(57)【要約】【課題】  テーブル本体側から回転テーブル側に多種類の流体の供給が可能なロータリージョイントを提供する。【解決手段】  筒状の第１のディストリビュータ５０をセンターシャフト４０の外周に同心状に配置し、筒状の第２のディストリビュータ６０を第１のディストリビュータの外周に同心状に配置した２重構造のディストリビュータとしているので、センターシャフトやディストリビュータを軸方向に延長しなくても流体ポート５４ａ，５４ｂ，６４の数を増加させることができ、特にマシニングセンタの構造等から上記軸方向のスペースに制限があるときに有効であり、また、一般に長尺物の円筒度を高精度に加工することは困難であるが、かかる加工が不要となるので製造効率を向上させることができる。【選択図】  図１
2010125559.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テーブル本体と該テーブル本体に対し回転自在な回転テーブルとの間に該回転テーブルの回転中心と同心状に配置され、前記テーブル本体側から前記回転テーブル側に流体を供給するロータリージョイントにおいて、
前記テーブル本体と前記回転テーブルの何れか一方を第１部材と定義し、前記テーブル本体と前記回転テーブルの他方を第２部材と定義した場合に、
前記第１部材に固定されて前記第２部材を回転自在に支持し、前記第１部材側の端部に形成された第１の開口部から内部に形成された第１の流体通路を通って外周部に形成された第１の流体ポートに通じる第１の流体供給路が形成されたセンターシャフトと、
前記第２部材に固定されて前記センターシャフトの外周に回転自在に嵌挿され、前記第１の流体ポートと連通するように内周部に形成された第２の流体ポートから内部に形成された第２の流体通路を通って前記第２部材側の端部に形成された第２の開口部に通じる第２の流体供給路、および外周部に形成された第３の流体ポートから内部に形成された第３の流体通路を通って前記第２部材側の端部に形成された第３の開口部に通じる第３の流体供給路が形成された第１のディストリビュータと、
前記第１部材に固定されて前記第１のディストリビュータの外周に該第１のディストリビュータが回転自在となるように嵌挿され、前記第１部材側の端部に形成された第４の開口部から内部に形成された第４の流体通路を通り、さらに前記第３の流体ポートと連通するように内周部に形成された第４の流体ポートに通じる第４の流体供給路が形成された第２のディストリビュータと、
を備えたことを特徴とするロータリージョイント。
【請求項２】
請求項１において、
前記第２のディストリビュータには、さらに、前記第１部材側の端部に形成された第５の開口部から内部に形成された第５の流体通路を通って外周部に形成された第５の流体ポートに通じる第５の流体供給路が形成され、
前記ロータリージョイントは、さらに、前記第２部材に固定されて前記第２のディストリビュータの外周に回転自在に嵌挿され、前記第５の流体ポートと連通するように内周部に形成された第６の流体ポートから内部に形成された第６の流体通路を通って前記第２部材側の端部に形成された第６の開口部に通じる第６の流体供給路が形成された第３のディストリビュータを備えたことを特徴とするロータリージョイント。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記第１部材は、前記テーブル本体であり、
前記第２部材は、前記回転テーブルであり、
前記回転テーブルの中心には、嵌合穴が形成され、
前記第２のディストリビュータの外径は、前記嵌合穴の内径より小さく形成されていることを特徴とするロータリージョイント。
【請求項４】
請求項３において、
前記第１のディストリビュータの前記回転テーブル側の端部には、前記第１のディストリビュータに対し前記回転テーブルを芯決めするように前記嵌合穴に嵌合される嵌合部が形成されていることを特徴とするロータリージョイント。
【請求項５】
請求項４において、
前記第１のディストリビュータの前記嵌合部近傍の外周部には、前記第１のディストリビュータを補強するテーパ部が形成されていることを特徴とするロータリージョイント。
【請求項６】
請求項５において、
前記テーパ部は、前記第１のディストリビュータの前記第３の流体ポートが形成されている外周部から、前記嵌合穴に向かって拡径するように形成されていることを特徴とするロータリージョイント。
【請求項７】
請求項５又は６において、
前記嵌合部は、前記テーパ部の最大径部に連続して設けられることを特徴とするロータリージョイント。
【請求項８】
請求項１又は２において、
前記第２の流体供給路を流通する流体の圧力は、前記第３の流体供給路を流通する流体の圧力より高く設定されていることを特徴とするロータリージョイント。
【請求項９】
請求項２において、
前記第４の流体供給路を流通する流体の圧力は、前記第５の流体供給路を流通する流体の圧力より高く設定されていることを特徴とするロータリージョイント。
【請求項１０】
請求項１又は２において、
前記第２の流体ポートは、前記第３の流体ポートより多数形成されていることを特徴とするロータリージョイント。
【請求項１１】
請求項２において、
前記第４の流体ポートは、前記第５の流体ポートより多数形成されていることを特徴とするロータリージョイント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テーブル本体と該テーブル本体に対し回転自在な回転テーブルとの間に取り付けられ、テーブル本体側から回転テーブル側に流体を供給するロータリージョイントに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１，２には、ロータリージョイントを備えたインデックステーブルが記載されている。このインデックステーブルは、主要部として、ロータリージョイントの他にフレーム（テーブル本体）およびテーブル（回転テーブル）を備えている。ロータリージョイントは、テーブル本体に固定された柱状のディストリビュータと、回転テーブルに固定された筒状のセンターシャフトでなる。そして、ディストリビュータの外周にセンターシャフトが回転自在に嵌挿されており、これにより回転テーブルはテーブル本体に対して回転自在に支持される。
