(57)【要約】      （修正有）【課題】回転軸の回転中に停電等で電源喪失した場合でも、クランプ装置を損傷することを防止する。【解決手段】油圧シリンダ22に圧力油を供給したときに、油圧シリンダ22の油圧力によって、クランプ板21にアンクランプ動作を行わせるようにバネ41のバネ力によるクランプ板21の付勢が解放される。油圧シリンダ22に圧力油を供給するための供給回路51に第１電磁開閉バルブ52が備えられている。油圧シリンダ22から圧力油を排出するための排出回路54に第２電磁開閉バルブ55が備えられている。電源ON時に、第１電磁開閉バルブ52は開放されかつ第２電磁開閉バルブ55は閉鎖され、電源OFF時に、第１電磁開閉バルブ52は閉鎖されかつ第２電磁開閉バルブ55は開放される。排出回路54の第２電磁開閉バルブ55下流にリリーフバルブ56が備えられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械の回転軸の回転をクランプ・アンクランプするためのクランプ要素を備えており、クランプ要素によるクランプ・アンクランプ動作は、油圧手段および弾性手段によって行われ、油圧手段から圧力油を排出したときに、弾性手段の弾性力によって、クランプ要素にクランプ動作を行わせるようにクランプ要素が付勢され、油圧手段に圧力油を供給したときに、油圧手段の油圧力によって、クランプ要素にアンクランプ動作を行わせるように弾性手段の弾性力によるクランプ要素の付勢が解放され、油圧手段に圧力油を供給するための供給回路に第１電磁開閉バルブが備えられ、油圧手段から圧力油を排出するための排出回路に第２電磁開閉バルブが備えられ、電源ON時に、第１電磁開閉バルブは開放されかつ第２電磁開閉バルブは閉鎖され、電源OFF時に、第１電磁開閉バルブは閉鎖されかつ第２電磁開閉バルブは開放され、排出回路の第２電磁開閉バルブ下流にリリーフバルブが備えられているクランプ装置。
【請求項２】
油圧手段は、装置ボディに回転軸と同心状かつ軸方向に移動自在に支持されているシリンダと、シリンダ内に摺動自在に収容されているピストンとを備えており、シリンダおよびピストン間に、シリンダおよびピストンを互いに軸方向反対方向に移動させる油圧力を発生させるシリンダ室が形成されており、弾性手段は、シリンダおよびピストン間に介在させられかつシリンダおよびピストンを互いに軸方向反対方向に移動させる弾性力を有する圧縮コイルバネよりなる請求項１のクランプ装置。
【請求項３】
クランプ要素は、回転軸外面に直交状に設けられているクランプ板を備えおり、クランプ板を、その軸方向両側からシリンダおよびピストンが挟み付けうるように配置されている請求項１または２のクランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、工作機械の回転軸、例えば、マシニングセンターのA軸を所定の旋回位置で位置決め固定するためのクランプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のクランプ装置としては、図３および図４に示すように、回転軸61に直交状に設けられているクランプ板62と、クランプ板62をその軸方向両側から挟みうるように配置されているシリンダ63およびピストン64と、シリンダ63およびピストン64間に介在させられかつシリンダ63およびピストン64を互いに軸方向反対方向に移動させるように付勢している圧縮コイルバネ65とを備えており、シリンダ63およびピストン64間にシリンダ室66が形成されており、図３に示すように、シリンダ室66から圧力油を排出すると、圧縮コイルバネ65のバネ力によって、クランプ板62をシリンダ63およびピストン64が挟み付けてクランプ板62がクランプされ、図４に示すように、シリンダ室66に圧力油を供給すると、圧縮コイルバネ65のバネ力に抗して、シリンダ63およびピストン64が互いに軸方向反対方向に移動させられて、クランプ板62がアンクランプされるようになされており、バネ力を油圧力により緩和して、割り出し時や加工時に必要なクランプ力を調整するようにしているものが知られている。
【０００３】
このクランプ装置では、アンクランプ状態で回転軸61が旋回している最中に、停電などで電源遮断されて、シリンダ室66に圧力油を供給するための油圧回路の油圧が急激に低下すると、クランプ状態になることがある。このような場合、バネの力によって許容荷重を越える押付力が、旋回中のクランプ板62に作用すると、クランプ板62、シリンダ63およびピストン64の摺動面が摩耗、むしれ等の損傷を受ける可能性がある。許容荷重および速度の関係を表すＰＶ曲線によれば、許容荷重は、低速では比較的大きいが、高速では比較的小さいため、高速で旋回中のクランプ板62は比較的小さい押付力によって、損傷させられる危険性が大である。
【０００４】
上記のような事態を回避するために、上記油圧回路に絞りを具備させて、油圧回路から徐々に圧力油を排出し、油圧回路の急激な圧力低下を防止する技術も知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
