(57)【要約】      （修正有）【課題】工作機械における主軸駆動装置において、主軸駆動装置で連続的にワークを回転させながら仕上加工する場合に主軸駆動装置の回転状態の脈動を抑制すること及び軸受を大きくせずに主軸の剛性を向上する。【解決手段】制動部材は、制動部が主軸４ａに対し押接力を作用させる方向と直交する方向に延在する第１、第２の受圧面３５ａ、３５ｂを備え、作動流体供給機構は、第１、第２の受圧面３５ａ、３５ｂのそれぞれとフレーム２とで形成される第１、第２の圧力室４９ａ、４９ｂの少なくとも一方に共通の作動流体供給源から選択的に作動流体を供給する切換部を備え、制動部材は、第１、第２の受圧面３５ａ、３５ｂに対し同じ作動流体の圧力が作用した場合のそれぞれにおいて制動部が主軸４ａに対し異なる押接力を作用させるように構成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームに対し回転可能に支持されると共に端部に回転駆動対象部材が固定された主軸を駆動装置により回転駆動する工作機械用の主軸駆動装置におけるクランプ装置であって、フレーム側に設けられると共に作動流体の圧力を受ける受圧面および主軸に対し押接力を作用させる制動部を含む制動部材と、前記受圧面とフレームとで形成される圧力室と、該圧力室に対し作動流体供給源からの作動流体を供給するための作動流体供給機構とを備え、前記圧力室に供給される作動流体の圧力によって前記制動部を主軸側へ変位させて主軸に対し押接力を作用させるクランプ装置において、
前記制動部材は、前記制動部が主軸に対し押接力を作用させる方向と直交する方向に延在する第１、第２の受圧面を備え、
前記作動流体供給機構は、前記第１、第２の受圧面のそれぞれとフレームとで形成される第１、第２の圧力室の少なくとも一方に共通の作動流体供給源から選択的に作動流体を供給する切換部を備え、
前記制動部材は、前記第１、第２の受圧面に対し同じ作動流体の圧力が作用した場合のそれぞれにおいて制動部が主軸に対し異なる押接力を作用させるように構成されている、
ことを特徴とする工作機械用の主軸駆動装置におけるクランプ装置。
【請求項２】
前記制動部材は、前記第２の受圧面に作動流体の圧力が作用することによって主軸を半クランプ状態とする押接力を前記制動部が主軸に作用させ、
前記作動流体供給機構は、主軸を完全クランプ状態とするときには、前記切換部によって少なくとも第１の圧力室へ作動流体を供給する、
ことを特徴とする請求項１に記載の工作機械用の主軸駆動装置におけるクランプ装置。
【請求項３】
前記制動部材は、前記第１、第２の受圧面の面積が異るように形成されている、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の工作機械用の主軸駆動装置におけるクランプ装置。
【請求項４】
フレームに対し回転可能に支持されると共に端部に回転駆動対象部材が固定された主軸を駆動装置により回転駆動する工作機械用の主軸駆動装置におけるクランプ装置であって、フレームに対し主軸の軸線方向に変位可能に設けられると共に作動流体の圧力を受ける受圧面および主軸に対し押接力を作用させる制動部を含むクランプピストンと、前記受圧面とフレームとで形成される圧力室と、該圧力室に対し作動流体供給源からの作動流体を供給するための作動流体供給機構とを備え、前記圧力室に供給される作動流体の圧力によってクランプピストンを主軸側へ変位させて主軸に対し押接力を作用させるクランプ装置において、
前記制動部が主軸に対し押接力を作用させる方向と同じ方向である第１の方向に前記クランプピストンを付勢するバネ部材であって主軸を半クランプ状態とする押接力を前記制動部が主軸に対し作用させるバネ力を前記受圧面に作用させるバネ部材を備え、
前記クランプピストンは、前記第１の方向と直交する方向である第２の方向に延在するとともに前記第１の方向で作動流体の圧力を受ける第１の受圧面であって前記バネ部材のバネ力を受ける第１の受圧面と、前記第２の方向に延在すると共に前記第１の方向と反対の方向に作動流体の圧力を受ける第２の受圧面とを備え、
前記作動流体供給機構は、前記第１、第２の受圧面のそれぞれとフレームとで形成される第１、第２の圧力室の少なくとも一方に共通の作動流体供給源から選択的に作動流体を供給する切換部を備える、
ことを特徴とする工作機械用の主軸駆動装置におけるクランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械用の主軸駆動装置におけるクランプ装置に関し、特に、フレームに対し回転可能に支持されると共に端部に回転駆動対象部材が固定された主軸を駆動装置により回転駆動する工作機械用の主軸駆動装置におけるクランプ装置であって、フレーム側に設けられると共に作動流体の圧力を受ける受圧面および主軸に対し押接力を作用させる制動部を含む制動部材と、前記受圧面とフレームとで形成される圧力室と、該圧力室に対し作動流体供給源からの作動流体を供給するための作動流体供給機構とを備え、前記圧力室に供給される作動流体の圧力によって前記制動部を主軸側へ変位させて主軸に対し押接力を作用させるクランプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械に用いられる主軸駆動装置としては、ワーク等が載置される円テーブルを主軸を介して回転駆動する回転割出テーブル装置がある。この回転割出テーブル装置は、主軸を回転駆動することによって主軸（円テーブル）の角度位置を割り出し、その割り出された角度位置でワークを加工するために用いられる。従って、回転割出テーブル装置は、割り出された角度位置を保持するためのクランプ装置を備える。
【０００３】
上記のようなクランプ装置を備えた回転割出テーブル装置の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は、円テーブルの駆動手段として、ギア等の駆動伝達手段を介さずに主軸を回転駆動する直接駆動型のモータ（以下、「ＤＤモータ」という）が用いられている。そして、特許文献１の回転割出テーブル装置は、クランプ装置として、ＤＤモータによって回転駆動される主軸に固定された円テーブルにブレーキ板（クランプディスク）を相対回転不能に取り付けると共に、作動流体によってピストンをブレーキ板側へ付勢し、フレームとピストンとの協働でブレーキ板を保持するディスク式のクランプ装置を備えている。
【０００４】
さらに詳しくは、特許文献１の回転割出テーブル装置におけるクランプ装置は、作動流体の導入により円テーブルのクランプ状態・アンクランプ状態を切り替えるものであり、ピストンは、抗縮発条により常時ブレーキ板側に付勢され、作動流体の導入が停止している状態ではブレーキ板と当接して摩擦によりテーブルの回転を停止させる。また、テーブルを回転させる場合には、作動流体が導入され、ピストンを抗縮発条の付勢力に抗して移動させアンクランプ状態とする。
【０００５】
このように従来の主軸駆動装置では、主軸を回転させる場合にクランプ装置をアンクランプ状態とするのが一般的であり、連続的にワークを回転させながら仕上加工を行う場合においても、クランプ装置をアンクランプ状態として加工を行っている。
【０００６】
ところで、連続的にワークを回転させながら仕上加工を行う場合、主軸駆動装置は、ワークを加工するカッタから負荷を受ける。この負荷は、一定の加工条件の下でも常に変動している。したがって、主軸駆動装置の回転状態は、カッタから受ける負荷の変動の影響を受ける。