【０００３】
ディストリビュータには、テーブル本体に形成された空気や油等の流体を供給するための投入口および投入口に通じる流体通路が形成されている。このディストリビュータの流体通路は、ディストリビュータの内周部に形成された環状溝（流体ポート）に通じている。センターシャフトには、回転テーブル側に開口する開口部に通じる流体通路が形成されている。このセンターシャフトの流体通路は、センターシャフトの外周部に形成された流体ポートに通じている。これにより、テーブル本体側から供給される流体は、ディストリビュータの流体通路を通って流体ポートに至り、さらにセンターシャフトの流体ポートから流体通路を通って開口部から回転テーブル側に供給される。
【特許文献１】特開２００２−１８６７８号公報（段落００１５、００１８〜００２１、図１）
【特許文献２】特開２００２−３６０４７号公報（段落００１６、００１８〜００２０、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
最近、多軸のマシニングセンタが開発されており、供給する流体の種類も多くなってきているため、ディストリビュータおよびセンターシャフトの流体ポートも流体の種類に対応させて多数形成する必要がある。上述した従来のロータリージョイントにより対応する場合は、ディストリビュータおよびセンターシャフトを軸方向に延長させる必要がある。ところが、マシニングセンタの構造等から上記軸方向のスペースに制限があるときは、ディストリビュータおよびセンターシャフトの延長も制限されることになり、ディストリビュータおよびセンターシャフトに形成可能な環状溝の数が規制される。また、一般に長尺物の円筒度を高精度に加工することは困難であるため、これによってもディストリビュータおよびセンターシャフトの延長も制限され、ディストリビュータおよびセンターシャフトに形成可能な環状溝の数が規制される。このため、マシニングセンタの種類によっては従来のロータリージョイントでは対応不可能となる。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、本発明の目的は、テーブル本体側から回転テーブル側に多種類の流体の供給が可能なロータリージョイントを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、
テーブル本体と該テーブル本体に対し回転自在な回転テーブルとの間に該回転テーブルの回転中心と同心状に配置され、前記テーブル本体側から前記回転テーブル側に流体を供給するロータリージョイントにおいて、
前記テーブル本体と前記回転テーブルの何れか一方を第１部材と定義し、前記テーブル本体と前記回転テーブルの他方を第２部材と定義した場合に、
前記第１部材に固定されて前記第２部材を回転自在に支持し、前記第１部材側の端部に形成された第１の開口部から内部に形成された第１の流体通路を通って外周部に形成された第１の流体ポートに通じる第１の流体供給路が形成されたセンターシャフトと、
前記第２部材に固定されて前記センターシャフトの外周に回転自在に嵌挿され、前記第１の流体ポートと連通するように内周部に形成された第２の流体ポートから内部に形成された第２の流体通路を通って前記第２部材側の端部に形成された第２の開口部に通じる第２の流体供給路、および外周部に形成された第３の流体ポートから内部に形成された第３の流体通路を通って前記第２部材側の端部に形成された第３の開口部に通じる第３の流体供給路が形成された第１のディストリビュータと、
前記第１部材に固定されて前記第１のディストリビュータの外周に該第１のディストリビュータが回転自在となるように嵌挿され、前記第１部材側の端部に形成された第４の開口部から内部に形成された第４の流体通路を通り、さらに前記第３の流体ポートと連通するように内周部に形成された第４の流体ポートに通じる第４の流体供給路が形成された第２のディストリビュータと、
を備えたことである。
【０００７】
請求項２に記載の発明の構成上の特徴は、請求項１において、
前記第２のディストリビュータには、さらに、前記第１部材側の端部に形成された第５の開口部から内部に形成された第５の流体通路を通って外周部に形成された第５の流体ポートに通じる第５の流体供給路が形成され、
前記ロータリージョイントは、さらに、前記第２部材に固定されて前記第２のディストリビュータの外周に回転自在に嵌挿され、前記第５の流体ポートと連通するように内周部に形成された第６の流体ポートから内部に形成された第６の流体通路を通って前記第２部材側の端部に形成された第６の開口部に通じる第６の流体供給路が形成された第３のディストリビュータを備えたことである。
【０００８】
請求項３に記載の発明の構成上の特徴は、請求項１又は２において、
前記第１部材は、前記テーブル本体であり、
前記第２部材は、前記回転テーブルであり、
前記回転テーブルの中心には、嵌合穴が形成され、
前記第２のディストリビュータの外径は、前記嵌合穴の内径より小さく形成されていることである。
請求項４に記載の発明の構成上の特徴は、請求項３において、
前記第１のディストリビュータの前記回転テーブル側の端部には、前記第１のディストリビュータに対し前記回転テーブルを芯決めするように前記嵌合穴に嵌合される嵌合部が形成されていることである。
請求項５に記載の発明の構成上の特徴は、請求項４において、
前記第１のディストリビュータの前記嵌合部近傍の外周部には、前記第１のディストリビュータを補強するテーパ部が形成されていることである。
【０００９】
請求項６に記載の発明の構成上の特徴は、請求項５において、
