(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続コネクタを介してケーブルにより工作機械に電気的・流体圧的に少なくともいずれか一方で接続されるインデックス装置において、
インデックス装置および工作機械の少なくともいずれか一方の本体に、本体側に開口するケース体であって接続コネクタを保持するケース体を設け、該ケース体を回転可能に本体で支持しながら本体の内部空間に連通させ、接続コネクタは、他方からのケーブルの端部の接続具に接続可能であり、かつ本体の内部空間から延びる電線またはおよび圧力流体用の可撓性パイプにケース体の内部で接続されることを特徴とするインデックス装置。
【請求項２】
ケース体は、環状軸受部材を介して回転可能に支持されることを特徴とする請求項１記載のインデックス装置。
【請求項３】
ケース体は、接続コネクタを複数有し、それぞれの接続コネクタに電気・流体圧用の少なくともいずれか一方の導通部材が接続されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインデックス装置。
【請求項４】
ケース体は、ケーブル規制部を有し、接触してケーブルのケース体に対する変位を規制することを特徴とする請求項２または請求項３に記載のインデックス装置。
【請求項５】
本体の内部空間に一対の嵌合部材が併設されて互いに接続される流体通過路をそれぞれ有し、一方の嵌合部材は本体に固定され、他方の嵌合部材は一方の嵌合部材によって回転自在に支持されると共に、流体通過路がケース体に保持される第２の接続コネクタに可撓性パイプを介してケース体の内部で接続され、第２の接続コネクタは他方からのケーブルの端部の接続具に接続可能であることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３または請求項４に記載のインデックス装置。
【請求項６】
ケース体は、本体側に開口する内部空間を有すると共に接続コネクタを有する第１のケース体部分と、第１のケース体部分側と本体側とで開口し内部空間を有する１つ以上の第２のケース体部分と、中空軸を有してケース体部分どうしを相対回転可能に支持すると共にケース体部分の内部空間どうしを連通する１つ以上の連結部分とを含むことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４または請求項５に記載のインデックス装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、工作機械に接続コネクタを介してケーブルにより電気的・流体圧的に接続されるインデックス装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インデックス装置は、工作機械の加工テーブルに設置され、インデックス装置と工作機械とは、それぞれの接続コネクタを介して可撓材からなる電気ケーブルや流体圧ケーブルにより電気的・流体圧的に接続されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
工作機械の加工テーブルの移動や回転により、両方の接続コネクタ間で電気ケーブルや流体圧ケーブルが捻れ、それぞれの接続コネクタに捻れ力が加わり、接続コネクタが破損する。そのため、加工テーブルの移動や回転において、移動の速度や回転の量を制限したり、可撓性の良いケーブルとする必要があった。
【０００４】
したがって、本発明の目的は、工作機械の加工テーブルの移動や回転により、インデックス装置と工作機械本体との間を接続する電気・流体圧用のケーブルの捻れ、接続コネクタに加わる荷重により、接続コネクタの破損を防止することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的のもとに、本発明は、接続コネクタを介してケーブルにより工作機械に電気的・流体圧的に接続されるインデックス装置において、接続コネクタを有するケース体を、中空の連結部を介して回転可能とすると共に、本体から延びる導通部材を、中空の連結部の内部空間を通過させて接続している。
【０００６】
具体的に記載すれば、請求項１のインデック装置は、接続コネクタを介してケーブルにより工作機械に電気的・流体圧的に少なくともいずれか一方で接続されるインデックス装置において、インデックス装置および工作機械の少なくともいずれか一方の本体に、本体側に開口するケース体であって接続コネクタを保持するケース体を設け、該ケース体を回転可能に本体で支持しながら本体の内部空間に連通させ、接続コネクタは、他方からのケーブルの端部の接続具に接続可能であり、かつ本体の内部空間から延びる電線またはおよび圧力流体用の可撓性パイプにケース体の内部で接続される。