【０００７】
特許文献１に記載の回転割出テーブル装置のように主軸の駆動手段としてＤＤモータが用いられている場合、ＤＤモータの制御は、主軸駆動装置の回転検出器からの回転角度（回転量）のフィードバックに基づき、前記したカッタから受ける負荷の影響により生じた主軸駆動装置の回転角度（回転量）の偏差を補正しながら行われる。しかし、カッタから受ける負荷の変動により、制御によるＤＤモータの回転が前記偏差に追従できないことがあり、ＤＤモータの回転が必ずしも一様にならず脈動を伴うことになる。また、主軸の駆動手段としてギアによる減速装置を含む場合には、前記カッタから受ける負荷の変動の影響によりギアのバックラッシュの範囲で主軸の回転状態に脈動を伴うことになる。
【０００８】
この結果、主軸駆動装置の回転状態に脈動が起こり、ワークの仕上加工面の面粗度が劣化してしまう。
【０００９】
また、クランプ装置をアンクランプ状態とした場合、主軸駆動装置の主軸の剛性は主に軸受の剛性に依存する。軸受の剛性は軸受の与圧に大きく依存するので、主軸の剛性が必要な場合には、軸受の与圧を大きくすれば良いが、大きな与圧に耐える為には軸受自体を大きくする必要が生じる。しかし軸受を大きくすると、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】特開２００６−９５６６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、本発明の課題は、前述の主軸駆動装置において、連続的にワークを回転させながら仕上加工する場合における主軸駆動装置の回転状態の脈動を抑制すると共に、軸受を大きくしなくても主軸の剛性を向上させることができる構成を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
そこで、本出願に係る第１の発明は、フレームに対し回転可能に支持されると共に端部に回転駆動対象部材が固定された主軸を駆動装置により回転駆動する工作機械用の主軸駆動装置におけるクランプ装置であって、フレーム側に設けられると共に作動流体の圧力を受ける受圧面および主軸に対し押接力を作用させる制動部を含む制動部材と、受圧面とフレームとで形成される圧力室と、圧力室に対し作動流体供給源からの作動流体を供給するための作動流体供給機構とを備え、圧力室に供給される作動流体の圧力によって制動部を主軸側へ変位させて主軸に対し押接力を作用させる主軸駆動装置におけるクランプ装置を前提とする。
【００１２】
そして、前記課題のもとに、前記クランプ装置に関する第１の発明では、制動部が主軸に対し押接力を作用させる方向と直交する方向に延在する第１、第２の受圧面を制動部材が備えると共に、第１、第２の受圧面のそれぞれとフレームとで形成される第１、第２の圧力室の少なくとも一方に共通の作動流体供給源から選択的に作動流体を供給する切換部を作動流体供給機構が備え、制動部材は、第１、第２の受圧面に対し同じ作動流体の圧力が作用した場合のそれぞれにおいて制動部が主軸に対し異なる押接力を作用させるように構成されていることを特徴とする。
【００１３】
なお、上記第１の発明においては、制動部材を、第２の受圧面に作動流体の圧力が作用することによって主軸を半クランプ状態とする押接力を制動部が主軸に作用させるものとし、作動流体供給機構を、主軸を完全クランプ状態とするときに切換部によって少なくとも第１の圧力室へ作動流体を供給するものとしてもよい。さらには、制動部材を、第１、第２の受圧面の面積が異なるように形成されたものとしてもよい。
【００１４】
また、本出願に係る第２の発明は、フレームに対し回転可能に支持されると共に端部に回転駆動対象部材が固定された主軸を駆動装置により回転駆動する工作機械用の主軸駆動装置におけるクランプ装置であって、フレームに対し主軸の軸線方向に変位可能に設けられると共に作動流体の圧力を受ける受圧面および主軸に対し押接力を作用させる制動部を含むクランプピストンと、受圧面とフレームとで形成される圧力室と、圧力室に対し作動流体供給源からの作動流体を供給するための作動流体供給機構とを備え、圧力室に供給される作動流体の圧力によってクランプピストンを主軸側へ変位させて主軸に対し押接力を作用させる主軸駆動装置におけるクランプ装置を前提とする。
【００１５】
そして、前記クランプ装置に関する第２の発明では、制動部が主軸に対し押接力を作用させる方向と同じ方向である第１の方向にクランプピストンを付勢するバネ部材であって主軸を半クランプ状態とする押接力を制動部が主軸に対し作用させるバネ力を受圧面に作用させるバネ部材を備え、さらに、クランプピストンが、前記第１の方向と直交する方向である第２の方向に延在するとともに前記第１の方向で作動流体の圧力を受ける第１の受圧面であってバネ部材のバネ力を受ける第１の受圧面と前記第２の方向に延在すると共に前記第１の方向と反対の方向に作動流体の圧力を受ける第２の受圧面とを備え、作動流体供給機構が、第１、第２の受圧面のそれぞれとフレームとで形成される第１、第２の圧力室の少なくとも一方に共通の作動流体供給源から選択的に作動流体を供給する切換部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本出願に係る第１の発明によれば、制動部が主軸に対し押接力を作用させる方向と直交する方向に延在する第１、第２の受圧面を制動部材が備えると共に、第１、第２の受圧面のそれぞれとフレームとで形成される第１、第２の圧力室の少なくとも一方に共通の作動流体供給源から選択的に作動流体を供給する切換部を作動流体供給機構が備え、制動部材は、第１、第２の受圧面に対し同じ作動流体の圧力が作用した場合のそれぞれにおいて制動部が主軸に対し異なる押接力を作用させるように構成されることにより、作動流体の圧力を調整することなく、共通の作動流体供給源から選択的に同じ圧力の作動流体を供給することで、クランプ装置の制動部が主軸に対し異なる押接力を作用させることができる。
【００１７】
したがって、一方の受圧面（例えば、第２の受圧面）に作動流体の圧力が作用したときに主軸を半クランプ状態とする押接力を制動部が主軸に作用させるものとすれば、作動流体の供給を選択的に切り換えるだけで主軸を半クランプ状態とすることが容易に実現できる。なお、ここで言う「半クランプ状態」とは、クランプ装置が、主軸に対しその回転を許容する程度の回転抵抗を付与するような押接力を作用させた状態である。
【００１８】
また、本出願に係る第２の発明によれば、制動部が主軸に対し押接力を作用させる方向と同じ方向である第１の方向にクランプピストンを付勢するバネ部材であって主軸を半クランプ状態とする押接力を制動部が主軸に対し作用させるバネ力を受圧面に作用させるバネ部材を備え、クランプピストンが、前記第１の方向と直交する方向である第２の方向に延在するとともに前記第１の方向で作動流体の圧力を受ける第１の受圧面であってバネ部材のバネ力を受ける第１の受圧面と前記第２の方向に延在すると共に前記第１の方向と反対の方向に作動流体の圧力を受ける第２の受圧面とを備え、作動流体供給機構が、第１、第２の受圧面のそれぞれとフレームとで形成される第１、第２の圧力室の少なくとも一方に共通の作動流体供給源から選択的に作動流体を供給する切換部を備えることにより、主軸に対し常時半クランプ状態とする押接力が作用した状態となり、第２の受圧面に作動流体の圧力を作用させることにより、クランプピストンをバネ部材のバネ力に抗して前記第２の方向へ変位させて主軸に対し押接力が作用しないアンクランプ状態とすることができる。そして、第１の受圧面に対し作動流体の圧力を作用させることにより、クランプピストンがバネ部材のバネ力に加えて作動流体の圧力で前記第１の方向へ付勢された状態となり、主軸を完全クランプ状態とすることができる。このように、第２の発明によれば、作動流体の圧力を調整することなく作動流体の供給を選択的に切り換えるだけで、半クランプ状態、完全クランプ状態、アンクランプ状態のそれぞれの状態を容易に実現することができる。
