도, 회전축의 구동 수단으로서 상기 DD모터가 이용되고 있다. 단, 이 특허 문헌 2의 회전 분할 테이블 장치에서는, 모터 로터가 모터 스테이터를 둘러싸는 이른바 아우터 로터형의 DD모터가 채용되어 있다. 또, 특허 문헌 2의 회전 분할 테이블 장치에서는 회전축이 복수의 베어링에 의해 고정 프레임에 대해 지지되어 있고, 이 복수 개의 베어링의 대부분이 회전축의 축선 방향에 있어서의 DD모터의 존재 범위 내에 위치하고 있다.

상기 특허 문헌 2의 회전 분할 테이블 장치에서는 아우터 로터형의 DD모터에 있어서의 모터 로터를 둘러싸는 형태로 회전축의 일부가 존재하고 있고, 그 회전축의 부분을 둘러싸는 형태로 상기의 베어링이 설치되어 있다. 그 때문에, 사용되는 베어링은 필연적으로 지름이 큰 것이 된다.

그러나 베어링의 지름이 커지면, 편차 정밀도가 저하되기 때문에 이에 따라 분할 정밀도가 저하되고, 그 결과 가공 정밀도가 저하된다. 또, 베어링은 지름이 클수록 고가이기 때문에, 장치의 제조 비용이 비싸진다.

특허 문헌 1: 일본 실용신안공개공보 평4-136632호

특허 문헌 2: 일본 특허공개공보 평4-2443호

따라서 본 발명의 과제는, 공작기계용 회전 분할 테이블 장치에 있어서, 장치의 회전축의 축선 방향에 관한 치수를 작게 하는 것이다.

상기의 과제 하에, 본 발명은, 고정 프레임(2)에 대해서 베어링(3)에 의해 회전 가능하게 지지된 회전축(4)과, 그 회전축(4)의 일단에 설치된 워크 탑재용 원테이블(5)과, 상기 회전축(4)을 회전 구동하기 위한 구동 수단(6)을 포함하고, 상기 구동 수단(6)이, 상기 회전축(4)의 축선에 관하여 상기 회전축(4)과 동심적으로 배치되어 상기 회전축(4)에 대해 상대적인 회전이 불가능하게 설치된 모터 로터(7)와, 그 모터 로터(7)의 외주면에 대향하도록 고정 프레임(2)에 배치된 모터 스테이터(8)를 포함한 직접 구동형 모터(9)에 의해 구성되는 공작기계용 회전 분할 테이블 장치(1)에 있어서, 상기 베어링(3)은 상기 모터 로터(7)의 반경 방향 내측에 설치되고, 또한 상기 베어링(3)의 적어도 일부는 상기 회전축(4)의 축선 방향에 관하여 상기 직접 구동형 모터(9)의 존재 범위 내에 설치되어 있다. 또한, 상기 회전 분할 테이블 장치(1)는 인덱스 테이블이나 로터리 테이블이라고도 불리고 있다. 또, 본 발명에 있어서의 구동 수단으로서의 직접 구동형 모터(9)는 상기 DD모터 중 이너 로터형의 DD모터이다.

[0011]

또, 상기 공작기계용 회전 분할 테이블 장치(1)에 있어서, 고정 프레임(2) 내에 상기 회전축(4)의 분할된 각도 위치를 지지하는 클램프 수단(10)이 설치되어 있고, 그 클램프 수단(10)에 있어서의 클램프부(31·32·36, 43·44·48)의 적어도 일부는 상기 회전축(4)의 축선방향에 관하여 상기 모터(9)의 존재 범위 내에 설치된다. 또한 상기 클램프 수단(10)으로서는, 클램프 슬리브식, 또는 클램프 디스크식 등의 공지된 클램프 장치가 이용된다.

상기 베어링(3)은 상기 회전축(4)을 회전 자유롭게 지지하기 위해서, 1 또는 2 이상의 베어링에 의해 구성되어 있고, 상기 베어링(3)의 적어도 일부, 다시 말하면 1개의 베어링(3)의 적어도 일부 또는 2 이상의 개수의 베어링(3)의 적어도 1개는 모터(9)의 존재 범위 내에 설치된다.

또한 고정 프레임(2)은 상기 모터 로터(7)의 반경 방향 내측에서, 또한 상기 회전축(4)의 축선 방향에 관하여 상기 모터(9)의 존재 범위 내에, 통 형상의 베이스부(11)를 가지고 있고, 상기 베이스부(11)는 내주 측에서 상기 베어링(3)을 지지함과 함께, 외주 측에서 상기 클램프 수단(10)에 대향하여 있다.

