(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボディと、該ボディに軸承され回転するテーブル回転体からなり、該テーブル回転体の一部をなす薄肉状のクランププレートがボディの軸方向へ移動するピストンによって弾性変形しボディに押圧され前記テーブル回転体の回転を阻止する工作用割出しテーブルにおいて、前記クランププレートが半径方向の中央部分に弾性変形を容易にする変形部を備えると共にピストンによって押圧される外方部分にピストンとクランププレートとの間の抵抗を大きくする係止部を備え、該係止部がクランププレートの外周の複数箇所を切除した切欠きで形成されていることを特徴とする工作用割出しテーブルのクランプ構造。
【請求項２】
前記変形部が、前記切欠きを半径方向内方へ延長して形成されていることを特徴とする請求項１記載の工作用割出しテーブルのクランプ構造。
【請求項３】
ボディと、該ボディに軸承され回転するテーブル回転体からなり、該テーブル回転体の一部をなす薄肉状のクランププレートがボディの軸方向へ移動するピストンによって弾性変形しボディに押圧され前記テーブル回転体の回転を阻止する工作用割出しテーブルにおいて、前記クランププレートが半径方向の中央部分に弾性変形を容易にする変形部を備えると共に外方部分にピストンによって押圧される係止部を備え、前記クランププレートが中心部を一体に形成すると共に変形部を中心部から半径方向外方へ向けて放射状に突出して形成され、前記変形部がボディの軸方向へ向けて片持ち梁状の変形をする構成になされていることを特徴とする工作用割出しテーブルのクランプ構造。
【請求項４】
ボディと、該ボディに軸承され回転するテーブル回転体からなり、該テーブル回転体の一部をなす薄肉状のクランププレートがボディの軸方向へ移動するピストンによって弾性変形しボディに押圧され前記テーブル回転体の回転を阻止する工作用割出しテーブルにおいて、前記クランププレートが半径方向の中央部分に弾性変形を容易にする変形部を備えると共に外方部分にピストンによって押圧される係止部を備え、前記ピストンの押圧面が回転中心に対して相対向する２個所の部分に設け、前記クランププレートがかまぼこ状の変形をする構成になされていることを特徴とする工作用割出しテーブルのクランプ構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、加工物の割出し作業に使用される工作用割出しテーブルのクランプ構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
割出しテーブルのクランプ構造としては、その構造が簡単でありクランプ力が大きいことから、ディスクプレートを用いた方式がその一つとして使用されてきている。本出願人も特開平４―１０５８３２号公報に示すようにその改良を行なっており、大きなクランプ力を得るためにクランププレートの両面でクランプする構造となしたものであった。
【０００３】
ここで割出しテーブルにおけるクランプの機能を見直してみると、次のことに気付いたのである。
まず第一に、割出しテーブルのクランプは、完全に停止しているディスクプレートの回転を阻止すること、第二に、任意の回転位置でクランプできることの二つであって、一般に思い浮かべる車などのディスクブレーキの機能とは全く異なるものである。即ち、割出しテーブルのクランプは、制動機（動いているものを止める装置）ではなく、止まっているものを外力に抗してその状態に保持する装置、制静機とでも言える装置なのである。
しかし、割出しテーブルに用いられるディスクプレートの形状は、車などのディスクブレーキに用いられるディスクプレートとほぼ同一の形状である薄肉円盤になされていたのであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述したごとく割出しテーブルに必要なクランプの機能を見直し、特にクランププレートの機能に最適な構造となして、クランプを確実なものにすべく大きなクランプ力が得られる割出しテーブルのクランプ構造を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ボディと、該ボディに軸承され回転するテーブル回転体からなり、該テーブル回転体の一部をなす薄肉状のクランププレートがボディの軸方向へ移動するピストンによって弾性変形しボディに押圧され前記テーブル回転体の回転を阻止する工作用割出しテーブルにおいて、前記クランププレートが半径方向の中央部分に弾性変形を容易にする変形部を備えると共にピストンによって押圧される外方部分にピストンとクランププレートとの間の抵抗を大きくする係止部を備え、該係止部がクランププレートの外周の複数箇所を切除した切欠きで形成されていることにあります。