【００１９】
そして、主軸を半クランプ状態とすることにより、主軸駆動装置で連続的にワークを回転させながら仕上加工する場合に、主軸駆動装置がワークを加工するカッタから受ける負荷変動を回転抵抗により抑制できる。それに伴い、ＤＤモータの制御における脈動やギアのバックラッシュの範囲での脈動を抑制できるので、主軸駆動装置の回転状態を一様に安定させることができる。
【００２０】
さらには、クランプ装置が主軸駆動装置における主軸の剛性を分担するので、軸受を大きくせずに主軸の剛性を向上することができる。これらの結果として、ワークの仕上加工面における面粗度を良好な状態にできる。また、同径の軸受で従来よりもより大きいワークに対応することが可能になり、より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、工作機械用の主軸駆動装置の製造コストを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１および図２は、本発明に係る工作機械用の主軸駆動装置としての回転割出テーブル装置１を示しており、図１はその全体図である。なお、以下の説明において、「軸線方向」とは、回転駆動対象部材としての円テーブル５を支持する主軸４ａの軸線の方向を指し、「半径方向」とは、同心的に配置された主軸４ａ、円テーブル５の半径方向を指すものとする。
【００２２】
図１において、回転割出テーブル装置１は、フレーム２に対し回転可能に支持されると共に端部に回転駆動対象部材が固定された主軸４ａと、主軸４ａを回転駆動するための駆動装置６と主軸４ａの割り出された回転角度を保持するクランプ装置１０とを含む。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、主軸４ａを囲繞するかたちで筒状のベース部１１を有している。
【００２３】
フレーム２は、ケーシング体２８ａおよび２８ｂ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、両者を複数の取付けボルト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。
【００２４】
主軸４ａは、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によってフレーム２に対し回転可能に支持されている。主軸４ａの一端には、フランジ４ｂおよび回転駆動対象部材としての円テーブル５が取付けられている。また、主軸４ａの他端は、ベース部材２９の内周側に複数の取付けボルト３７により取り付けら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。
【００２５】
円テーブル５は、中心孔１３ａの部分でフランジ４ｂの円テーブル側の端面（図１の上面）に嵌め込まれ、嵌め合いによってフランジ４ｂに対し位置決めされた状態で、複数の取付けボルト１２によりフランジ４ｂの上記端面に対し取り付けられる。また、フランジ４ｂは、中心孔１３ｂの部分で主軸４ａの一端に嵌め込まれ、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５１により主軸４ａの端面に対し取り付けられている。このフランジ４ｂには、上記端面とは反対側の端面から主軸４ａの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。なお、保持部２３およびフランジ４ｂは、円テーブル５と別体に形成されて円テーブル５に固定されているが、保持部２３およびフランジ４ｂが、円テーブル５と一体に形成されていてもよい。また、保持部２３は、主軸４ａと一体に形成されたものであってもよい。
【００２６】
主軸４ａは、主軸４ａの外周面とベース部１１の内周面との間に設けられた軸受３により支持されており、図示の例では、主軸４ａの支持のために３個の軸受３が組み合わせて設けられている。そして、これらの軸受３は、内輪側が主軸４ａの外周面に形成された段部とフランジ４ｂの中心穴１３ｂの周囲の部分とで挟み込まれた状態で主軸４ａに対し固定され、外輪側がベース部１１の内周面に形成された段部とベース部１１の端面に取り付けボルト１５によって取り付けられた環状の軸受け押さえ１４とで挟み込まれた状態でベース部１１に対し固定されている。
【００２７】
また、主軸４ａには、後述のクランプ装置による押接力を受ける摺動ディスク４３が取り付けられている。この摺動ディスク４３は、円盤状の薄板からなる弾性変形可能な部材であって、その内周側の部分において取付けボルト１９によって主軸４ａに固定されている。また、摺動ディスク４３は、その外周部の円テーブル５側の面が、ベース部１１の前記段部の軸線方向における反円テーブル５側の面６３と対向するように配置されている。また、摺動ディスク４３の反円テーブル５側の面は、ベース部材２９に取り付けられた突出部１６の円テーブル５側の面と対向している。なお、ベース部１１の前記段部における反円テーブル５側の面６３は、上記のように摺動ディスク４３がクランプ装置から押接力を受けた際に摺動ディスク４３が押接される面であり所謂クランプ面である。
【００２８】
さらに、主軸４ａには、突出部１６の穴１６ａから突出している他端に、回転検出器２０の一部を為す被検出リング２１が取り付けられている。この回転検出器２０は、主軸４ａの回転角度（回転量）を検出するためのものであって、主軸４ａに取り付けられた上記の被検出リング２１と、フレーム２側の突出部１６に取り付けられた検出センサ２２とで構成されている。この回転検出器２０が設けられる主軸４ａの他端側における主軸４ａの外周の空間は、取り付けボルト１７によってベース部材２９に取り付けられたカバー部材１８によって塞がれている。
【００２９】
図示の例では、駆動装置６としてギヤ等の駆動伝達手段を介さずに主軸を回転駆動するＤＤモータ９が採用されている。すなわち、本実施例では、ＤＤモータ９が本発明の駆動装置に相当する。このＤＤモータ９は、主軸４ａの軸線に関し主軸４ａと同心的に配置されており、主軸４ａ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の外周面を囲繞するように配置されてフレーム２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。すなわち、図示のＤＤモータ９は所謂インナーロータ形である。なお、ＤＤモータ９は、図示しない工作機械の制御装置に接続されており、その制御装置によって駆動が制御される。
【００３０】
モータロータ７は、フランジ４ｂの保持部２３の外周面に嵌め込まれた状態で、フランジ４ｂ側から挿入された取付けボルト２４により、フランジ４ｂに対し相対回転不能に取り付けられている。従って、モータロータ７は、円テーブル５が固定された主軸４ａに対し相対回転不能な状態となっている。
【００３１】