前記テーパ部は、前記第１のディストリビュータの前記第３の流体ポートが形成されている外周部から、前記嵌合穴に向かって拡径するように形成されていることである。
請求項７に記載の発明の構成上の特徴は、請求項５又は６において、
前記嵌合部は、前記テーパ部の最大径部に連続して設けられることである。
請求項８に記載の発明の構成上の特徴は、請求項１又は２において、
前記第２の流体供給路を流通する流体の圧力は、前記第３の流体供給路を流通する流体の圧力より高く設定されていることである。
請求項９に記載の発明の構成上の特徴は、請求項２において、
前記第４の流体供給路を流通する流体の圧力は、前記第５の流体供給路を流通する流体の圧力より高く設定されていることである。
請求項１０に記載の発明の構成上の特徴は、請求項１又は２において、
前記第２の流体ポートは、前記第３の流体ポートより多数形成されていることである。
請求項１１に記載の発明の構成上の特徴は、請求項２において、
前記第４の流体ポートは、前記第５の流体ポートより多数形成されていることである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る発明によれば、筒状の第１のディストリビュータをセンターシャフトの外周に同心状に配置し、筒状の第２のディストリビュータを第１のディストリビュータの外周に同心状に配置した２重構造のディストリビュータとしている。これにより、センターシャフトやディストリビュータを軸方向に延長しなくても流体ポートの数を増加させることができる。特に、マシニングセンタの構造等から上記軸方向のスペースに制限があるときに有効である。また、一般に長尺物の円筒度を高精度に加工することは困難であるが、かかる加工が不要となるので製造効率を向上させることができる。また、流体ポートの数はそのままとすれば、回転テーブルの高さを低く抑えることができる。
【００１１】
請求項２に係る発明によれば、筒状の第１のディストリビュータをセンターシャフトの外周に同心状に配置し、筒状の第２のディストリビュータを第１のディストリビュータの外周に同心状に配置し、筒状の第３のディストリビュータを第２のディストリビュータの外周に同心状に配置した３重構造のディストリビュータとしている。これにより、センターシャフトやディストリビュータを軸方向に延長しなくても流体ポートの数を大幅に増加させることができる。特に、マシニングセンタの構造等から上記軸方向のスペースに制限があるときに有効である。また、一般に長尺物の円筒度を高精度に加工することは困難であるが、かかる加工が不要となるので製造効率を向上させることができる。また、流体ポートの数はそのままとすれば、回転テーブルの高さをさらに低く抑えることができる。
【００１２】
請求項３に係る発明によれば、第２のディストリビュータの外径が、回転テーブルの嵌合穴の内径より小さく設定されている。これにより、回転テーブルをテーブル本体から取り外すことなく、第２のディストリビュータをテーブル本体から取り外すことができる。ここで、第１のディストリビュータは、第２のディストリビュータの内側に配置されるため、回転テーブルをテーブル本体から取り外すことなく、テーブル本体又は回転テーブルから取り外すことは可能である。従って、ディストリビュータに装着されているシール部材の交換等のメンテナンスが容易にできる。
【００１３】
請求項４に係る発明によれば、第１のディストリビュータには嵌合部が形成され回転テーブルには該嵌合部が嵌合する嵌合穴が形成されている。ここで、第２のディストリビュータの外径が回転テーブルの嵌合穴の内径より小さく設定されているため、第１のディストリビュータの第３の流体ポートが形成されている部位の外径は、回転テーブルの嵌合穴の内径よりも、少なくとも第２のディストリビュータの肉厚分小さくなる。そのため、回転テーブルに対する第１のディストリビュータの芯決めが容易ではない。しかし、本発明によれば、嵌合部が嵌合穴に嵌合するため、回転テーブルと共に回転する第１のディストリビュータを回転テーブルに高精度に且つ容易に芯決めすることができる。
【００１４】
請求項５に係る発明によれば、第１のディストリビュータには補強部が形成されている。ここで、上述したように、第１のディストリビュータの第３の流体ポートが形成されている部位の外径は、回転テーブルの嵌合穴の内径よりも、少なくとも第２のディストリビュータの肉厚分小さくなる。そして、第３の流体ポートが形成されている部位と嵌合穴に嵌合される部位との径方向距離が大きいほど、第１のディストリビュータに掛かる捩りモーメントによる撓みが大きくなる。その結果、回転精度の悪化につながる。しかし、本発明によれば、補強部により、回転テーブルと共に回転する第１のディストリビュータに掛かる捩りモーメントによる撓みを抑えて回転精度を向上させることができる。
【００１５】
請求項６に係る発明によれば、テーパ部に応力が集中することを抑制できる形状となる。従って、確実に、第１のディストリビュータに掛かる捩りモーメントによる撓みを抑えることができる。
請求項７に係る発明によれば、嵌合部がテーパ部の最大径部に連続して設けられることで、より確実に応力が集中することを回避できる。
請求項８に係る発明によれば、第１のディストリビュータにおいて、内側に流体ポートを有する第２の流体供給路の流体圧力を、外側に流体ポートを有する第３の流体供給路の流体圧力より、高く設定している。これにより、ディストリビュータ間をシールするシール部材の接触摩擦による回転抵抗を低減することができる。
【００１６】
請求項９に係る発明によれば、第２のディストリビュータにおいて、内側に流体ポートを有する第４の流体供給路の流体圧力を、外側に流体ポートを有する第５の流体供給路の流体圧力より、高く設定している。これにより、ディストリビュータ間をシールするシール部材の接触摩擦による回転抵抗を低減することができる。
請求項１０に係る発明によれば、第１のディストリビュータにおいて、内側に配置される第２の流体ポートの数を、外側に配置される第３の流体ポートの数よりも多く形成している。これにより、ディストリビュータ間をシールするシール部材の接触摩擦による回転抵抗を低減することができる。