본 발명에 의하면, 회전축(4)의 구동 수단으로서, 고정 프레임(2) 내에 설치되는 이너 로터 형의 직접 구동형 모터(9)가 이용되고, 회전축(4)을 지지하는 베어링(3)이 모터 로터(7)의 반경 방향 내측에 위치하고, 또한 회전축(4)의 축선 방향에 관하여 베어링(3)의 적어도 일부가 상기 직접 구동형 모터(9)의 존재 범위 내에 위치하도록 설치되어 있기 때문에, 회전 분할 테이블 장치(1)의 상기 축선 방향에 관한 치수를 작게 할 수 있고, 그 결과 공작기계에 대한 장착 상태가 안정화됨과 함께, 종래보다 큰 워크에 대응할 수 있는 효과를 얻을 수 있다. 또, 작은 직경의 베어링을 채용할 수 있기 때문에, 높은 가공 정밀도를 얻을 수 있고, 또한, 공작기계용 회전 분할 테이블 장치의 제조 비용을 억제할 수 있는 효과도 얻을 수 있다(청구항 1).

상기 회전축(4)의 분할된 각도 위치를 지지하기 위해서 상기 회전 분할 테이블 장치(1)에 설치되는 클램프 수단(10)에 대해, 그 클램프 수단(10)에 있어서의 클램프부의 적어도 일부가 상기 축선 방향에 관하여 상기 직접 구동형 모터(9)의 존재 범위 내에 위치하도록 설치되어 있기 때문에, 상기 클램프 수단(10)의 전체가 상기 직접 구동형 모터(9)의 존재 범위 외에 위치하는 구성과 비교해, 상기 회전 분할 테이블 장치(1)의 상기 축선 방향에 관한 치수를 작게 할 수 있고, 상기 베어링(3)에 대한 효과와 동일한 효과를 얻을 수 있다(청구항 2).

그리고, 고정 프레임(2)의 통 형상의 베이스부(11)가 상기 모터 로터(7)의 반경 방향 내측이며, 또한 상기 축선 방향에 관하여 상기 직접 구동형 모터(9)의 존재 범위 내에 있고, 내주 측에서 상기 베어링(3)을 지지함과 함께, 외주 측에서 상기 클램프 수단(10)에 대향하여 있기 때문에, 상기 베어링(3) 및 상기 클램프 수단(10)을 상기 직접 구동형 모터(9)의 존재 범위 내에서 합리적으로 배치할 수 있어, 장치의 소형화에 효율적이다(청구항 3).

도 1은 본 발명과 관련되는 공작기계용 회전 분할 테이블 장치(1)의 단면도이다.
도 2는 본 발명과 관련되는 공작기계용 회전 분할 테이블 장치(1)의 다른 예에서의 단면도이다.

도 1은 본 발명과 관련되는 공작기계용 회전 분할 테이블 장치(1)를 나타내고 있다. 도 1의 공작기계용 회전 분할 테이블 장치(1)는 클램프 수단(10)으로서 클램프 슬리브식의 클램프 장치를 채용한 구성예이다. 이하의 설명에 있어서, 「축선방향」은 원테이블(5)을 지지하는 회전축(4)의 축선의 방향을 가리키고, 「반경 방향」은 동심적으로 배치된 회전축(4), 원테이블(5), DD모터(9)의 반경 방향을 가리킨다.

도 1에 있어서, 공작기계용 회전 분할 테이블 장치(1)는 고정 프레임(2)에 대해 베어링(3)에 의해 회전 가능하게 지지된 회전축(4)과, 이 회전축(4)의 일단에 설치된 워크 탑재용 원테이블(5)과, 회전축(4)을 회전 구동하기 위한 구동 수단(6)을 포함한다. 고정 프레임(2)은 공작기계에 대한 설치면이 되는 부분이 평탄한 면으로서 형성되어 있고, 또, 회전축(4)을 둘러싸는 형태로 통 형상의 베이스부(11)를 가지고 있다.