また、前記クランププレートが中心部を一体に形成すると共に変形部を中心部から半径方向外方へ向けて放射状に突出して形成され、前記変形部がボディの軸方向へ向けて片持ち梁状の変形をする構成になされていること、及び、前記ピストンの押圧面が回転中心に対して相対向する２個所の部分に設け、前記クランププレートがかまぼこ状の変形をする構成になされていることにあります。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の割出しテーブルの回転軸に沿う断面図である。図に示すようにボディ１に軸承され回転するテーブル回転体は、テーブル３、スピンドル４、ウオームホイール５の主要部品から構成され、ウオーム６によって回転力を与えられている。テーブル回転体２の一部をなすクランププレート７は、薄肉円盤状に形成されてスピンドル４の下方に複数のボルトで固着されている。この外方部分の上方にボディ１の端面部８が位置し、下方にはスピンドル４の軸方向へ移動するピストン９が配設されている。このピストン９の軸方向上方への移動によるピストン軸力によって、クランププレート７の外方部分は、ボディ１の端面部８に押圧され、その回動が阻止される構造になされている。これによって、任意の回転位置に停止されたテーブル３は、その回動を完全に止められ、テーブル３上にセットされた加工物の加工が行なわれる。
一方、テーブル回転体２の回転が自在なアンクランプ時には、ピストンをその弾性効果によって復帰させるスプリング手段が作用しており、低コスト、省スペースに貢献している。このスプリング手段は、板バネ、コイルバネ、皿バネ、ゴム板などが使用される。図１に示すスプリング手段は板バネ１４を使用した例である。
【０００７】
図２は図１のＡ部を示す部分断面図である。クランププレート７は、テーブル３が回動する状態（アンクランプ時）には、ボディ１の端面部８との間に0.05mm程度の隙間Ｓが設けられており、スピンドル４から水平方向である外方へ伸延している。また、ピストン１０との間は、0.3mm程度の隙間ｋが設けられ、クランププレート７は、スピンドル４と共に抵抗を受けることなく回動することができる。
一方、テーブル３の回動を阻止する状態（クランプ時）には、クランププレート７はその外方部分をピストン９の押圧面１０によって押さえられ、クランププレート７の半径方向の中央部分は、上方へ向けて弾性変形し、外方部分がボディ１の端面部８に接触し、外方部分に設けられた係止部１１によって回動を阻止される。この際、円盤状のクランププレート７は、内周部分をスピンドル４に固着されているために図３のＡに示す如く傘状に変形することになる。この時クランププレート７を0.05mm弾性変形させる力Ｐと変形量δの関係は
変形量；δ＝0.05＝（α×Ｐ×ａ２）／（Ｅ×ｔ３）
α；ａとｂの比にかかわる定数
Ｐ；変形に必要な力
Ｅ；ヤング率
ｔ；板厚
となり、力Ｐは
Ｐ＝（δ×Ｅ×ｔ３）／（α×ａ２）
となる。（変形を示す模式図として図３のＢを参照）
ここでヤング率（クランププレートの材質が同一）および板厚が同一であれば弾性変形させる力と変形量の関係は、ａ寸法とｂ寸法によって自ずと決まってくる。しかし、Ｅ、ｔ、ａ、ｂが決められたクランププレートにおいて、クランププレート７の弾性変形に要する力Ｐを減少させるためには、クランププレート７の変形量が大きい半径方向の中央部分に変形部１２を備えることが有効となる。即ち、この変形部１２は、断面二次モーメントＩを小さくするものであり、変形部１２を備えることにより前述の式は
Ｐ＝η×（δ×Ｅ×ｔ３）／（α×ａ２）
η・・・変形部の半径方向断面二次モーメントの低下による係数（０＜η＜１）
と考えると、断面二次モーメントを小さくすることにより係数ηを小さくし弾性変形に要する力Ｐを減少させることができる。
また、外方部分には係止部が設けてあり、摩擦面を傷つけないために油潤滑の状態でのテストの結果では係止部を設けない従来のクランププレートの摩擦係数が0.１程度であったものに比べ、約1.５〜２倍の0.１５〜0.２に上昇した。
【０００８】
図４は、テストに供した円盤状のクランププレート７の正面図であり、その半径方向の中央部分は、変形部１２に形成され複数の穴が設けられている。内周部分は、クランププレート７をスピンドル４に取り付けるためのボルト穴１３が設けられており、外方部分をピストン９によって押さえられるため中央部分に変形部位を設けることは変形量の観点から非常に有効である。即ち、中央部分の断面二次モーメントを減少させて変形量を大きくし、ピストン９の作用力を効率よく活用するのである。一方、外方部分は円周の複数箇所を切除して切欠きを設ける係止部１１となして、端面部８とピストン９とによる挟み込み時の僅かな食い込み作用を与えようとするものである。