請求項１１に係る発明によれば、第２のディストリビュータにおいて、内側に配置される第４の流体ポートの数を、外側に配置される第５の流体ポートの数よりも多く形成している。これにより、ディストリビュータ間をシールするシール部材の接触摩擦による回転抵抗を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態のロータリージョイントを備えた回転テーブル装置の主要部の断面図である。なお、以下の説明で用いる上下は、図面を正視したときの上下をいう。この回転テーブル装置１は、テーブル本体１０と、テーブル本体１０に対し回転自在に取り付けられた円盤状の回転テーブル２０と、回転テーブル２０の回転中心Ｃと同心状に配置されたロータリージョイント３０とを備えている。
【００１８】
ロータリージョイント３０は、空気や油等の流体を固定したテーブル本体１０側から回転する回転テーブル２０側に供給する機能を有している。このロータリージョイント３０は、回転テーブル２０の回転中心Ｃと同心となるように配置された筒状のセンターシャフト４０と、センターシャフト４０の外周に同心状に配置された筒状の第１のディストリビュータ５０と、第１のディストリビュータ５０の外周に同心状に配置された筒状の第２のディストリビュータ６０とを備えており、２重構造のディストリビュータを構成している。
【００１９】
テーブル本体１０には、ロータリージョイント３０が配置される底部１１を有する空間１０ａが形成されている。この底部１１にはセンターシャフト４０の筒部４０ａが嵌合される貫通した嵌合穴１２が穿設され、底部１１の下面側には嵌合穴１２の下端と連続する下端フランジ部４０ｂの収納用の凹部１３が形成され、底部１１の上面側には嵌合穴１２の上端と連続する第２のディストリビュータ６０下端部の収納用の凹部１４が形成されている。
【００２０】
さらに、底部１１の内部には上記流体を供給する複数（図では２つ示す）の流体供給路１５ａ，１５ｂが形成されている。流体供給路１５ａ，１５ｂは、流体を導入する流体導入口１６ａ，１６ｂおよびこれに連通して流体が通る流体通路１７ａ，１７ｂでなる。一方の流体通路１７ａは、凹部１３の上面に形成された開口部１８ａに通じている。他方の流体通路１７ｂは、凹部１４の底面に形成された開口部１８ｂに通じている。そして、本実施形態においては、流体供給路１５ａに供給される流体の圧力は、流体供給路１５ｂに供給される流体の圧力と同等、または、当該流体の圧力より高く設定している。また、テーブル本体１０の内部には、回転テーブル２０を駆動する図略のステップモータおよびウォームが配置されている。
【００２１】
回転テーブル２０は、下面外周側に第１のディストリビュータ５０を支持する環状凸部２２が下方に突出して形成されている。環状凸部２２の内周側には、第１のディストリビュータ５０の筒部５０ａ、補強部５０ｂおよび第２のディストリビュータ６０が貫装され嵌合部５０ｃが嵌合される嵌合穴２３が穿設され、さらに嵌合穴２３の上端と連続する上端フランジ部５０ｄの収納用の凹部２４が形成されている。
【００２２】
この嵌合穴２３は、第２のディストリビュータ６０の外径よりも大径となるように形成されている。これにより、第１および第２のディストリビュータ５０，６０は、回転テーブル２０を取り外すことなく、上方から容易にテーブル本体１０に対して着脱することができる。また、嵌合穴２３は、第１のディストリビュータ５０の嵌合部５０ｃと所定の嵌め合いとなるように形成されている。これにより、回転テーブル２０に対する第１のディストリビュータ５０の芯決めを高精度に行うことができる。また、回転テーブル２０の内部には、上記流体を供給する複数（図では１つのみ示す）の流体供給路２５が形成されている。流体供給路２５は、流体が通る流体通路２７およびこれに連通して流体を導出する流体導出口２６でなる。流体通路２７は、凹部２４の上面に形成された開口部２８に通じている。
【００２３】
センターシャフト４０は、筒部４０ａと下端フランジ部４０ｂを備えており、筒部４０ａを上に向けて底部１１の下方から嵌合穴１２に挿入され、凹部１３に収納された下端フランジ部４０ｂと底部１１がボルト４１により締結固定される。センターシャフト４０の内部にはテーブル本体１０に形成された流体供給路１５ａと連通する複数（図では２つ示す）の流体供給路（第１の流体供給路）４２ａ，４２ｂが形成されている。流体供給路４２ａ，４２ｂは、流体が通る流体通路（第１の流体通路）４３ａ，４３ｂおよびこれに連通して流体を第１のディストリビュータ５０側に受け渡す流体ポート（第１の流体ポート）４４ａ（流体供給路４２ｂの流体ポートは図略）でなる。
【００２４】
流体通路４３ａ，４３ｂは、下端フランジ部４０ｂの上面に形成された開口部（第１の開口部）４５ａ（流体通路４３ｂの開口部は図略）から内部を径方向（内周方向）に通り、さらに筒部４０ａの内部を軸方向（上方向）に通って上端近傍まで達するように形成されている。流体ポート４４ａは、筒部４０ａの内部を軸方向に通る流体通路４３ａから径方向（外周方向）に通って外周面で開口するように形成されている。流体ポート４４ａは、流体通路４３ａ，４３ｂに対し軸方向に所定の間隔で複数形成されている。
【００２５】
第１のディストリビュータ５０は、筒部５０ａ、補強部５０ｂ、嵌合部５０ｃおよび上端フランジ部５０ｄを備えている。筒部５０ａは、円筒状からなり、その内外周面に流体ポート５４ａ，５４ｂを形成している。補強部５０ｂは、筒部５０ａの上端部に設けられ、筒部５０ａの外周部からＲ面取りを介して嵌合部５０ｃに向かって拡径するテーパ状に形成されている。このＲ面取りを設けることにより、応力集中を防止できると共に剛性を向上できる。嵌合部５０ｃは、テーパ状からなる補強部５０ｂの最大径部に連続して設けられ、軸方向に同径に形成されている。この嵌合部５０ｃは、上述したように、回転テーブル２０の嵌合穴２３に嵌合される。上端フランジ部５０ｄは、嵌合部５０ｃのさらに上側であって、嵌合部５０ｃよりも径方向外方に張り出している。