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の外周面との間に僅かな隙間を形成した状態でフレーム２に取り付けられている。詳しくは、フレーム２におけるケーシング体２８ａの内周面にステータスリーブ２５が嵌め込まれており、モータステータ８は、このステータスリーブ２５の内周面に相対回転不能に嵌め込まれている。また、ステータスリーブ２５は、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、フレーム２内において、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。
【００３２】
クランプ装置１０は、制動部材としての環状のクランプピストンと、第１、第２の圧力室４９ａ、４９ｂと、作動流体供給機構４２とを備えている。すなわち、本実施例におけるクランプ装置１０は、制動部材がクランプピストンであって、クランプピストンにより前述の摺動ディスク４３に押接力を作用させ、クランプピストンとクランプ面６３とで摺動ディスク４３に対し回転抵抗を付与するディスク式のクランプ装置である。
【００３３】
制動部材としての前記クランプピストンは、図示の例では、第１、第２のピストン部材４４ａ、４４ｂで構成されている。第１のピストン部材４４ａは、突出部１６に形成されている環状の第１の溝３０ａに軸線方向に移動可能な状態で納められている。この第１の溝３０ａは、突出部１６における摺動ディスク４３と対向する部分において摺動ディスク４３側に開口するように形成されている。したがって、第１の溝３０ａに収容される第１のピストン部材４４ａは、その円テーブル５側の端面（＝摺動ディスク４３側の端面）が摺動ディスク４３と対向している。
【００３４】
また、第１のピストン部材４４ａには、摺動ディスク４３側の端面の外周側の部分であって前記のクランプ面６３に対向する部分に摺動ディスク４３側に突出する環状の突起部が形成されている。この突起部は、第１のピストン部材４４ａが摺動ディスク４３側へ変位した際に摺動ディスク４３に対し当接して押接力を作用させるものであり、本発明の制動部４４ｃに相当する。そして、本実施例では、制動部４４ｃが軸線方向における円テーブル５側へ向けて摺動ディスク４３に対し押接力を作用させるものであり、この方向が本発明で言う「主軸４ａに対し押接力を作用させる方向」（以下、「クランプ方向」という）に相当する。また、第１のピストン部材４４ａにおける反摺動ディスク４３側の端面が、クランプ方向と直交する方向に延在する第１の受圧面３５ａに相当する。そして、第１の受圧面３５ａと第１の溝３０ａとで囲まれた空間が、第１のピストン部材４４ａ（制動部４４ｃ）を変位させるための作動流体が供給される第１の圧力室４９ａとなる。
【００３５】
そして、リターンディスク５２が、受圧面３５ａと突出部１６の摺動ディスク４３側の面との間の位置に設けられている。リターンディスク５２は、平面上に複数の図示しない取り付け穴が設けられた略ドーナツ形の薄板からなる弾性変形可能な部材であって、取り付けボルト５３により、隣接する該取り付け穴を交互に第１のピストン部材４４ａと突出部１６とに取り付けられている。したがって、リターンディスク５２は、第１のピストン部材４４ａと突出部１６とを相対回転不能に連結するとともに、隣接する該取り付け穴同士の間の部分の弾性力により第１のピストン部材４４ａを後退位置に維持している。
【００３６】
第２のピストン部材４４ｂは、突出部１６に形成されている環状の第２の溝３０ｂに軸線方向に移動可能な状態で納められている。この第２の溝３０ｂは、第１の溝３０ａの外周側で、第１の溝３０ａと外側面を一致させて第１の溝３０ａの底面に開口するように形成されている。すなわち、第２の溝３０ｂは、その内径が第１の溝３０ａの内径よりも大きく、内側面が半径方向において第１の溝３０ａの内側面よりも外側に位置するように形成されている。したがって、第２の溝３０ｂに収容される第２のピストン部材４４ｂは、その摺動ディスク４３側の端面が第１の溝３０ａの第１の受圧面３５ａと対向するように設けられており、第１のピストン部材４４ａよりも内径の大きい部材となっている。
【００３７】
また、第２のピストン部材４４ｂには、摺動ディスク４３側の端面の外周側の部分であって半径方向における第１のピストン部材４４ａの制動部４４ｃに対応する部分に、第１のピストン部材４４ａ側へ突出する突起部が形成されている。したがって、第２のピストン部材４４ｂは、この突起部で第１のピストン部材４４ａと当接可能であり、第２のピストン部材４４ｂの変位に伴って第１のピストン部材４４ａはこの突起部から押接力を受ける。
【００３８】
この第２のピストン部材４４ｂにおいては、反摺動ディスク４３側の端面が、クランプ方向と直交する方向に延在する第２の受圧面３５ｂに相当する。そして、第２の受圧面３５ｂと第２の溝３０ｂとで囲まれた空間が、第２のピストン部材４４ｂを変位させるための作動流体が供給される第２の圧力室４９ｂとなる。
【００３９】
前述のように、第２の溝３０ｂは、環状の第１の溝３０ａの底面に開口するように形成されている。すなわち、第２の溝３０ｂの底面の面積は、環状の第１の溝３０ａの底面よりも小さくなっている。したがって、第２の溝３０ｂに収容される第２のピストン部材４４ｂにおける第２の受圧面３５ｂは、第１の溝３０ａに収容される第１のピストン部材４４ａにおける第１の受圧面３５ａよりも小さくなっている。
【００４０】
さらに、第１の受圧面３５ａは、その面積が、作動流体のある所定の圧力が作用することによって主軸４ａを完全クランプ状態とする押接力を制動部４４ｃが主軸４ａ（摺動ディスク４３）に作用させる大きさに形成され、第２の受圧面３５ｂは、その面積が、作動流体の前記所定の圧力が作用することによって主軸４ａを半クランプ状態とする押接力を制動部４４ｃが主軸４ａ（摺動ディスク４３）に作用させる大きさに形成されている。
【００４１】
作動流体供給機構４２は、フレーム２に形成された第１、第２のポート４０ａ、４０ｂ、第１、第２の受圧面３５ａ、３５ｂのそれぞれに連通する第１、第２の流路３８ａ、３８ｂ、作動流体供給源１０１に接続された流体供給装置４１および第１、第２のポート４０ａ、４０ｂと第１、第２の流路３８ａ、３８ｂとをそれぞれ連通させる第１、第２の連通路３９ａ、３９ｂで構成されている。
【００４２】
さらに詳しくは、第１の流路３８ａは、突出部１６に形成され、第１の受圧面３５ａと対向する位置において、第１の圧力室４９ａに連通している。そして、第１の流路３８ａは、ケーシング体２８ａに形成された第１の連通路３９ａを介して、ケーシング体２８ａの外側面に向けて開口して形成された第１のポート４０ａに連通し、第１のポート４０ａはフレーム２と別体に設けられた流体供給装置４１に接続されている。
【００４３】
また、第２の流路３８ｂは、突出部１６に形成され、第２の受圧面３５ａと対向する位置において、第２の圧力室４９ｂに連通している。そして、第２の流路は、ケーシング体２８ａに形成された第２の連通路３９ｂを介して、ケーシング体２８ａの外側面に向けて開口して形成された第２のポート４０ｂに連通し、第２のポート４０ｂはフレーム２と別体に設けられた流体供給装置４１に接続されている。
【００４４】