또한 도시한 예에서는, 고정 프레임(2)은 케이싱체(28)와, 통 형상의 베이스부(11)가 형성된 베이스 부재(29)를 별개로 형성하고, 양자를 복수의 장착 볼트(27)에 의해 조립하는 것에 의해 구성되어 있다. 단, 통 형상의 베이스부(11)는 그 단독 부재로서 별도로 형성되고, 볼트 등에 의해 장착되는 구성으로 해도 된다.

회전축(4)은 고정 프레임(2) 내에 있어서 통 형상의 베이스부(11)의 내부에 삽입되고, 베어링(3)에 의해 고정 프레임(2)에 대해 회전 가능하게 지지되어 있다. 또, 원테이블(5)은 중심공(13)의 부분에서 회전축(4)의 일단에 끼워지고, 이렇게 끼워지는 것에 의해 위치 결정된 상태로 복수의 장착 볼트(12)에 의해 회전축(4)의 일단부에 대해 장착된다. 또한 도시한 예에서는, 원테이블(5)에는 원테이블(5)의 워크 탑재용 단면(도 1의 상면)과는 반대측의 면으로부터 축선방향으로 연장되는 통 형상의 지지부(23)가 일체적으로 형성되어 있고, 이 지지부(23)가 베이스부(11)를 둘러싸는 형태로 되어 있다.

베어링(3)의 내륜 부분은 회전축(4)의 외주의 베어링용 계단형상 부분에 끼워지고, 회전축(4)의 베어링용 계단형상 부분의 면과 원테이블(5)의 중심공(13)의 주위의 면에 의해 끼워져 있다. 또 베어링(3)의 외륜 부분은 통 형상의 베이스부(11)의 내주의 베어링용 계단형상 부분에 올라가, 베이스부(11)의 단면에 볼트(15)에 의해 장착된 환상의 베어링 누름(14)에 의해 고정되어 있다. 이와 같이 하여 회전축(4) 및 원테이블(5)은 고정 프레임(2)에 대해 베어링(3)에 의해 회전 자유롭게 지지된다. 또한 이 도시한 예에 있어서, 회전축(4)은 고정 프레임(2)의 베이스부(11)에 대해 1개의 베어링(3)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있지만, 베어링(3)은 회전축(4)과 통 형상의 베이스부(11)의 사이에서, 2개 이상 조합하여 설치되어도 된다.

회전축(4)은 일단에 원테이블(5)이 장착되어 있고, 타단측은 베이스부(11)의 내주면에 형성되어 있는 원반상의 돌출부(16)의 구멍(16a)에 삽입되고, 그리고, 이 구멍(16a)으로부터 돌출되어 있다. 회전축(4)의 회전 각도(회전량)는 회전축(4)의 상기 돌출부분에 설치된 피검출 링(21)과 베이스부(11)의 돌출부(16)에 설치된 검출 센서(22)로 구성되어 있는 회전 검출기(20)에 의해 검출된다. 또, 회전축(4)의 타단측에 있어서 회전축(4)의 외주의 공간은, 베이스부(11)에 장착 볼트(17)에 의해 장착된 커버 부재(18), 및 커버 부재(18)에 의해 지지되어 회전축(4)의 단부 외주에 접하는 오일 씰(19)에 의해 막혀 있다.

구동 수단(6)은 이너 로터형의 DD모터(9)에 의해 구성되어 있다. 이 DD모터(9)는 회전축(4)의 축선에 관하여 회전축(4)과 동심적으로 배치되어 있고, 회전축(4)에 대해 상대 회전 불가능하게 설치된 모터 로터(7)와, 내주면이 작은 틈새를 두어 모터 로터(7)의 외주면에 대향하도록 배치되어 고정 프레임(2)의 케이싱체(28)에 대해 상대 회전 불가능하게 설치된 모터 스테이터(8)를 포함한다.

모터 로터(7)는 원테이블(5)의 지지부(23)의 외주면에 끼워진 상태로, 원테이블(5)측으로부터 삽입된 장착 볼트(24)에 의해 원테이블(5)에 대해 장착되어 있다. 이와 같이 하여, 모터 로터(7)는 반경 방향에 있어서 회전축(4)으로부터 이간된 위치에서, 원테이블(5)과 일체적으로 형성된 지지부(23)에 의해 원테이블(5)에 대해 장착되어 있고, 원테이블(5)이 고정된 회전축(4)에 대해 상대 회전 불가능한 상태로 되어 있다.