【００２６】
この第１のディストリビュータ５０は、回転テーブル２０に対して、次のように取り付けられる。筒部５０ａを下に向けて回転テーブル２０の上方から嵌合穴２３に挿入されて嵌合部５０ｃが嵌合穴２３に嵌合され、凹部２４に収納された上端フランジ部５０ｄと環状凸部２２がボルト５１により締結固定される。第１のディストリビュータ５０は回転テーブル２０と共に回転することから、回転時の捩りモーメントにより撓まないように補強部５０ｂが形成されている。なお、この補強部５０ｂはテーパ状に形成したが、ステップ状に形成しても良い。ただし、補強部５０ｂをテーパ状とすることで、応力が集中することを抑制できる。さらに、第１のディストリビュータ５０は回転テーブル２０と共に回転することから、両者の芯決め精度を高めるために回転テーブル２０に形成された嵌合穴２３に嵌め合わされる嵌合部５０ｃが形成されている。なお、この嵌合部５０ｃおよび嵌合穴２３は垂直面で嵌合するように形成したが、テーパ面で嵌合するように形成しても良い。
【００２７】
第１のディストリビュータ５０の内部には回転テーブル２０に形成された図略の流体供給路およびセンターシャフト４０に形成された流体供給路４２ａと連通する複数（図では１つのみ示す）の流体供給路（第２の流体供給路）５２ａ、並びに回転テーブル２０に形成された流体供給路２５および第２のディストリビュータ６０に形成された流体供給路６２と連通する複数（図では１つのみ示す）の流体供給路（第３の流体供給路）５２ｂが形成されている。
【００２８】
流体供給路５２ａは、流体をセンターシャフト４０側から受け取る流体ポート（第２の流体ポート）５４ａおよびこれに連通して流体が通る流体通路（第２の流体通路）５３ａでなる。流体通路５３ａは、上端フランジ部５０ｂの下面に形成された図略の開口部（第２の開口部）から内部を径方向（内周方向）に通り、さらに筒部５０ａの内部を軸方向（下方向）に通って下端近傍まで達するように形成されている。流体ポート５４ａは、筒部５０ａの内周部に形成されている。具体的には、流体ポート５４ａは、筒部５０ａの内部を軸方向に通る流体通路５３ａから径方向（内周方向）に通り、内周面に形成されている環状溝５６で開口してセンターシャフト４０の各流体ポート４４ａと対向するように形成されている。各環状溝５６の間には、例えばＯリング等のシール部材５７が嵌め込まれるシール溝５８が形成されており、第１のディストリビュータ５０の各環状溝５６とセンターシャフト４０の各流体ポート４４ａとの間の流体の漏れを防止している。
【００２９】
流体供給路５２ｂは、流体を第２のディストリビュータ６０側から受け取る流体ポート（第３の流体ポート）５４ｂおよびこれに連通して流体が通る流体通路（第３の流体通路）５３ｂでなる。流体通路５３ｂは、上端フランジ部５０ｂの下面に形成された開口部（第３の開口部）５５ａから内部を径方向（内周方向）に通り、さらに筒部５０ａの内部を軸方向（下方向）に通って下端近傍まで達するように形成されている。流体ポート５４ｂは、筒部５０ａの外周部に形成されている。具体的には、流体ポート５４ｂは、筒部５０ａの内部を軸方向に通る流体通路５３ｂから径方向（外周方向）に通って外周面で開口するように形成されている。流体ポート５４ｂは、流体通路５３ｂに対し軸方向に所定の間隔で複数形成されている。この流体ポート５４ｂの数は、筒部５０ａの内周部側に形成される流体ポート５４ａの数よりも少なくされている。
【００３０】
第２のディストリビュータ６０は、筒状に形成されて上下端面間を軸方向に貫通するボルト穴６０ａが穿設されており、テーブル本体１０に対して、次のように取り付けられる。回転テーブル２０の上方から嵌合穴２３に挿入されて下端が凹部１４に収納され、回転テーブル２０の上方からボルト穴６０ａに挿入されるボルト６１により凹部１４底面と締結固定される。これにより第２のディストリビュータ６０を回転テーブル２０側からテーブル本体１０に容易に締結固定することができる。
【００３１】
第２のディストリビュータ６０の内部にはテーブル本体１０に形成された流体供給路１５ｂと連通する複数（図では１つのみ示す）の流体供給路（第４の流体供給路）６２が形成されている。流体供給路６２は、流体が通る流体通路（第４の流体通路）６３およびこれに連通して流体を第１のディストリビュータ５０側に受け渡す流体ポート（第４の流体ポート）６４でなる。流体通路６３は、下端面６０ｂに形成された開口部（第４の開口部）６５から内部を軸方向（上方向）に通って上端近傍まで達するように形成されている。流体ポート６４は、第２のディストリビュータ６０の内周部に形成されている。具体的には、流体ポート６４は、流体通路６３から径方向（内周方向）に通り、内周面に形成されている環状溝６６で開口して第１のディストリビュータ５０の各流体ポート５４ｂと対向するように形成されている。各環状溝６６の間には、例えばＯリング等のシール部材６７が嵌め込まれるシール溝６８が形成されており、第２のディストリビュータ６０の各環状溝６６と第１のディストリビュータ５０の各流体ポート５４ｂとの間の流体の漏れを防止している。
【００３２】
以上のような構成において、テーブル本体１０の一方の流体導入口１６ａから流体通路１７ａを通って開口部１８ａへ供給される流体は、センターシャフト４０の開口部４５ａから流体通路４３ａを通って流体ポート４４ａに至る。そして、第１のディストリビュータ５０の環状溝５６から流体ポート５４ａおよび流体通路５３ａを通り、図略の開口部から回転テーブル２０の流体通路を通って流体導出口から供給されるようになっている。
また、テーブル本体１０の他方の流体導入口１６ｂから流体通路１７ｂを通って開口部１８ｂへ供給される流体は、第２のディストリビュータ６０の開口部６５から流体通路６３および流体ポート６４を通って環状溝６６に至る。そして、第１のディストリビュータ５０の流体ポート５４ｂおよび流体通路５３ｂを通って開口部５５ａに至り、回転テーブル２０の開口部２８から流体通路２７を通って流体導出口２６から供給されるようになっている。