流体供給装置４１は、工作機械の制御装置に制御される図示しない切替弁を含み、該切替弁は、一方で作動流体供給源１０１およびタンク１００と流路で接続されており、他方で第１、第２のポート４０ａ、４０ｂと流路で接続されている。流体供給装置４１は、共通の作動流体供給源１０１からの所定の圧力の作動流体を、切替弁により第１、第２のポート４０ａ、４０ｂに選択的に切り換えて供給し、第１、第２の圧力室の少なくとも一方に選択的に所定の圧力の作動流体を供給するものである。したがって、流体供給装置４１は、本発明の切換部４８に相当する。
【００４５】
なお、流体供給装置４１は、第１、第２のポート４０ａ、４０ｂに同じ圧力を供給するものとは限らず、主軸４ａを完全クランプ状態とする押接力と主軸４ａを半クランプ状態とする押接力のうち一方の押接力を調整する為に、第１、第２のポート４０ａ、４０ｂの一方に供給する圧力を調整できるようにしてもよい。
【００４６】
次に、図１および図２の回転割出テーブル装置１について、その作用を説明する。まず、回転割出テーブル装置１において、円テーブル５の回転駆動時には、ＤＤモータ９は、前記工作機械の制御装置による制御によって励磁され、それに伴う回転磁界の発生によって、モータロータ７を主軸４ａ、フランジ４ｂ、円テーブル５とともに回転させる。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。
【００４７】
そして、主軸４ａを予め設定された回転角度だけ回転させて角度位置を割り出した状態で円テーブル５上のワークを加工する場合には、回転割出テーブル装置１は、クランプ装置１０により主軸４ａを割り出された角度位置において回転不能に保持する。具体的には、ＤＤモータ９の駆動によって主軸４ａの角度位置を割り出した後、工作機械の制御装置は、作動流体供給機構４２の流体供給装置４１（切換部４８）における図示しない切換弁によって作動流体を第１のポート４０ａ側のみへ供給する。
【００４８】
それに伴い、作動流体による圧力が第１の圧力室４９ａに作用し、第１の受圧面３５ａがその全面で作動流体の圧力を受けて、第１のピストン部材４４ａが摺動ディスク４３側へ変位する。それにより、第１のピストン部材４４ａにおける制動部４４ｃの先端のクランプ面６３が摺動ディスク４３の一方の摺動面５５を押接し、摺動ディスク４３が撓んで変形して、摺動ディスク４３の他方の摺動面５５がベース部１１のクランプ面６３と当接する。そして、これらの結果として、制動部４４ｃが主軸４ａの一部としての摺動ディスク４３に対し押接力を作用させる。
【００４９】
なお、このときに第１のピストン部材４４ａの制動部４４ｃが摺動ディスク４３に作用させる押接力は、第１の受圧面３５ａがその全面において作動流体から受ける圧力に相当したものとなる。そして、前述のように、第１の受圧面３５ａの面積は、ある所定の圧力が作用することによって主軸４ａを完全クランプ状態とする押接力を摺動ディスク４３に作用させる大きさとなっている。したがって、このときにクランプ面６３と摺動面５５との間で生じる摩擦抵抗は、クランプ装置１０により主軸４ａに与えられる回転抵抗が主軸４ａの回転を許容しないものとなり、クランプ装置１０は主軸４ａを完全クランプした状態となる。すなわち、クランプ装置１０は回転割出テーブル装置１の主軸４ａの角度位置を保持する装置として機能する。
【００５０】
また、流体供給装置４１（切換部４８）により流路をタンク１００と通じると、作動流体の圧力が第１の圧力室４９ａに作用しなくなり、第１の圧力室４９ａの内圧が低下する。それにより、第１の受圧面３５ａにも作動流体の圧力が作用しなくなり、第１のピストン部材４４ａにおける制動部４４ｃが摺動ディスク４３に対し押接力を作用させなくなるので、第１のピストン部材４４ａは摺動ディスク４３の弾性力とリターンディスク５２の弾性力とにより後退位置にまで戻される。これによって、クランプ面６３と摺動面５５とが離間するので、回転割出テーブル装置１のクランプ装置１０はアンクランプ状態となる。
【００５１】
一方、回転割出テーブル装置１において円テーブル５を回転させながらワークを仕上加工する場合に、流体供給装置４１（切換部４８）が、先の例と同様に工作機械の制御装置によって制御され、作動流体が第２のポート４０ｂに供給される。
【００５２】
それに伴い、作動流体による圧力が第２の圧力室４９ｂに作用し、第２の受圧面３５ｂが作動流体の圧力を受けて、第２のピストン部材４４ｂが摺動ディスク４３側へ変位し、第２のピストン部材４４ｂの先端が第１のピストン部材４４ａにおける反摺動ディスク４３側の端面すなわち第１の受圧面３５ａを押圧する。それにより、第１のピストン部材４４ａも摺動ディスク４３側へ変位して、第１のピストン部材４４ａにおける制動部４４ｃの先端のクランプ面６３（制動面）が摺動ディスク４３の一方の摺動面５５に当接し、第２のピストン部材４４ｂは第１のピストンを介して摺動ディスク４３を押接する。そして、摺動ディスク４３は第１のピストン部材４４ａを介して第２のピストン部材４４ｂによる押接力を受けることによって撓んで変形し、他方の摺動面５５がベース部１１のクランプ面６３（制動面）と当接する。
【００５３】
なお、このときの第２のピストン部材４４ｂによる押接力について、前述のように、第２のピストン部材４４ｂにおける第２の受圧面３５ｂは、第１のピストン部材４４ａにおける第１の受圧面３５ａよりも面積が小さいので、主軸４ａを完全クランプ状態とするときに第１の圧力室４９ａに作用する圧力と同じ圧力が第２の圧力室４９ｂに作用した場合でも、第２のピストン部材４４ｂが摺動ディスク４３に対し作用させる押接力は、主軸４ａを完全クランプ状態とするときに第１のピストン部材４４ａが摺動ディスク４３に対し作用させる押接力と比べて小さくなる。したがって、共通の作動流体供給源１０１から共通の流体供給装置４１（切換部４８）によってある所定の圧力の作動流体を供給し、その圧力が第１の圧力室４９ａに作用した場合と第２の圧力室４９ｂに作用した場合とでは、後者の方が第１のピストン部材４４ａによって摺動ディスク４３に作用する押接力が小さくなり、それによる摺動ディスク４３の撓み量も小さくなる。
【００５４】
さらに、第２の受圧面３５ｂの面積は、作動流体による前記所定の圧力が作用することによって主軸４ａを半クランプ状態とする押接力を制動部４４ｃが摺動ディスク４３に作用させる大きさに形成されている。したがって、このときの摺動面５５とクランプ面６３（制動面）との間の摩擦力は、クランプ装置１０により主軸４ａに与えられる回転抵抗が主軸４ａの回転を許容する程度のものとなり、クランプ装置１０は主軸４ａを半クランプした状態となる。すなわち、この場合は、クランプ装置１０が半クランプ装置として機能し、回転割出テーブル装置１は半クランプ状態のまま回転する。
【００５５】
前記回転抵抗により、回転させながらワークを仕上加工するときの回転割出テーブル装置１へのワークを加工するカッタからの負荷変動を抑制するので、カッタからの負荷変動により生じる回転割出テーブル装置１の回転角度（回転量）の偏差をより小さくできる。それに伴い、回転角度（回転量）の偏差を補正しながら行われるＤＤモータ９の制御における脈動も抑制できるので、回転割出テーブル装置１の回転状態を一様に安定させることができる。また、半クランプ状態のクランプ装置１０が回転割出テーブル装置１における主軸４ａの剛性を分担するので、軸受３を大きくせずに主軸４ａの剛性を向上することができる。これらの結果として、半クランプ状態のクランプ装置１０により、回転させながらワークを仕上加工するときのワークの仕上加工面における面粗度を良好な状態にできる。また、同径の軸受３で従来よりもより大きいワークに対応することが可能になり、より小径の軸受３を採用できるため高い加工精度を得ることができ、工作機械用の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。さらに、共通の作動流体供給源１０１からの同じ圧力の作動流体の圧力を調整することなく、あらかじめ設定されて主軸４ａを半クランプ状態とする押接力と完全クランプ状態とする押接力とをクランプ装置１０の制動部４４ｃが主軸４ａに作用させることができる。