또한 도 1에 있어서 지지부(23)는 원테이블(5)과 일체로 형성되어 있지만, 원테이블(5)과 별개로 형성되어 원테이블(5)에 고정되어 있어도 된다. 또 지지부(23)는 회전축(4)과 일체로 형성된 것이나, 별개로 형성되어 회전축(4)에 고정된 것이어도 된다.

한편 모터 스테이터(8)는 그 내주면이 모터 로터(7)의 외주면에 대향하고, 모터 로터(7)의 외주면과 모터 스테이터(8)의 내주면의 사이에 작은 틈새를 형성하면서 고정 프레임(2)에 장착되어 있다. 도시한 예에 의하면, 모터 스테이터(8)는 고정 프레임(2)에 있어서의 케이싱체(28)의 내주면에 끼워진 스테이터 슬리브(25)의 내주면에 끼워져 스테이터 슬리브(25)에 대해 상대 회전 불가능하게 설치되어 있고, 또, 스테이터 슬리브(25)는 고정 프레임(2)의 베이스 부재(29) 측으로부터 삽입한 장착 볼트(26)에 의해 고정 프레임(2)에 장착되어 있다. 따라서, 모터 스테이터(8)는 고정 프레임(2) 내에 있어서 고정 프레임(2)에 대해 상대 회전 불가능하게 설치된 상태로 되어 있다.

그리고 상술한 바와 같이, 베어링(3)은 DD모터(9)에 있어서의 모터 로터(7)의 반경 방향 내측, 즉 도면 상에서 반경 방향의 치수A의 범위 내에 설치되어 있고, 또한 축선 방향에 관해, DD모터(9)의 존재 범위 내, 즉 도면 상에서 축선 방향의 치수 B의 범위 내에 설치되어 있다. 이 예에서, 치수A는 모터 로터(7)의 내주의 직경과 일치하고 있고, 또 치수B는 축선 방향에 있어서 가장 큰 스테이터 슬리브(25)의 모선 방향의 길이와 일치하고 있다.

도시한 예에서, 베어링(3)은 축선 방향에 있어서 치수B의 범위 내에 있고, DD모터(9)의 존재 범위 내에 들어 있다. 그러나 상술한 바와 같이 베어링(3)의 적어도 일부가 DD모터(9)의 존재 범위 내에 들어 있으면 되기 때문에, 베어링(3)의 일부가 DD모터(9)의 존재 범위 외, 즉 치수B로부터 돌출되어 있어도 된다. 또, 2 이상의 베어링(3)에 의해 회전축(4)을 지지하는 경우에는, 2 이상의 베어링 중 적어도 1개가 DD모터(9)의 존재 범위 외, 즉 치수B로부터 돌출되어 있어도 된다.

상기와 같이, DD모터(9)는 이너 로터형이며, 모터 로터(7), 모터 스테이터(8) 및 스테이터 슬리브(25)를 조합하여 구성되어 있다. 도시한 예에서는, 축선 방향에 관한 치수에서는 스테이터 슬리브(25)가 가장 크다. 따라서, 축선 방향에 관한 DD모터(9)의 존재 범위는 스테이터 슬리브(25)의 존재 범위가 된다.

그리고 도 1의 예에서는, 고정 프레임(2)에 대해서 회전축(4)을 회전 가능하게 지지하기 위한 베어링(3)의 모든 부분이 축선 방향에 있어서의 DD모터(9)의 존재 범위 내에 위치하고 있다. 다시 말하면, 베어링(3)은 DD모터(9)의 중심 관통공(모터 로터(7)의 내주면의 내측 공간) 내에 배치되어 있다. 이와 같이 베어링(3)의 모든 부분이 DD모터(9)의 반경 방향 내측이고 또한 축선 방향에 관하여 DD모터(9)의 존재 범위 내에 배치되는 구성으로 함으로써, 공작기계용 회전 분할 테이블 장치(1)의 상기 축선 방향에 있어서의 치수를 매우 작게 할 수 있다.

그리고 도시한 회전 분할 테이블 장치(1)에서는, 고정 프레임(2) 내에 회전축(4)의 분할된 각도 위치를 지지하기 위한 클램프 수단(10)을 설치하고 있다. 이 예에서는, 클램프 수단(10)은 클램프 슬리브식의 클램프 장치이다. 그리고 이 클램프 수단(10)은 고정 프레임(2)의 베이스부(11)와 원테이블(5)의 지지부(23)의 사이에 배치되는 통 형상의 클램프부(31)와, 클램프부(31)에 이어 반경 방향으로 연장되는 플랜지부(33)를 가지고 있고, 클램프부(31)가 베이스부(11)의 외측에 끼워져 장착됨과 함께, 플랜지부(33)에서 고정 프레임(2)에 대해 장착 볼트(37)에 의해 장착되어 있다.