【００３３】
第１の実施の形態のロータリージョイント３０を備えた回転テーブル装置によれば、センターシャフト４０の外周に同心状に配置された筒状の第１のディストリビュータ５０と、第１のディストリビュータ５０の外周に同心状に配置された筒状の第２のディストリビュータ６０とを備えた２重構造のディストリビュータを構成しているので、センターシャフト４０やディストリビュータ５０，６０を軸方向に延長しなくても流体ポート４４ａ，５４ａ，５４ｂ，６４の数を増加させることができ、種々の多軸のマシニングセンタに対応可能となる。特にマシニングセンタの構造等から上記軸方向のスペースに制限があるときに有効であり、また、一般に長尺物の円筒度を高精度に加工することは困難であるが、かかる加工が不要となるので製造効率を向上させることができる。また、流体ポート４４ａ，５４ａ，５４ｂ，６４の数はそのままとすれば、回転テーブル２０の高さを低く抑えることができる。
【００３４】
また、２重構造としていることから第１のディストリビュータ５０は回転テーブル２０と共に回転するので、第１のディストリビュータ５０を回転テーブル２０に高精度に取り付ける必要があるが、第１のディストリビュータ５０には嵌合部５０ｃが形成され回転テーブル２０には該嵌合部５０ｃが嵌合する嵌合穴２３が形成されているため、かかる高精度な取り付けを簡易に行うことができる。さらに、２重構造としていることから第１のディストリビュータ５０は回転テーブル２０と共に回転するので回転時に捩りモーメントが掛かることになるが、第１のディストリビュータ５０には補強部５０ｂが形成されているため、かかる捩りモーメントによる撓みを抑えて回転精度を向上させることができる。
【００３５】
また、回転テーブル２０に形成した嵌合穴２３は、第２のディストリビュータ６０の外径よりも大径となるように形成されているので、第１および第２のディストリビュータ５０，６０を回転テーブル２０側の一方向から容易に着脱することができ、シール部材５６，６６の交換作業が簡易となってメンテナンス性を向上させることができる。特に、第２のディストリビュータ６０には上下端面間を軸方向に貫通するボルト穴６０ａが穿設されているため、回転テーブル２０の上方からボルト穴６０ａにボルト６１を挿入してテーブル本体１０の凹部１４底面と容易に締結固定し、もしくは回転テーブル２０の上方からボルト穴６０ａにドライバを挿入してテーブル本体１０の凹部１４底面から容易に取り外すことができる。
【００３６】
また、内側に配置される第１のディストリビュータ５０は外側に配置される第２のディストリビュータ６０よりも周速が遅くなるため、第１のディストリビュータ５０の内周側の流体ポート５４ａにおけるＰＶ値（Ｐ：流体圧、Ｖ：周速）は、第２のディストリビュータ６０の流体ポート６４におけるＰＶ値よりも小さくなる。このため、第１のディストリビュータ５０において、内周部に形成される流体ポート５４ａの数を、外周部に形成される流体ポート５４ｂの数よりも多く形成することができる。また、第１のディストリビュータ５０の内周部に形成される流体ポート５４ａには圧が比較的高い流体を供給し、外周部に形成される流体ポート５４ｂには圧が比較的低い流体を供給することができる。これにより、シール部材５６，６６の接触摩擦による回転抵抗を低減することができる。
【００３７】
図２は、本発明の第２の実施の形態のロータリージョイントを備えた回転テーブル装置の主要部を図１に対応させて示す断面図であり、同一構成部は同一番号を付して詳細な説明は省略する。なお、以下の説明で用いる上下も、図面を正視したときの上下をいう。この回転テーブル装置２は、テーブル本体１０と、テーブル本体１０に対し回転自在に取り付けられた円盤状の回転テーブル２０と、回転テーブル２０の回転中心Ｃと同心状に配置されたロータリージョイント７０とを備えている。
【００３８】
ロータリージョイント７０は、空気や油等の流体を固定したテーブル本体１０側から回転する回転テーブル２０側に供給する機能を有している。このロータリージョイント７０は、回転テーブル２０の回転中心Ｃと同心となるように配置された筒状のセンターシャフト４０と、センターシャフト４０の外周に同心状に配置された筒状の第１のディストリビュータ５０と、第１のディストリビュータ５０の外周に同心状に配置された筒状の第２のディストリビュータ８０と、第２のディストリビュータ８０の外周に同心状に配置された筒状の第３のディストリビュータ９０とを備えており、３重構造のディストリビュータを構成している。
【００３９】
テーブル本体１０、センターシャフト４０および第１のディストリビュータ５０は、基本的に図１に示すものと同一構成であるが、以下の点が若干異なる構成となっている。図２のテーブル本体１０に形成される凹部１４は、図２の第２のディストリビュータ８０に下端フランジ部８０ｂが形成された関係で、図１のテーブル本体１０に形成される凹部１４よりも大径に形成されている。さらに、図２のテーブル本体１０の内部には、液体供給路１５ｃ（液体導入口１６ｃおよび液体通路１７ｃ）が追加形成されている。そして、本実施形態においては、流体供給路１５ｃに供給される流体の圧力は、流体供給路１５ｂに供給される流体の圧力と同等、または、当該流体の圧力より低く設定している。図２の第１のディストリビュータ５０は、図１の第１のディストリビュータ５０よりも小径に形成されており回転時の捩りモーメントの影響は少ないため、補強部５０ｃは形成されていない。ただし、図２の第１のディストリビュータ５０においても補強部５０ｃを形成しても良い。
【００４０】