【００５６】
なお、図１および図２の実施例では、第１のピストン部材４４ａと第２のピストン部材４４ｂとは別体の部材として２体で構成されているが、これに限らず、第１のピストン部材４４ａと第２のピストン部材４４ｂとを一体の部材（クランプピストン）として構成してもよい。
【００５７】
次に、図３および図４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。図３は全体図であり、回転割出テーブル装置１のクランプ装置１１０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、本実施例の回転割出テーブル装置１について、クランプ装置１１０の構成、および主軸４ａに取付けられる摺動ディスク４３が設けられていないこと以外は、図１および図２の例とほぼ同様の構成である。従って、図１および図２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。
【００５８】
図３において、クランプ装置１１０は、制動部材としてのクランプスリーブ６４によって主軸４ａに対し押接力（回転抵抗）を作用させるクランプスリーブ式のクランプ装置である。クランプ装置１１０は、制動部材としてのクランプスリーブ６４と、第１、第２の圧力室３６ａ、３６ｂと、作動流体供給機構４２とを備えている。
【００５９】
図３の例によると、クランプスリーブ６４は、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６４ａと、クランプ部６４ａに続いて半径方向に延びるフランジ部６４ｂとを有しており、クランプ部６４ａがベース部１１の外側に嵌装されると共に、フランジ部６４ｂでフレーム２のベース部材２９に対し取付けボルト３７によって取付けられている。クランプ部６４ａは、摺動面３３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３つのシール３４を介在させて密着している。
【００６０】
クランプスリーブ６４は、クランプ部６４ａの内周面に２つの溝（第１の溝３０ａと第２の溝３０ｂ）が形成され、それぞれの溝に対応する部分が肉厚の薄い薄肉部となっている。そして、前記の各溝の内面とベース部１１の外周面とで囲まれた空間は、作動流体（例えば、圧油）が供給される第１、第２の圧力室３６ａ、３６ｂになる。このクランプスリーブ６４においては、第１、第２の圧力室３６ａ、３６ｂに作動流体が供給されることにより、第１の溝３０ａと第２の溝３０ｂのそれぞれに対応する薄肉部が半径方向における外側へ撓んで主軸４ａに対し押接力を作用させる。したがって、これら薄肉部が制動部に相当する。そして、半径方向における外側への方向が、制動部が主軸４ａに対し押接力を作用させる方向に相当し、第１の溝３０ａと第２の溝３０ｂのそれぞれに対応する薄肉部（第１、第２の制動部３１ａ、３１ｂ）における第１、第２の圧力室３６ａ、３６ｂ側の面が、制動部が主軸に対し押接力を作用させる方向と直交する方向に延在する第１、第２の受圧面３５ａ、３５ｂに相当する。
【００６１】
本実施例では、第１、第２の制動部３１ａ、３１ｂは、その受圧面（第１、第２の受圧面３５ａ、３５ｂ）の面積が異なるように形成されるとともに、肉厚（半径方向の寸法）が互いに異なるように形成されている。第１、第２の制動部３１ａ、３１ｂは、全クランプ用の押接力を発生する制動部と半クランプ用の押接力を発生する制動部として形成されている。
【００６２】
より詳しくは、第１の制動部３１ａは、共通の作動流体供給源１０１から供給される作動流体によって第１の受圧面３５ａが受ける所定の圧力により、クランプ面３２と摺動面３３との間で生じる押接力（回転抵抗）が主軸４ａの回転を許容しないものとなるように、その肉厚および第１の受圧面３５ａの面積が設定されている。すなわち、より撓みやすいように肉厚が薄く形成され、作動流体のある所定の圧力が作用することによって、肉厚との関係で主軸４ａを完全クランプ状態とする押接力を主軸４ａに作用させる大きさに第１の受圧面３５ａの面積が形成されている。
【００６３】
また、第２の制動部３１ｂは、共通の作動流体供給源１０１から供給される作動流体によって第２の受圧面３５ｂが受ける所定の圧力により、クランプ面３２と摺動面３３との間で生じる押接力（回転抵抗）が主軸４ａの回転を許容するように、第１の制動部３１ａに対応した薄肉部に比べて厚く、かつ第１の受圧面３５ａに比べて狭く形成され、第１の制動部３１ａに比べて撓み量および押接力が小さくなるようにされている。
【００６４】
但し、第１、第２の制動部３１ａ、３１ｂは、図示の例のように第１、第２の受圧面３５ａ、３５ｂの面積が異なると共に両者の肉厚が異なるように形成されているものに限らず、第１、第２の受圧面３５ａ、３５ｂの面積のみ、あるいは肉厚のみが異なるように形成されてもよい。
【００６５】
第１、第２の圧力室３６ａ、３６ｂは、それぞれ別々の経路でフレーム２のベース部材２９に形成されている第１、第２の流路３８ａ、３８ｂ、及びケーシング体２８ａに形成されている第１、第２の連通路３９ａ、３９ｂ、第１、第２のポート４０ａ、４０ｂを介して作動流体供給機構４２の流体供給装置４１（切換部４８）に接続されている。
【００６６】
次に、図３および図４の回転割出テーブル装置１について、その作用を説明する。まず、主軸４ａを予め設定された回転角度だけ回転させて角度位置を割り出した状態において円テーブル５上のワークを加工する場合には、ＤＤモータ９の駆動によって主軸４ａの角度位置を割り出した後、作動流体供給機構４２は、流体供給装置４１（切換部４８）における図示しない切換弁によって作動流体を第１のポート４０ａ側のみへ供給する。
【００６７】
それに伴い、作動流体供給源１０１からの作動流体による圧力が第１の圧力室３６ａに作用する。それにより、第１の受圧面３５ａは、作動流体の圧力を受け、図４の点線で示すように、第１の制動部３１ａが拡径方向へ変形し（撓み）、クランプ面３２が摺動面３３に押接する。そして、これらの結果として、第１の制動部３１ａが主軸４ａに対し押接力を作用させる。
【００６８】
なお、前述のように、第１の制動部３１ａは、第１の受圧面３５ａに所定の圧力が作用したときにクランプ面３２によって摺動面３３に作用する押接力が主軸４ａの回転を許容しない回転抵抗を与える大きさとなるように、その肉厚および第１の受圧面３５ａの面積が形成されている。したがって、このときにクランプ面３２と摺動面３３との間で生じる摩擦抵抗は、クランプ装置１０が主軸４ａに与える回転抵抗が主軸４ａの回転を許容しないものとなり、クランプ装置１１０は主軸４ａを完全クランプした状態となる。すなわち、この場合は、クランプ装置１０が主軸４ａの角度位置を保持する完全クランプ装置として機能する。
【００６９】
一方、円テーブル５を回転させながらワークを仕上加工する場合には、工作機械の制御装置は、作動流体供給機構４２の流体供給装置４１（切換部４８）における切換弁によって作動流体を第２のポート４０ｂ側のみへ供給する。