이 클램프 수단(10)에서는, 클램프부(31)는 클램프면(32)이 되는 지지부(23)의 내주면에 대향해 비접촉 상태로 배치되고, 베이스부(11)의 외주면에 대해 2개의 씰(34)을 개재시켜 밀착하여 있다. 또 클램프부(31)는 그 내주면에 홈이 형성되고, 그 홈에 대응하는 부분이 두께가 얇은 박육부(35)로 되어 있다. 그리고 이 박육부(35)의 내면과 베이스부(11)의 외주면으로 둘러싸인 공간이, 박육부(35)를 변형시키기 위한 압력 유체(예를 들면, 압유)가 공급되는 압력실(36)이 되어 있다. 압력실(36)은 고정 프레임(2)의 베이스 부재(29)에 형성되어 있는 유로(38), 및 케이싱체(28)에 형성되어 있는 유로(39), 포트(40)를 개재하여 압력 유체원(41)에 접속되어 있다. 압력 유체원(41)은 클램프 동작일 때에 압력 유체(42)를 압력실(36)에 공급한다.

그리고 클램프 수단(10)은 축선 방향에 관하여 DD모터(9)의 존재 범위 내에 위치하고, 또한 클램프부(31)가 DD모터(9)의 반경 방향 내측에 위치하도록 배치되어 있다. 즉, 클램프 수단(10)은 그 주요 부분이고 구성의 대부분을 차지하는 클램프부(31)가 DD모터(9)의 중심 관통공(모터 로터(7)의 내주면의 내측 공간) 내에 위치하도록 배치되어 있다.

이와 같이, 상기 베어링(3)의 구성에 더하여 클램프 수단(10)의 전체를 축선 방향에 관하여 DD모터(9)의 존재 범위 내에 배치하는 것에 의해, 회전 분할 테이블 장치(1)의 축선 방향에 있어서의 치수를 더욱 작게 할 수 있다. 그리고 클램프 수단(10)으로서 클램프 슬리브식의 클램프 장치를 채용한 회전 분할 테이블 장치(1)에 있어서, 클램프부(31)가 회전축(4)의 축선 방향에 관하여 DD모터(9)의 존재 범위 내에 위치하는 구성으로 함으로써, 클램프부(31)의 축선 방향에 있어서의 치수를 크게 취할 수 있어, 큰 클램프력을 얻을 수 있는 것으로 할 수 있다. 또, 이너 로터형의 DD모터(9)를 채용한 회전 분할 테이블 장치(1)에 있어서, 클램프부(31)가 DD모터(9)의 반경 방향 내측에 위치하는 구성으로 함으로써, DD모터(9)의 외측에서 회전축(4)에 대해 클램프력을 작용시키는 것과 비교해, 회전 분할 테이블 장치(1)의 반경 방향에 있어서의 치수를 작게 할 수 있다.

이와 같이, 도 1에 나타내는 공작기계용 회전 분할 테이블 장치(1)에서는, 그 구성에 의해 장치 자체의 축선 방향에 있어서의 치수를 매우 작게 할 수 있기 때문에, 공작기계에 대한 회전 분할 테이블 장치(1)의 장착 상태가 안정화됨과 함께, 종래보다 보다 큰 워크에 대응할 수 있게 된다. 그리고 작은 직경의 베어링(3)을 채용할 수 있는 점에서, 높은 가공 정밀도를 얻을 수 있고, 또한 회전 분할 테이블 장치(1)의 제조 비용을 억제할 수 있다.

또한 도 1의 회전 분할 테이블 장치(1)에서는, 상술한 바와 같이 회전축(4)과 DD모터(9)(모터 로터(7)·스테이터(8))의 사이에 고정 프레임(2)의 일부의 베이스부(11)가 개재되어 있지만, 이 구성은 일반적인 회전 분할 테이블 장치와 다른 점이며, 축선 방향에 관하여 베어링(3)이나 클램프 수단(10)을 DD모터(9)의 존재 범위 내, 다시 말하면 치수B 내에 설치하기 위해서 필요한 구조이다. 도시한 예의 경우, 통 형상의 베이스부(11)는 치수A의 범위 내이고 또한 치수 B의 범위 내에 있고, 내주 측에서 베어링(3)을 지지함과 함께, 외주 측에서 클램프 수단(10)에 대향하여 있다.