また、回転テーブル２０も、基本的に図１に示すものと同一構成であるが、以下の点が異なる構成となっている。図２の回転テーブル２０に形成される嵌合穴２３は、図２の第１のディストリビュータ５０に補強部５０ｃが形成されていないため、図１の回転テーブル２０に形成される嵌合穴２３よりも小径に形成されている。これにより、図２の回転テーブル２０に形成される嵌合穴２３から第２のディストリビュータ８０を着脱することができなくなるが、回転テーブル２０を取り外すことにより上方から第２のディストリビュータ８０を着脱することができる。
【００４１】
また、図２の回転テーブル２０には、第１および第３のディストリビュータ５０，９０が取り付けられる関係で、回転テーブル２０の内部には、流体を供給する複数（図では２つのみ示す）の流体供給路２５ａ，２５ｂが形成されている。流体供給路２５ａ，２５ｂは、流体が通る流体通路２７ａ，２７ｂおよびこれに連通して流体を導出する流体導出口２６ａ，２６ｂでなる。流体通路２７ａは、凹部２４の上面に形成された開口部２８ａに通じており、流体通路２７ｂは、環状凸部２２の下面に形成された開口部２８ｂに通じている。
【００４２】
第２のディストリビュータ８０は、筒部８０ａと下端フランジ部８０ｂを備えており、テーブル本体１０に対して、次のように取り付けられる。下端フランジ部８０ｂを下に向けて回転テーブル２０を取り外した空間１０ａに上方から挿入され、凹部１４に収納された下端フランジ部８０ｂと底部１１が図略のボルトにより締結固定される。これにより第２のディストリビュータ８０を上方からテーブル本体１０に容易に締結固定することができる。
【００４３】
第２のディストリビュータ８０の内部にはテーブル本体１０に形成された流体供給路１５ｂおよび第１のディストリビュータ５０に形成された流体供給路５２ｂと連通する複数（図では１つのみ示す）の流体供給路（第４の流体供給路）８２ａ、並びにテーブル本体１０に形成された流体供給路１５ｃおよび第３のディストリビュータ９０に形成された流体供給路９２と連通する複数（図では１つのみ示す）の流体供給路（第５の流体供給路）８２ｂが形成されている。
【００４４】
流体供給路８２ａは、流体が通る流体通路（第４の流体通路）８３ａおよびこれに連通して流体を第１のディストリビュータ５０側に受け渡す流体ポート（第４の流体ポート）８４ａでなる。流体通路８３ａは、下端フランジ部８０ｂの下面に形成された開口部（第４の開口部）８５ａから筒部５０ａの内部を軸方向（上方向）に通って上端近傍まで達するように形成されている。流体ポート８４ａは、筒部８０ａの内周部に形成されている。具体的には、流体ポート８４ａは、筒部８０ａの内部を軸方向に通る流体通路８３ａから径方向（内周方向）に通り、内周面に形成されている環状溝８６で開口して第１のディストリビュータ５０の各流体ポート５４ｂと対向するように形成されている。各環状溝８６の間には、例えばＯリング等のシール部材８７が嵌め込まれるシール溝８８が形成されており、第２のディストリビュータ８０の各環状溝８６と第１のディストリビュータ５０の各流体ポート５４ｂとの間の流体の漏れを防止している。
【００４５】
流体供給路８２ｂは、流体が通る流体通路（第５の流体通路）８３ｂおよびこれに連通して流体を第３のディストリビュータ９０側に受け渡す流体ポート（第５の流体ポート）８４ｂでなる。流体通路８３ｂは、下端フランジ部８０ｂの下面に形成された開口部（第５の開口部）８５ｂから筒部８０ａの内部を軸方向（上方向）に通って上端近傍まで達するように形成されている。流体ポート８４ｂは、筒部８０ａの外周部に形成されている。具体的には、流体ポート８４ｂは、筒部８０ａの内部を軸方向に通る流体通路８３ｂから径方向（外周方向）に通って外周面で開口するように形成されている。流体ポート８４ｂは、流体通路８３ｂに対し軸方向に所定の間隔で複数形成されている。この流体ポート８４ｂの数は、筒部８０ａの内周部側に形成される流体ポート８４ａの数よりも少なくされている。
【００４６】
第３のディストリビュータ９０は、筒部９０ａと上端フランジ部９０ｂを備えており、回転テーブル２０に対して、次のように取り付けられる。上端フランジ部９０ｂの上面が回転テーブル２０の環状凸部２２の下面に図略のボルトにより締結固定された状態で、筒部９０ａを下に向けて上方から第２のディストリビュータ８０の外周に回転自在に嵌挿される。第３のディストリビュータ９０の内部には回転テーブル２０に形成された流体供給路２５ｂおよび第２のディストリビュータ８０に形成された流体供給路８２ｂと連通する複数（図では１つのみ示す）の流体供給路（第６の流体供給路）９２が形成されている。
【００４７】
流体供給路９２は、流体を第２のディストリビュータ８０側から受け取る流体ポート（第６の流体ポート）９４およびこれに連通して流体が通る流体通路（第６の流体通路）９３でなる。流体通路９３は、上端フランジ部９０ｂの上面に形成された開口部（第６の開口部）９５から内部を径方向（内周方向）に通り、さらに筒部９０ａの内部を軸方向（下方向）に通って下端近傍まで達するように形成されている。流体ポート９４は、第３のディストリビュータ９０の内周部に形成されている。具体的には、流体ポート９４は、流体通路９３から径方向（内周方向）に通り、内周面に形成されている環状溝９６で開口して第２のディストリビュータ８０の各流体ポート８４ｂと対向するように形成されている。各環状溝９６の間には、例えばＯリング等のシール部材９７が嵌め込まれるシール溝９８が形成されており、第３のディストリビュータ９０の各環状溝９６と第２のディストリビュータ８０の各流体ポート８４ｂとの間の流体の漏れを防止している。
【００４８】
以上のような構成において、テーブル本体１０の例えば流体導入口１６ａから流体通路１７ａを通って開口部１８ａへ供給される流体は、センターシャフト４０の開口部４５ａから流体通路４３ａを通って流体ポート４４ａに至る。そして、第１のディストリビュータ５０の環状溝５６から流体ポート５４ａおよび流体通路５３ａを通り、図略の開口部から回転テーブル２０の図略の流体通路を通って図略の流体導出口から供給されるようになっている。