【０００７】
請求項２で、ケース体は、環状軸受部材を介して回転可能に支持される。請求項３で、ケース体は、接続コネクタを複数有し、それぞれの接続コネクタに電気・流体圧用の少なくともいずれか一方の導通部材が接続される。
【０００８】
請求項４で、ケース体は、ケーブル規制部を有し、接触してケーブルのケース体に対する変位を規制する。請求項５で、本体の内部空間に一対の嵌合部材が併設されて互いに接続される流体通過路をそれぞれ有し、一方の嵌合部材は本体に固定され、他方の嵌合部材は一方の嵌合部材によって回転自在に支持されると共に、流体通過路がケース体に保持される第２の接続コネクタに可撓性パイプを介してケース体の内部で接続され、第２の接続コネクタは他方からのケーブルの端部の接続具に接続可能である。
【０００９】
請求項６で、ケース体は、本体側に開口する内部空間を有すると共に接続コネクタを有する第１のケース体部分と、第１のケース体部分側と本体側とで開口し内部空間を有する１つ以上の第２のケース体部分と、中空軸を有してケース体部分どうしを相対回転可能に支持すると共にケース体部分の内部空間どうしを連通する１つ以上の連結部分とを含む。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１、図２、図３および図４は、請求項１、請求項２、請求項３、および請求項４に対応しているインデックス装置１を示している。インデックス装置１は、ケース体２およびインデックス装置本体１１の内部空間を形成する連結部３の内部の１または２以上の接続コネクタ４、ケーブル５および導通部材６により工作機械７の工作機械本体８に電気的・流体圧的に接続される。
【００１１】
ケース体２は、箱状のケース本体９によって構成されており、インデックス装置１のインデックス装置本体１１および工作機械本体８の少なくともいずれか一方、この例によると、インデックス装置本体１１側に開口する内部空間１２、ケーブル５の接続側で開口するケーブル接続空間１３を有すると共に、箱状のケース本体９と一体の仕切り板１０の位置で接続コネクタ４を保持している。
【００１２】
ケース体２は、接続コネクタ４とケーブル５の端部の接続具１４を工作機械本体８の加工雰囲気から遮蔽すると共に、ケース本体９のケーブル接続空間１３を形成する部分が、ケーブル規制部となってケーブル５に接触して、ケース体２に対する変位を規制し、ケース体２の移動にともなって発生するケーブル５の回転力（トルク）を受け止め、接続コネクタ４にかかる負荷を減少するために設けられる。
【００１３】
仕切り板１０は、ケース体２の内部でケース本体９と一体であり、内部空間１２とケーブル接続空間１３とを仕切り、ケーブル接続空間１３に向けられた接続コネクタ４を保持している。内部空間１２は、中空の連結部３のインデックス装置本体１１の内部空間を形成する挿通空間１５を介してインデックス装置本体１１の内部に通じており、また、他方のケーブル接続空間１３は、ケーブル５の方向に延在している。
【００１４】
この例で、接続コネクタ４は、流体圧用および電気（信号・動力）用として合計２つ設けられており、そのうちの１つは、インデックス装置本体１１のサーボモータ１６およびそのエンコーダ１７から延びて内部空間１２に達している導通部材６としての電気（信号）用の電線６ａ、電気（動力）用の電線６ｂに接続されており、また、残り１つは、インデックス装置本体１１のクランプ手段１８から延びて内部空間１２に達している導通部材６として圧力流体用の可撓性パイプ６ｃに接続されている。
【００１５】
また、インデックス装置本体１１を形成する連結部３は、筒状の中空軸１９を有し、この中空軸１９によりケース体２をインデックス装置本体１１に対して回転可能に支持すると共に、筒状の中空軸１９の中心空間により形成される内部空間である挿通空間１５を介して、ケース体２の内部空間１２をインデックス装置本体１１の内部に連通させている。この例で、連結部３の中空軸１９は、環状軸受部材２０として、３つのべアリングホルダ２１、２２、２３、１つのスラストベアリング２４および２つのラジアルベアリング２５を同軸状態で組み合わせて構成されている。
【００１６】