원테이블(5)의 회전 구동 시에, DD모터(9)의 도시하지 않은 제어장치는 DD모터(9)에 대한 회전 자계의 발생에 의해 모터 로터(7)를 회전축(4), 원테이블(5)과 함께 소정의 회전 각도(회전량)만 회전시킨다. 이 때의 원테이블(5)의 회전 각도(회전량)는 회전 검출기(20)에 의해 검출된다.

원테이블(5)이 소정의 회전 각도(회전량)만 회전하여, 목표의 회전 각도로 분할되었 때에 압력실(36)에 압력 유체원(41)으로부터 압력 유체(42)가 공급되기 때문에, 클램프부(31) 특히 그 박육부(35)는 압력실(36)의 내부의 압력 유체(42)의 압력을 받아 외경의 확대 방향으로 변형되어, 박육부(35)의 외주면을 지지부(23)의 클램프면(32)에 눌러, 그들 사이에 마찰적인 제동력을 작용시켜, 그 때의 마찰력으로 원테이블(5)의 회전을 정지시키는 것에 의해, 원테이블(5)을 클램프 상태로 한다. 압력 유체(42)의 공급을 정지하면 압력실(36)의 내압이 저하하기 때문에, 박육부(35)의 외주면은 지지부(23)의 클램프면(32)으로부터 멀어져 원테이블(5)은 언클램프 상태가 된다.

이어서, 도 2에 근거하여 본 발명에 의한 회전 분할 테이블 장치(1)의 다른 실시 형태를 설명한다. 이 도 2에 나타내는 회전 분할 테이블 장치(1)는 클램프 수단(10)으로서 디스크식의 클램프 장치를 채용한 구성예이다. 또한 클램프 수단(10) 이외의 구성은 도 1의 예와 거의 동일하다. 따라서, 도 1과 공통되는 부분에 대해서는 도면 상에서 같은 부호를 붙이고, 이하에서의 그 부분에 대한 설명은 생략한다.

도 2에 있어서, 클램프 수단(10)은 원반상의 클램프 디스크(43), 환상의 피스톤(44), 원반상의 리턴 디스크(45) 등에 의해 구성되어 있다. 클램프 디스크(43)는 외주 측의 장착부(46)와 일체적으로 형성되어 있고, 그 장착부(46)에 있어서 장착 볼트(47)에 의해 원테이블(5)에 장착되어 있다. 또, 클램프 디스크(43)의 내주 측의 일방의 면(원테이블(5) 측의 면)은 클램프면(48)이 되는 베어링 누름(14)의 클램프 디스크(43) 측의 면에 대해 비접촉 상태로 대향하여 있고, 그리고 클램프 디스크(43)의 내주 측의 타방의 면(고정 프레임(2) 측의 면)은, 리턴 디스크(45)의 면에 비접촉 상태로 대향하여 있다.

도 2의 예에 의하면, 장착부(46)가 원테이블(5)에 장착되어 있기 때문에, 모터 로터(7)는 장착 볼트(53)에 의해 장착부(46)에 장착되고, 원테이블(5)과 일체로 되어 있다. 또한 환상의 리턴 디스크(45)는, 베어링 누름(14)과 함께 장착 볼트(15)에 의해 베이스부(11)에 장착되어 있다.

피스톤(44)은 베이스부(11)에 형성되어 있는 환상의 홈(54)의 내부에서 축선 방향으로 이동 가능한 상태로 들어가 있다. 그리고 홈(54)과, 피스톤(44)의 클램프 디스크(43) 반대측의 단면으로 둘러싸인 공간이 피스톤(44)을 변위시키기 위한 압력 유체가 공급되는 압력실(49)로 된다. 또, 이 압력실(49)에는 피스톤(44)의 클램프 디스크(43) 반대측의 단면과 대향하는 위치에 있어서 베이스부(11)에 형성된 유로(38)가 연통되어 있고, 그리고 이 유로(38)는 케이싱체(28)에 형성된 유로(39) 및 포트(40)를 개재시켜 압력 유체원(41)에 접속되어 있다.