【００７０】
それに伴い、作動流体による圧力が第２の圧力室３６ｂに作用し、第２の受圧面３５ｂが作動流体の圧力を受けて、第２の制動部３１ｂが拡径方向へ変形し（撓み）、クランプ面３２が摺動面３３に押接する。そして、これらの結果として、第２の制動部３１ｂが主軸４ａに対し押接力を作用させる。
【００７１】
また、第２の制動部３１ｂは、第２の受圧面３５ｂに所定の圧力が作用したときにクランプ面３２によって摺動面３３に作用する押接力が主軸４ａを半クランプ状態とする大きさとなるように、その肉厚および第２の受圧面３５ｂの面積が形成されている。したがって、このときにクランプ面３２と摺動面３３との間で生じる摩擦抵抗は、クランプ装置１１０により主軸４ａに与えられる回転抵抗が主軸４ａの回転を許容するものとなり、クランプ装置１１０は主軸４ａを半クランプした状態となる。すなわち、この場合は、クランプ装置１１０が半クランプ装置として機能し、回転割出テーブル装置１は半クランプ状態のまま回転する。
【００７２】
なお、図３および図４の実施例では、クランプスリーブ６４は、２つの溝（第１の溝３０ａと第２の溝３０ｂ）を有する一体の部材として形成されているが、図５のように、第１の部材と第２の部材との２体で構成され、それぞれの部材に溝が形成された構成としてもよい。なお、図５では、第２の部材と前述の軸受押さえ１４が一体に形成され、第２の部材のフランジ部が軸受け押さえを兼ねている。
【００７３】
次に、図６および図７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。図６は全体図であり、回転割出テーブル装置１のクランプ装置２１０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、本実施例の回転割出テーブル装置１について、クランプ装置２１０の構成以外は、図１および図２の例とほぼ同様の構成である。従って、図１および図２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。
【００７４】
図６において、クランプ装置２１０は、制動部材としてのクランプピストン４４によって主軸４ａに取付けられている円盤状の摺動ディスク４３に対し押接力（回転抵抗）を作用させるものであり、図１および図２による実施例と同じくディスク式のクランプ装置である。また、前記実施例と同様に、クランプピストンが第１、第２の受圧面３５ａ、３５ｂを有している。ただし、図１および図２による実施例と異なる部分として、本実施例では、第２の受圧面３５ｂがアンクランプ用に機能する構成となっている。
【００７５】
制動部材としてのクランプピストン４４は、図示の例では、単一の部材として形成されている。クランプピストン４４は、突出部１６に形成されている環状の第１の溝３０ａに軸線方向に移動可能な状態で納められている。この第１の溝３０ａは、突出部１６における摺動ディスク４３と対向する部分において摺動ディスク４３側に開口するように形成されている。したがって、第１の溝３０ａに収容されるクランプピストン４４は、その円テーブル５側の端面（＝摺動ディスク４３側の端面）が摺動ディスク４３と対向している。
【００７６】
また、クランプピストン４４には、摺動ディスク４３側の端面の外周側の部分であって前記のクランプ面６３に対向する部分に摺動ディスク４３側に突出する環状の突起部が形成されている。この突起部は、クランプピストン４４が摺動ディスク４３側へ変位した際に摺動ディスク４３に対し当接して押接力を作用させるものであり、本発明の制動部４４ｃに相当する。そして、本実施例では、制動部４４ｃが軸線方向における円テーブル５側へ向けて摺動ディスク４３に対し押接力を作用させるものであり、この方向が本発明で言う「制動部が主軸に対し押接力を作用させる方向と同じ方向である第１の方向」に相当する。
【００７７】
クランプピストン４４は、その内周部の下端に形成されて内周側へ向けて突出する環状の突出部４４ｂを有している。この突出部４４ｂの内周面は、第１の溝３０ａの内周面とシール３４を介在させて密着している。
【００７８】
また、突出部４４ｂと摺動ディスク４３との間の位置で、環状のフランジ部材６２が取付けボルト６０により突出部１６の摺動ディスク４３側の端面に取付けられている。このフランジ部材６２の外周面はクランプピストン４４の内周面とシール３４を介在させて密着している。
【００７９】
そして、突出部４４ｂを含むクランプピストン４４の下端面（反摺動ディスク４３側の端面）と第１の溝３０ａとで囲まれた空間が、第１の圧力室４９ａとなる。また、前記突出部４４ｂの摺動ディスク４３側の面とクランプピストン４４の内周面とフランジ部材６２と第１の溝３０ａの内周面とで囲まれた空間が、クランプピストン４４を前記第１の方向と反対の方向に変位させる、すなわちクランプピストン４４による押接力が摺動ディスク４３に作用しない状態としてクランプ装置２１０をアンクランプ状態とするための作動流体が供給される第２の圧力室４９ｂとなる。
【００８０】
ここで、クランプピストン４４の下端面は、前記第１の方向と直交する方向である第２の方向に延在するとともに第１の方向で作動流体の圧力を受ける第１の受圧面３５ａに相当する。さらに、クランプピストン４４における前記突出部４４ｂの摺動ディスク４３側の面すなわちフランジ部材６２と対向する面が、第２の方向に延在すると共に第１の方向と反対の方向に作動流体の圧力を受ける第２の受圧面３５ｂに相当する。
【００８１】
また、第１の圧力室４９ａには、バネ部材６１が設けられている。このバネ部材６１は、圧縮バネであって、第１の溝３０ａの底面と第１の受圧面３５ａとの間の位置に複数個設けられており、第１の受圧面３５ａにバネ力を作用させてクランプピストン４４を前記第１の方向に付勢している。また、バネ部材６１のバネ力は、それによって主軸４ａを半クランプ状態とする押接力が制動部４４ｃにより主軸４ａに対し作用させる大きさに設定されている。
【００８２】
第１の受圧面３５ａは、バネ部材６１によるバネ力に加えて作動流体によるある所定の圧力が作用することによって主軸４ａを完全クランプ状態とする押接力を制動部４４ｃで主軸４ａ（摺動ディスク４３）に作用させる面積に形成されている。また、第２の受圧面３５ｂは、作動流体による前記所定の圧力が作用することによってクランプピストン４４がバネ部材６１に対しその付勢力よりも大きな押圧力を作用させる面積に形成されている。
【００８３】
以上により、第１の圧力室４９ａは全クランプ用の押接力を発生する圧力室として機能し、第２の圧力室４９ｂはバネ部材６１の付勢力に抗する力を発生するアンクランプ用の圧力室として機能する。
【００８４】
作動流体供給機構４２の第１の流路３８ａは、突出部１６に形成され、第１の受圧面３５ａと対向する位置において、第１の圧力室４９ａに連通している。そして、第１の流路３８ａは、ケーシング体２８ａに形成された第１の連通路３９ａを介して、ケーシング体２８ａの外側面に向けて開口して形成された第１のポート４０ａに連通し、第１のポート４０ａはフレーム２と別体に設けられた流体供給装置４１に接続されている。
【００８５】
また、第２の流路３８ｂは、突出部１６に形成され、第１の溝３０ａの内周面のフランジ部材６２と第２の受圧面３５ｂとの間の位置において、第２の圧力室４９ｂに連通している。そして、第２の流路は、ケーシング体２８ａに形成された第２の連通路３９ｂを介して、ケーシング体２８ａの外側面に向けて開口して形成された第２のポート４０ｂに連通し、第２のポート４０ｂはフレーム２と別体に設けられた流体供給装置４１に接続されている。