べアリングホルダ２１は、上方の取り付けボルト２６によりケース体２の下面に取り付けられ、べアリングホルダ２２、２３は、インデックス装置本体１１の上面に下方の取り付けボルト２７により取り付けられている。スラストベアリング２４は、べアリングホルダ２１とべアリングホルダ２３との間にあって、連結部３の軸線方向負荷を支持する。また、２つのラジアルベアリング２５は、内輪でべアリングホルダ２１にはまり、外輪でべアリングホルダ２２、２３にはまって、これらを同軸状態で回転自在に組み合わせている。このようににして、ケース体２の内部空間１２は、連結部３（中空軸１９）の内部の挿通空間１５にのみ開口しており、インデックス装置本体１１の内部空間だけに連通している。
【００１７】
なお、インデックス装置１は、インデックス装置本体１１の例えば正面にインデックステーブル３０を水平な軸２８により回転自在に具備し、インデックス装置本体１１の下方のスライドテーブル２９により、工作機械本体８と一体のスライドレール３１を移動できるようになっている。
【００１８】
インデック装置１がスライドレール３１に沿って移動すると、ケーブル５に捻れ力や伸縮力が作用し、これらの力が回転力（トルク）としてケース体２に作用する。このとき、ケース体２は、連結部３（中空軸１０）を中心として力の作用方向に回転し、可撓性のケーブル５や導通部材６（電線６ａ、６ｂおよび可撓性パイプ６ｃ）の捻れ力や伸縮力を吸収し、それらに作用するそれらの力を消滅させる。これによって、ケーブル規制部が形成されていることもあいまって、接続コネクタ４に加わる負荷が減少し、接続コネクタ４の破損がなくなるとともに、可撓性のケーブル５の耐久性も向上する。
【００１９】
導通部材６（電線６ａ、６ｂおよび可撓性パイプ６ｃ）は、ケース体２の内部空間１２から連結部３の外側を通らずに挿通空間１５を経て、インデックス装置本体１１の各部に達している。このため、ケース体２の回転の際に、電線６ａ、６ｂおよび可撓性パイプ６ｃは、連結部３の外側に巻き付かず、また、これによりケース体２の回転が妨げられることもない。
【００２０】
しかも、連結部３（中空軸１０）は、環状軸受部材２０（３つのべアリングホルダ２１、２２、２３、１つのスラストベアリング２４および２つのラジアルベアリング２５）を介して回転可能に支持されているので、容易に回転でき、ケース体２に加わる回転力（トルク）を完全に解消する。また、環状軸受部材２０を用いることにより、連結部３内に挿通空間１５を形成することができ、この挿通空間１５の部分に、導通部材６（電線６ａ、６ｂおよび可撓性パイプ６ｃ）を簡単に通過させることができる。
【００２１】
さらに、ケース体２は、接続コネクタ４を複数有し、それぞれの接続コネクタ４に導通部材６（電線６ａ、６ｂおよび可撓性パイプ６ｃ）が接続されるから、その内部空間１２が有効に利用でき、省スペースが可能となる。また、ケース体２の内部空間１２は、工作機械７の加工雰囲気から遮蔽され、電線６ａ、６ｂおよび可撓性パイプ６ｃを切削油、加工粉塵、切屑等から遮蔽し、それらを保護することができる。
【００２２】
なお、図７は、ケーブル規制部を形成するために、ケース体２のケーブル接続空間１３をケーブル方向に延在させる代わりに、ケーブルホルダ６４とブッシュ６５とを設け、常時ケーブル５の変位を規制すると共に、接続コネクタ４を外部から遮蔽し保護するものである。ケーブル５を接続コネクタ４に接続後、ケーブルホルダ６４をケース本体９に嵌め込むことにより、ケーブル接続空間１３は密閉される。
【００２３】
つぎに、図５は、請求項２、請求項３および請求項５に対応しているインデックス装置１を示している。図５で、インデックス装置１は、ケース体２および連結部３の内部の１または２以上の接続コネクタ４、ケーブル５および導通部材６により工作機械本体８に電気的・流体圧的に接続される。ケース体２は、箱状のケース本体９により構成されており、ケース本体９の内部をケース本体９と一体の仕切り板３２により上下に仕切り、上の内部空間３３で導通部材６として２つの流体圧用の可撓性パイプ６ｃおよびロータリジョイント３５を接続状態で収納するとともに、下の内部空間３４で導通部材６として電線６ａ、６ｂを収納しており、それぞれの内部空間３３、３４の外側に流体圧用の接続コネクタ４と電気用の接続コネクタ４を保持している。このように、ケース体２の内部空間３４、３３に電気用の接続コネクタ４と第２の接続コネクタとしての流体圧用の接続コネクタ４とが併設されている。
【００２４】
なお、上下の内部空間３３、３４は、ともに連結部３（中空軸１９）のインデックス装置本体１１の内部空間となる挿通空間１５によりインデックス装置本体１１の内部に通じている。この例で、ケース体２は、長く延在しており、接続コネクタ４に接続される導通部材６としての電線６ａ、６ｂ、可撓性パイプ６ｃを工作機械７の加工雰囲気から遮蔽すると共に、環状軸受２０の軸心から接続コネクタ４が離れているため、ケーブル５の僅かな回転力でも容易に回転し、接続コネクタ４には負荷がほとんどかからない。