또 피스톤(44)과 일체인 피스톤 로드(50)는 리턴 디스크(45)를 사이에 두고 클램프 디스크(43)의 내주 측의 타방의 면(고정 프레임(2) 측의 면)과 대향하여 있다. 리턴 디스크(45)는 탄성 재료에 의해 구성되어 있고, 피스톤 로드(50)가 클램프 디스크(43) 측으로 변위했을 때에 피스톤 로드(50)의 선단에 닿아, 변형되어 클램프 디스크(43)에 대해 누름력을 작용한다.

그리고 베이스부(11)에는 피스톤(44)의 일부와 대향하도록 하여 스토퍼(52)가 장착 볼트(51)에 의해 장착되어 있다. 이 스토퍼(52)는 피스톤(44)이 탈락하는 것을 방지함과 동시에, 피스톤 로드(50)의 축선 방향의 이동을 안내하는 역할을 하고 있다.

원테이블(5)이 소정의 회전 각도(회전량)만 회전하여, 목표의 회전 각도로 분할되었을 때, 압력실(49)에 압력 유체원(41)으로부터 압력 유체(42)가 공급된다. 그것에 의해, 후퇴 위치의 피스톤(44)은 후퇴 위치로부터 축선 방향으로 변위하고, 피스톤 로드(50)의 선단에서 리턴 디스크(45)를 그 탄성력에 저항하여 누르고, 클램프 디스크(43)를 클램프면(48)에 눌러, 그들 사이에 마찰력을 작용시킨다. 그 결과, 클램프 디스크(43) 및 이것과 일체인 원테이블(5)은 클램프 디스크(43)와 클램프면(48) 사이의 마찰력에 의해 회전이 정지되어, 클램프 상태가 된다.

압력 유체(42)의 공급을 정지하면 압력실(49)의 내압이 저하되기 때문에, 피스톤(44)은 리턴 디스크(45)의 탄성력에 의해 후퇴 위치로 되돌려진다. 이것에 의해 클램프 디스크(43)는, 클램프면(48)으로부터 멀어진다. 이 때문에 원테이블(5)은 언클램프 상태가 된다.

도 2의 예에 있어서도, 클램프 수단(10)은 그 클램프부, 즉 이 예에서의 클램프 디스크(43), 피스톤(44), 및 클램프면(48)이 베어링(3)과 마찬가지로, 모터 로터(7)의 반경 방향 내측, 즉 치수A 내에 설치되고, 또한 축선 방향에 관하여 DD모터(9)의 존재 범위 내, 즉 치수B 내에 설치되어 있다.

이와 같이, 베어링(3) 및 클램프 수단(10)의 클램프부를 DD모터(9)의 반경 방향 내측이며 또한 축선 방향에 관하여 DD모터(9)의 존재 범위 내에 배치하는 것에 의해, 회전 분할 테이블 장치(1)의 축선 방향에 있어서의 치수를 매우 작게 할 수 있다.

이상에서 설명한 실시예에 있어서, 베어링(3)은 그 전체가 회전축(4)의 축선 방향에 있어서의 DD모터(9)의 존재 범위 내에 위치하는 배치로 되어 있지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 상술한 바와 같이 축선 방향에 있어서 베어링(3)의 일부가 DD모터(9)의 존재 범위로부터 돌출하도록 배치되는 것이어도 된다. 또 복수의 베어링(3)에 의해 회전축(4)을 지지하는 경우에 있어서, 그 중 적어도 1개가 상기 위치에 배치되는 것이어도 된다. 이 경우에서도, 모든 베어링(3)을 축선 방향에 있어서의 DD모터(9)의 존재 범위 외에 배치하는 경우와 비교해 회전 분할 테이블 장치(1)의 축선 방향의 치수를 작게 할 수 있다.

또한 본 발명에 있어서는, 클램프 수단(10)의 클램프부는 반드시 DD모터(9)의 반경 방향 내측이나 축선 방향에 있어서의 DD모터(9)의 존재 범위 내에 배치할 필요는 없고, 반경 방향에 있어서의 DD모터(9)의 외측이나 축선 방향에 있어서의 DD모터(9)의 존재 범위 외에 설치되는 것이어도 된다.