【００８６】
次に、図６および図７の回転割出テーブル装置１について、その作用を説明する。まず、主軸４ａの角度位置の割り出しを行う場合には、流体供給装置４１（切換部４８）が、先の例と同様に工作機械の制御装置によって制御され、作動流体が第２のポート４０ｂに供給される。
【００８７】
それに伴い、作動流体供給源１０１からの作動流体による圧力が第２の圧力室４９ｂに作用し、第２の受圧面３５ｂが作動流体の圧力を受けて、クランプピストン４４が前記第１の方向と反対の方向に押圧される。そして、クランプピストン４４がバネ部材６１の付勢力に抗して第１の方向と反対の方向に変位して、クランプピストン４４における制動部４４ｃの先端のクランプ面６３（制動面）が摺動ディスク４３の一方の摺動面５５と離間する。これによって、クランプ装置１０はアンクランプ状態となり、回転割出テーブル装置１は、ＤＤモータ９の駆動によって主軸４ａの角度位置を割り出す。
【００８８】
前記により角度位置を割り出した後、完全クランプ状態で加工を行う場合には、流体供給装置４１（切換部４８）が、第２のポート４０ｂ側の流路をタンク１００と通じるとともに作動流体を第１のポート４０ａ側の流路のみへ供給する。これにより、作動流体の圧力が第２の圧力室４９ｂに作用しなくなるとともに第１の圧力室４９ａに作用し、第１の受圧面３５ａは、バネ部材６１の付勢力に加えて作動流体の圧力を受け、クランプピストン４４が摺動ディスク４３側へ変位する。そして、図７に示すように、クランプピストン４４の先端（制動部４４ｃ）のクランプ面６３が摺動ディスク４３の一方の摺動面５５に押接し、摺動ディスク４３が撓んで変形し、摺動ディスク４３の他方の摺動面５５がベース部１１のクランプ面６３に押接する。
【００８９】
このときにクランプ面６３と摺動面５５との間で生じる摩擦抵抗は、クランプ装置２１０が主軸４ａに与える回転抵抗が主軸４ａの回転を許容しないものとなる。
【００９０】
一方、回転させながらワークを仕上加工する場合には、流体供給装置４１（切換部４８）が第１、第２のポート４０ａ、４０ｂへの流路をタンク１００と通じる。
【００９１】
それに伴い、作動流体の圧力が第１、第２の圧力室４９ａ、４９ｂに作用しなくなり、第１、第２の圧力室４９ａ、４９ｂの内圧が低下する。第１、第２の受圧面３５ａ、３５ｂにも作動流体の圧力が作用しなくなるので、第１の受圧面３５ａは、バネ部材６１の付勢力のみを受ける。したがって、クランプピストン４４の制動部４４ｃは、バネ部材６１の付勢のみにより摺動ディスク４３に対し押接力を作用させる。このときの摺動面５５とクランプ面６３（制動面）との間の摩擦力は、クランプ装置２１０により主軸４ａに与えられる回転抵抗が主軸４ａの回転を許容する程度のものとなり、クランプ装置２１０は主軸４ａを半クランプした状態となる。すなわち、この場合は、クランプ装置２１０が半クランプ装置として機能し、回転割出テーブル装置１は半クランプ状態のまま回転する。
【００９２】
図６および図７の実施例では、制動部４４ｃが直接摺動ディスク４３を押圧するように構成されているが、これに限らず、図８に示すように、制動部４４ｃがリターンディスク４５を介して摺動ディスク４３を押圧するように構成してもよい。
【００９３】
また、図６および図７の実施例では、半クランプ状態において、摺動ディスク４３は、一方の摺動面５５が制動部４４ｃから押接力を受けて他方の摺動面５５がベース部１１のクランプ面６３が押接するものとしてあるが、これに限らず、他方の摺動面５５がベース部１１のクランプ面６３には当接せず、一方の摺動面５５が押接力を受けた状態で制動部４４ｃとのみ接触する構成としても良い。
【００９４】
さらに、図６および図７の実施例では、クランプピストン４４は単一の部材で構成されているが、これに限らず、図９に示すように、２つのピストン部材４４ａ、４４ｂの２体で構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明に係る工作機械における主軸駆動装置のクランプ装置は、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】
【００９６】
【図１】工作機械における主軸駆動装置の回転抵抗装置の第１の実施例を示す側面図である。
【図２】工作機械における主軸駆動装置の回転抵抗装置の第１の実施例の拡大説明図である。
【図３】工作機械における主軸駆動装置の回転抵抗装置の第２の実施例を示す側面図である。
【図４】工作機械における主軸駆動装置の回転抵抗装置の第２の実施例の拡大説明図である。
【図５】工作機械における主軸駆動装置の回転抵抗装置の第２の実施例の拡大説明図である。
【図６】工作機械における主軸駆動装置の回転抵抗装置の第３の実施例を示す側面図である。
【図７】工作機械における主軸駆動装置の回転抵抗装置の第３の実施例の拡大説明図である。
【図８】工作機械における主軸駆動装置の回転抵抗装置の第３の実施例の拡大説明図である。
【図９】工作機械における主軸駆動装置の回転抵抗装置の第３の実施例の拡大説明図である。
【符号の説明】
【００９７】
１  回転割出テーブル装置
２  フレーム
３  軸受
４ａ  主軸
４ｂ  フランジ
５  円テーブル
６  駆動装置
７  モータロータ
８  モータステータ
９  ＤＤモータ
１０  クランプ装置
１１  ベース部
１２  取付けボルト
１３ａ  中心孔
１３ｂ  中心孔
１４  軸受押さえ
１５  取付けボルト
１６  突出部
１６ａ  孔
１７  取付けボルト
１８  カバー部材
１９  取付けボルト
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
２８ａ  ケーシング体
２８ｂ  ケーシング体
２９  ベース部材
３０  溝
３０ａ  第１の溝
３０ｂ  第２の溝
３１ａ  第１の制動部
３１ｂ  第２の制動部
３２  クランプ面
３３  摺動面
３４  シール
３５  受圧面
３５ａ  第１の受圧面
３５ｂ  第２の受圧面
３６  圧力室
３６ａ  第１の圧力室
３６ｂ  第２の圧力室
３７  取付けボルト
３８  流路
３８ａ  第１の流路
３８ｂ  第２の流路
３９  連通路
３９ａ  第１の連通路
３９ｂ  第２の連通路
４０  ポート
４０ａ  第１のポート
４０ｂ  第２のポート
４１  流体供給装置
４２  作動流体供給機構
４３  摺動ディスク
４４  クランプピストン（制動部材）
４４ａ  第１のピストン部材
４４ｂ  第２のピストン部材（突出部）
４４ｃ  制動部
４５  リターンディスク
４８  切換部
４９  圧力室
４９ａ  第１の圧力室
４９ｂ  第２の圧力室
５１  取付けボルト
５２  リターンディスク
５３  取付けボルト
５５  摺動面
６０  取付けボルト
６１  バネ部材
６２  フランジ部材
６３  クランプ面
６４  クランプスリーブ（制動部材）
６４ａ  クランプ部
６４ｂ  フランジ部
６５  回転体
６６  Ｃ形止め輪
１００  タンク
１０１  作動流体供給源（空気圧／油圧エネルギー源）
１１０  クランプ装置
２１０  クランプ装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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