【００２５】
連結部３は、環状軸受部材２０として上下のべアリングホルダ３６、３７、１つのスラストベアリング３８、オイルシール３９および上下の取り付けボルト４０、４１により組み立てられ、これらは、中空軸１９を構成しており、インデックス装置本体１１上で、ケース体２を回転自在に支持している。ここで、ロータリジョイント３５は、中空軸１９の内部の挿通空間１５を通って、インデックス装置本体１１の内部に達し、そこで一対の嵌合部材４２としてのロータリジョイント４３、４４のうちロータリジョイント４４に連結されている。また、電線６ａ、６ｂは、中空軸１９の挿通空間１５を通り、インデックス装置本体１１の内部に達し、サーボモータ１６およびサーボモータ１６のエンコーダ１７に接続されている。
【００２６】
一方のロータリジョイント４３は、筒状であり、インデックス装置本体１１に対して固定部材４５、取り付けボルト４６により固定され、流体通過路４７により配管部材４８に接続されている。また、他方のロータリジョイント４４は、一方のロータリジョイント４３の中心孔にはまり、上下のボールベアリング４９により一方のロータリジョイント４３に対して回転自在に支持され、上部でロータリジョイント３５に連結されている。
【００２７】
ロータリジョイント３５は、ロータリジョイント４４の上端に圧入されているフランジ５０を介して、ボルト５１により中心のロータリジョイント４４に連結され、それとともに回転自在に支持されている。このようにして、２本の可撓性パイプ６ｃは、ロータリジョイント３５の流体通過路５２、中心のロータリジョイント４４の流体通過路５３、ロータリジョイント４３の内周面の環状溝５４およびロータリジョイント４３の流体通過路４７を経て、配管部材４８に達し、クランプ手段１８に圧力流体を供給する。
【００２８】
この例によると、ロータリジョイント３５、４４の回転により、可撓性パイプ６ｃは、捩れないので、有利である。なお、ロータリジョイント３５、４３、４４は、２系統の流体通過路４７、５２、５３に限らず、３以上の系統の流体通過路とすることもできる。また、ロータリジョイント機構において、固定部材４５を軸として上方に延長して一方のロータリジョイントを形成し、接続コネクタ４に接続されるロータリジョイント３５を中空の軸として固定部材４５に嵌合させて、内部空間３３、３４内で構成することもできる。
【００２９】
図６は、請求項２、請求項３および請求項５に対応しているインデックス装置１を示している。図６で、インデックス装置１は、ケース体２の１または２以上の接続コネクタ４、ケース体２および本体の内部空間を形成する連結部３の内部の１または２以上の導通部材６により工作機械本体８に電気的・流体圧的に接続される。ここで、導通部材６は、電気・動力用の電線６ａ、信号用の電線６ｂ、複数の可撓性パイプ６ｃであり、これらの可撓性パイプ６ｃは、一端でケース体２の接続コネクタ４に接続され、他端でインデックス装置１の内部に固定された回転（旋回）可能なスイベルジョイント５５よりクランプ手段１８に接続され、必要時にクランプ手段１８に圧力流体を供給する。
【００３０】
なお、連結部３は、環状軸受部材２０として上下のべアリングホルダ５６、５７、１つのボールベアリング５８、オイルシール５９および上下の取り付けボルト６０、６１により組み立てられ、これらは、中空軸１９を構成して、インデックス装置本体１１上で、ケース体２を回転自在に支持している。もちろん、導通部材６（電線６ａ、６ｂおよび可撓性パイプ６ｃ）は、中空軸１９の内の挿通空間１５を通る。
【００３１】
【発明の効果】
請求項１によれば、接続コネクタを介してケーブルにより工作機械に電気的・流体圧的に少なくともいずれか一方で接続されるインデックス装置において、インデックス装置および工作機械の少なくともいずれか一方の本体に、本体側に開口するケース体であって接続コネクタを保持するケース体を設け、該ケース体を回転可能に本体で支持しながら本体の内部空間に連通させ、接続コネクタは、他方からのケーブルの端部の接続具に接続可能であり、かつ本体の内部空間から延びる電線またはおよび圧力流体用の可撓性パイプにケース体の内部で接続される。
【００３２】