또 클램프 수단(10)은 그 축선 방향의 배치에 관하여, 앞의 실시예와 같이, 클램프 수단(10)의 전체가 축선 방향에 있어서의 DD모터(9)의 존재 범위 내에 배치되는 대신, 클램프 수단(10)의 배치를, 클램프부(31)만, 혹은 클램프부의 일부만이 축선 방향에 있어서의 DD모터(9)의 존재 범위 내에 위치하는 것으로 해도 된다. 예를 들면, 도 1의 예에 있어서의 플랜지부나 도 2의 예에 있어서의 장착부(46)가 DD모터(9)의 존재 범위 외에 위치하는 것으로 해도 되고, 나아가서는, 클램프부의 일부가 DD모터(9)의 존재 범위 외에 위치하는 것이어도 된다.

또, 클램프 수단(10)에 있어서의 클램프부의 반경 방향의 위치에 관해서는, 회전 분할 테이블 장치(1)의 반경 방향의 치수의 소형화를 고려하면 앞의 실시예와 같이 DD모터(9)의 반경 방향 내측으로 하는 것이 바람직하지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 클램프부가 DD모터(9)의 반경 방향 외측에 위치하도록 클램프 수단(10)을 배치하는 것이어도 된다.

본 발명과 관련되는 공작기계용 회전 분할 테이블 장치는 공작기계의 장비 장치로서, 혹은 각종 공작기계의 후장착용으로서 공작기계에 조립된다.

1 공작기계용 회전 분할 테이블 장치 2 고정 프레임
3 베어링 4 회전축
5 원테이블 6 구동 수단
7 모터 로터 8 모터 스테이터
9 직접 구동형(DD) 모터 10 클램프 수단
11 베이스부 12 장착 볼트
13 중심공 14 베어링 누름
15 볼트 16 돌출부
16a 구멍
17 장착 볼트 18 커버 부재
19 오일 씰 20 회전 검출기
21 피검출 링 22 검출 센서
23 지지부 24 장착 볼트
25 스테이터 슬리브 26 장착 볼트
27 장착 볼트 28 케이싱체
29 베이스 부재
31 클램프부 32 클램프면
33 플랜지부 34 씰
35 박육부 36 압력실
37 장착 볼트 38 유로
39 유로 40 포트
41 압력 유체원 42 압력 유체
43 클램프 디스크 44 피스톤
45 리턴 디스크 46 장착부
47 장착 볼트 48 클램프면
49 압력실 50 피스톤 로드
51 장착 볼트 52 스토퍼
53 장착 볼트 54 홈

Claims

고정 프레임(2)에 대해서 베어링(3)에 의해 회전 가능하게 지지된 회전축(4)과, 그 회전축(4)의 일단에 설치된 워크 탑재용 원테이블(5)과, 상기 회전축(4)을 회전 구동하기 위한 구동 수단(6)을 포함하고,
상기 구동 수단(6)이, 상기 회전축(4)의 축선에 관하여 상기 회전축(4)과 동심적으로 배치되어 상기 회전축(4)에 대해 상대 회전 불가능하게 설치된 모터 로터(7)와, 그 모터 로터(7)의 외주면에 대향하도록 고정 프레임(2)에 배치된 모터 스테이터(8)를 포함하는 직접 구동형 모터(9)에 의해 구성되는 공작기계용 회전 분할 테이블 장치(1)에 있어서,
상기 베어링(3)은, 상기 모터 로터(7)의 반경 방향 내측에 설치되고, 또한 상기 베어링(3)의 적어도 일부는, 상기 회전축(4)의 축선 방향에 관하여 상기 직접 구동형 모터(9)의 존재 범위 내에 설치되는 것을 특징으로 하는 공작기계용 회전 분할 테이블 장치(1).
제1항에 있어서,
고정 프레임(2) 내에 상기 회전축(4)의 분할된 각도 위치를 지지하는 클램프 수단(10)이 설치되어 있고, 그 클램프 수단(10)에 있어서의 클램프부(31·32·36, 43·44·48)의 적어도 일부는 상기 회전축(4)의 축선 방향에 관하여 상기 모터(9)의 존재 범위 내에 설치되는 것을 특징으로 하는 공작기계용 회전 분할 테이블 장치(1).
제2항에 있어서,
고정 프레임(2)은, 상기 모터 로터(7)의 반경 방향 내측이며 또한 상기 회전축(4)의 축선 방향에 관하여 상기 모터(9)의 존재 범위 내에, 통 형상의 베이스부(11)를 가지고 있고, 상기 베이스부(11)는, 내주 측에서 상기 베어링(3)을 지지함과 함께, 외주 측에서 상기 클램프 수단(10)에 대향하여 있는 것을 특징으로 하는 공작기계용 회전 분할 테이블 장치(1).