また、テーブル本体１０の例えば流体導入口１６ｂから流体通路１７ｂを通って開口部１８ｂへ供給される流体は、第２のディストリビュータ８０の開口部８５ａから流体通路８３ａおよび流体ポート８４ａを通って環状溝８６に至る。そして、第１のディストリビュータ５０の流体ポート５４ｂおよび流体通路５３ｂを通って開口部５５ａに至り、回転テーブル２０の開口部２８ａから流体通路２７ａを通って流体導出口２６ａから供給されるようになっている。
また、テーブル本体１０の例えば流体導入口１６ｃから流体通路１７ｃを通って開口部１８ｃへ供給される流体は、第２のディストリビュータ８０の開口部８５ｂから流体通路８３ｂを通って流体ポート８４ｂに至る。そして、第３のディストリビュータ９０の環状溝９６から流体ポート９４および流体通路９３を通って開口部９５に至り、回転テーブル２０の開口部２８ｂから流体通路２７ｂを通って流体導出口２６ｂから供給されるようになっている。
【００４９】
第２の実施の形態のロータリージョイント７０を備えた回転テーブル装置によれば、センターシャフト４０の外周に同心状に配置された筒状の第１のディストリビュータ５０と、第１のディストリビュータ５０の外周に同心状に配置された筒状の第２のディストリビュータ８０と、第２のディストリビュータ８０の外周に同心状に配置された筒状の第３のディストリビュータ９０とを備えた３重構造のディストリビュータを構成しているので、センターシャフト４０やディストリビュータ５０，８０，９０を軸方向に延長しなくても流体ポート４４ａ，５４ａ，５４ｂ，８４ａ，８４ｂ，９４の数を大幅に増加させることができ、さらに種々の多軸のマシニングセンタに対応可能となる。特にマシニングセンタの構造等から上記軸方向のスペースに制限があるときに有効であり、また、一般に長尺物の円筒度を高精度に加工することは困難であるが、かかる加工が不要となるので製造効率を向上させることができる。また、流体ポート４４ａ，５４ａ，５４ｂ，８４ａ，８４ｂ，９４の数はそのままとすれば、回転テーブル２０の高さを低く抑えることができる。
【００５０】
また、３重構造としていることから第１のディストリビュータ５０は回転テーブル２０と共に回転するので、第１のディストリビュータ５０を回転テーブル２０に高精度に取り付ける必要があるが、第１のディストリビュータ５０には嵌合部５０ｃが形成され回転テーブル２０には該嵌合部５０ｃが嵌合する嵌合穴２３が形成されているため、かかる高精度な取り付けを簡易に行うことができる。また、第２のディストリビュータ８０には上下端面間を軸方向に貫通するボルト穴が穿設されているため、回転テーブル２０の上方からボルト穴にボルトを挿入してテーブル本体１０の凹部１４底面と容易に締結固定し、もしくは回転テーブル２０の上方からボルト穴にスパナ（棒スパナ）を挿入してテーブル本体１０の凹部１４底面から容易に取り外すことができる。
【００５１】
また、この例においても、第１のディストリビュータ５０において、内周部に形成される流体ポート５４ａの数を、外周部に形成される流体ポート５４ｂの数よりも多く、さらに第２のディストリビュータ８０において、内周部に形成される流体ポート８４ａの数を、外周部に形成される流体ポート８４ｂの数よりも多く形成することができる。また、第１のディストリビュータ５０の内周部に形成される流体ポート５４ａには圧が比較的高い流体を供給し、外周部に形成される流体ポート５４ｂには圧が次に高い流体を供給し、第２のディストリビュータ８０の外周部に形成される流体ポート８４ｂには圧が比較的低い流体を供給することができる。これにより、シール部材５６，８６，９６の接触摩擦による回転抵抗を低減することができる。
【００５２】
なお、上述した各実施形態では、センターシャフト４０をテーブル本体１０に固定し、ディストリビュータ５０，６０又は５０，８０，９０を回転テーブル２０とテーブル本体１０に交互に固定するように構成したが、センターシャフト４０を回転テーブル２０に固定し、ディストリビュータ５０，６０又は５０，８０，９０をテーブル本体１０と回転テーブル２０に交互に固定するように構成しても良い。また、第２の実施形態の第１のディストリビュータ５０は回転テーブル２０に固定するように構成したが、第３のディストリビュータ９０にフランジ部を形成してそのフランジ部に固定するように構成しても良い。また、ロータリージョイント３０，７０は水平配置の回転テーブル装置を備えたマシニングセンタへの適用に限定されるものではなく、水平配置または垂直配置の回転テーブル装置を備えていればそのような装置であっても適用可能である。また、２重又は３重のロータリージョイント３０，７０に限定されるものではなく、任意の数の多重ロータリージョイントとして構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の第１の実施の形態のロータリージョイントを備えた回転テーブル装置の主要部の断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態のロータリージョイントを備えた回転テーブル装置の主要部の断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１，２…回転テーブル装置、１０…テーブル本体、２０…回転テーブル、２３…嵌合穴、３０，７０…ロータリージョイント、４０…センターシャフト、５０…第１のディストリビュータ、５０ｂ…補強部、５０ｃ…嵌合部、５６，８６，９６…環状溝、６０，８０…第２のディストリビュータ、９０…第３のディストリビュータ、１５ａ，１５ｂ，２５，４２ａ，４２ｂ，５２ａ，５２ｂ，６２，８２ａ，８２ｂ…流体供給路、１７ａ，１７ｂ，２７，４３ａ，４３ｂ，５３ａ，５３ｂ，６３，８３ａ，８３ｂ，９３…流体通路、１８ａ，２８，５５ａ，６５，９５…開口部、４４ａ，５４ａ，５４ｂ，６４，８４ａ，８４ｂ，９４…流体ポート。
【図１】
2010125559.tif 000003
【図２】
2010125559.tif 000004