工作機械とインデック装置とを接続するケーブルおよび電線や可撓性パイプは、インデックテーブルの移動や回転により、伸縮や捻れを発生する。このため、ケーブルから接続コネクタに負荷が加わり、負荷の一部は、ケース体に回転力として作用する。しかし、請求項１の構成によれば、ケース体は、回転可能に支持され、回転トルクにより回転して、負荷の一部を解消し、接続コネクタの破損を防止する。また、一方の本体内の電線や可撓性パイプは、外側を通らずにケース体の内部空間に達するので、ケース体の回転の際に本体の外側に巻き付くことがなく、ケース体の回転が妨げられないし、さらに、工作機械の加工雰囲気から遮蔽され、切削油、加工粉塵、切屑等から保護される。また、接続コネクタと本体は、電線や可撓性パイプにより接続されるため、可撓性パイプを用いずケース体自身がいわば可撓性パイプとなって流体圧的に接続する方法と比較し有利であり、ケース体は、流体の高圧力に耐える高剛性かつ流体を漏らさない構造体とする必要がない。
【００３３】
請求項２によれば、環状軸受部材を介してケース体は、回転可能に支持されるから、容易に回転でき、ケース体に加わる回転トルクを完全に解消する。また、環状軸受部材を用いることにより、回転中心に本体の内部空間を形成することができ、この内部空間を利用して電線や可撓性パイプを通過させることができる。
【００３４】
請求項３によれば、ケース体は、接続コネクタを複数有しており、それぞれの接続コネクタに電線や可撓性パイプが接続されることから、その部分で省スペースが可能となる。
【００３５】
請求項４によれば、ケース体は、ケーブル規制部を有し、接触してケーブルのケース体に対する変位を規制するから、ケーブルの回転力をケーブル規制部が受け、接続コネクタに加わる力を削減することができる。
【００３６】
請求項５によれば、本体の内部空間に一対の嵌合部材が併設されて互いに接続される流体通過路をそれぞれ有し、一方の嵌合部材は本体に固定され、他方の嵌合部材は一方の嵌合部材によって回転自在に支持されると共に、流体通過路がケース体に保持される第２の接続コネクタに、可撓性パイプを介してケース体の内部で接続され、第２の接続コネクタは他方からのケーブルの端部の接続具に接続可能であるから、ケーブルからの回転トルクにより、ケース体が回転すると共に、接続コネクタを介して嵌合部材の他方が回転するため、一対の嵌合部材は、回転により捻れることなく、接続コネクタと本体とを接続することができる。また、一対の嵌合部材が電線や可撓性パイプと併設され、一対の嵌合部材の流体通過路に接続される第２の接続コネクタが、電線や可撓性パイプと接続される接続コネクタと共にケース体に保持されて、他方からのケーブルの端部の接続具に接続可能なので、工作機械とインデック装置をより多種類の形態で接続可能となる。
【００３７】
請求項６によれば、ケース体は、本体側に開口する内部空間を有すると共に接続コネクタを有する第１のケース体部分と、第１のケース体部分側と本体側とで開口し内部空間を有する１つ以上の第２のケース体部分と、中空軸を有してケース体部分どうしを相対回転可能に支持すると共にケース体部分の内部空間どうしを連通する１つ以上の連結部分とを含むため、工作機械のテーブルの移動にともない、ケース体に加わるケーブルの力の方向が変化するが、連結部分で屈曲することが可能となり、接続コネクタに掛かる負荷が、より小さくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインデック装置の正面図である。
【図２】本発明のインデック装置の平面図である。
【図３】本発明のインデック装置の側面図である。
【図４】本発明のインデック装置の要部、特に連結部の拡大断面図である。
【図５】本発明の他のインデック装置の要部、特にケース体および連結部の拡大断面図である。
【図６】本発明の他のインデック装置の要部、特にケース体および連結部の拡大断面図である。
【図７】本発明の他のインデック装置の要部、特にケース体の拡大断面図である。
【符号の説明】
１インデックス装置
２ケース体
３連結部
４接続コネクタ
５ケーブル
６導通部材、６ａ、６ｂ電線、６ｃ可撓性パイプ
７工作機械
８工作機械本体
９箱状のケース本体
１０仕切り板
１１インデックス装置本体
１２内部空間
１３ケーブル接続空間
１４接続具
１５挿通空間
１６サーボモータ
１７エンコーダ
１８クランプ手段
１９中空軸
２０環状軸受部材
３３内部空間
３４内部空間
３５ロータリジョイント
４２嵌合部材
４３ロータリジョイント
４４ロータリジョイント
４７流体通過路
４８配管部材
５２流体通過路
５３流体通過路
５４環状溝
【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】
0003630370.tif 000007
【図７】
0003630370.tif 000008