【０００９】
クランププレートの変形に要する力を小さくする工夫のひとつとして前述したように断面二次モーメントを小さくする方法に加え、さらに、クランププレートの変形する形態を変える方法によっても可能である。
クランププレートを押し付ける際クランププレートの変形の態様として図５は、前述のような外方部分の全周を押し付けて傘状に変形させるのではなくクランププレート７をかまぼこ状に変形させるべく、ピストン９の押圧面１０を相対向する２個所の部分に設けることによって、クランププレート７の変形に要する力を軽減し、ピストン９の作用力を端面部８へさらに有効に作用させることができる。同様な変形を得るクランププレートの他の例として図６、図７を示す。
図６のクランププレートは、図４のクランププレートの変形の態様であり、係止部１１の切欠きを円周方向に一定幅のＶ寸法で半径方向に長くし、それを多数設けたものである。これによって変形部１２は自ずと幅狭になり、変形を容易にすることができる。
【００１０】
図７のクランププレートは、図５に示したかまぼこ状の変形に対応した形状のものであり、Ｓ点もしくはＴ点のそれぞれ相対向する２個所の部位に変形に要する力Ｗを作用させることになる。
また、傘状・かまぼこ状の変形に比べ、単なる片持梁の変形と成すことによりさらに変形に要する力を小さくすることができる。図８のＡに示すクランププレート７の相対応する二個所を0.05mm変形させるに要する力Ｆは
Ｆ＝（δ×Ｅ×ｂ×ａ３）／（４×Ｌ３）
Ｆ；変形に必要な力
δ；変形量
Ｅ；ヤング率
ｂ；幅
ａ；板厚
Ｌ；長さ
となり（変形を示す模式図として図８のＢを参照）、これを傘状の変形に要する力と比較するとはるかに少ない力で同じ変形を可能にする。
尚、押圧面１０は、２個所に限らず、作用力との関係で数箇所設けてもよい。
【００１１】
【他の実施例】
クランププレートの中央部分における変形部の他の例としては、図９に示す如く中央部を薄くして変形部１２の断面二次モーメントを小さくしてもよい。
係止部の他の実施例としては、外方にスパイク状の突起を設けたり、放射方向の溝を設けることによって効果が増長される。
【００１２】
【発明の効果】
請求項１によると、係止部が、食い込み作用を与える切欠きに形成されていることから、ボディの端面部とピストンとの両面における抵抗が、単なる摩擦ではなく食い込みによる引っ掛かりによって、せん断力に近い極めて大きな値として作用し、テーブルに働く大きな外力に対処できる。請求項２によると、係止部１１の切欠きを円周方向に一定幅のＶ寸法で半径方向に長くし、それを多数設けたものである。これによって変形部１２は自ずと幅狭になり、変形を容易にすることができる。請求項３によると、クランププレートが、中心部を一体に形成すると共に変形部を半径方向へ向けて放射状に形成されボディの軸方向へ向けて片持ち梁状の変形をする構成になされていることから、より小さな押圧力で大きなクランプ力を得ることができる。請求項４によると、クランププレート７をかまぼこ状に変形させるべく、ピストン９の押圧面１０を相対向する２個所の部分に設けることによって、クランププレート７の変形に要する力を軽減し、ピストン９の作用力を端面部８へさらに有効に作用させることができる。
【００１３】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の割出しテーブルの回転軸芯に沿う断面図。
【図２】図１に示すＡ部の部分拡大図。
【図３】クランププレートの変形状態を示すテーブルの回転軸芯に沿う断面図と、模式図
【図４】クランププレートの正面図。
【図５】かまぼこ状の変形の形態を示す模式図。
【図６】他の実施例を示すクランププレートの正面図。
【図７】他の実施例を示すクランププレートの正面図。
【図８】他の実施例を示すクランププレートの正面図と、変形状態を示す模式図。
【図９】他の実施例を示すクランププレートのテーブルの回転軸芯に沿う断面図。
【符号の説明】
１    ボディ
２    テーブル回転体
７    クランププレート（ディスクプレート）
８    端面部
９    ピストン
１０  押圧面
１１  係止部
１２  変形部
１３  穴
１４  バネ板
【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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