上記の技術によれば、絞りによる油圧回路の急激な圧力低下を軽減する効果はあるが、絞り効果による、圧力油の排出量の調節が難しくて、クランプ力の調節は容易でない。とくに、加工時に必要なクランプ力を発生させるためにバネの力が大きく設定されていると、停電などによる非常停止で油圧が抜け切る可能性があり、このような場合、回転中のクランプ力に許容値を超えるクランプ力がかかる可能性があり、クランプ板等が傷つく恐れがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１０００４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明の目的は、回転軸の回転中に停電等で電源喪失した場合でも、クランプ装置に損傷を来す恐れのないクランプ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明によるクランプ装置は、工作機械の回転軸の回転をクランプ・アンクランプするためのクランプ要素を備えており、クランプ要素によるクランプ・アンクランプ動作は、油圧手段および弾性手段によって行われ、油圧手段から圧力油を排出したときに、弾性手段の弾性力によって、クランプ要素にクランプ動作を行わせるようにクランプ要素が付勢され、油圧手段に圧力油を供給したときに、油圧手段の油圧力によって、クランプ要素にアンクランプ動作を行わせるように弾性手段の弾性力によるクランプ要素の付勢が解放され、油圧手段に圧力油を供給するための供給回路に第１電磁開閉バルブが備えられ、油圧手段から圧力油を排出するための排出回路に第２電磁開閉バルブが備えられ、電源ON時に、第１電磁開閉バルブは開放されかつ第２電磁開閉バルブは閉鎖され、電源OFF時に、第１電磁開閉バルブは閉鎖されかつ第２電磁開閉バルブは開放され、排出回路の第２電磁開閉バルブ下流にリリーフバルブが備えられているものである。
【０００９】
この発明によるクランプ装置では、電源OFF時に開放される排出回路に備えられたリリーフバルブによって、油圧回路内の油圧は、抜けきらないで、所定の圧力に保持され、この油圧により、クランプ要素に対する弾性手段の弾性力が緩和される。したがって、クランプ装置が損傷する恐れがない。
【００１０】
さらに、油圧手段は、装置ボディに回転軸と同心状かつ軸方向に移動自在に支持されているシリンダと、シリンダ内に摺動自在に収容されているピストンとを備えており、シリンダおよびピストン間に、シリンダおよびピストンを互いに軸方向反対方向に移動させる油圧力を発生させるシリンダ室が形成されており、弾性手段は、シリンダおよびピストン間に介在させられかつシリンダおよびピストンを互いに軸方向反対方向に移動させる弾性力を有する圧縮コイルバネよりなることが好ましい。
【００１１】
また、好ましくは、クランプ要素は、回転軸外面に直交状に設けられているクランプ板を備えおり、クランプ板を、その軸方向両側からシリンダおよびピストンが挟み付けうるように配置されている。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、回転軸の回転中に停電等で電源喪失した場合でも、クランプ装置に損傷を来す恐れのないクランプ装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明によるクランプ装置の電源ON時の状態を示す配置構成図である。
【図２】同クランプ装置の電源OFF時の状態を示す配置構成図である。
【図３】従来例によるクランプ装置のクランプ状態を示す配置構成図である。
【図４】従来例によるクランプ装置のアンクランプ状態を示す配置構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
工作機械は、水平状回転軸11と、回転軸11を取り囲んでこれと同心状をなしている水平円筒状装置ボディ12とを備えている。
【００１５】
回転軸11にはこれと直交状に垂直円板状クランプ板21が固定されている。装置ボディ12にはシリンダ22がクランプ板21を取り囲みかつ軸方向に摺動自在に収容されている。シリンダ22には円筒状ピストン23が半径方向に間隔をおいて内蔵されている。
【００１６】
シリンダ22の内面右端部にはこれと一体的に内向き第１フランジ31がクランプ板21の右側に垂下させられるように設けられている。第１フランジ31から左方に間隔をおいて内向き第２フランジ32がその先端面をピストン23外面に摺接させるように設けられている。ピストン23の外面右端部にはこれと一体的に外向き第３フランジ33がその先端面をシリンダ22内面に摺接させかつクランプ板21の左側に起立させられるように設けられている。ピストン23の外面左端部には外向き第４フランジ34がその先端面をピストン23外面に摺接させるように設けられている。
【００１７】
第２フランジ32および第３フランジ33間には圧縮コイルバネ41が介在させられている。シリンダ22内面およびピストン23外面間の、第２フランジ32および第４フランジ34間にはシリンダ室42が形成されている。
【００１８】
シリンダ室42に圧力油を供給するための供給回路51に第１電磁開閉バルブ52が備えられている。第１電磁開閉バルブ52は、開放位置および閉鎖位置を有している。供給回路51の第１電磁開閉バルブ52上流にはクランプ切替バルブ53が備えられている。クランプ切替バルブ53は、クランプ位置およびアンクランプ位置を有しかつポンプPに接続されたポンプポートおよびタンクTに接続されたタンクポートを有している。シリンダ室42から圧力油を排出するための排出回路54に第２電磁開閉バルブ55が備えられている。第２電磁開閉バルブ55は、開放位置および閉鎖位置を有している。排出回路54の第２電磁開閉バルブ55下流にはリリーフバルブ56が備えられている。
【００１９】
図１は、電源ON時におけるアンクランプ状態を示すものである。第１電磁開閉バルブ52が開放位置に、第２電磁開閉バルブ55が閉鎖位置にそれぞれ位置させられている。クランプ切替バルブ53は、アンクランプ位置に位置させられている。この状態で、ポンプPから、クランプ切替バルブ53および第１電磁開閉バルブ52を経由して、シリンダ室42に圧力油が供給されている。シリンダ室42内に発生する油圧によって、圧縮コイルバネ41のバネ力に抗して、シリンダ22が右動させられ、ピストン23が左動させられ、その結果、第１内向きフランジ31および第３フランジ33間には、クランプ板21の厚みよりも広い間隙が生じ、クランプ板21とともに回転軸11の回転は自由となっている。
【００２０】
図１に示す状態において、クランプ切替バルブ53を、アンクランプ位置からクランプ位置に切り替えると、供給回路51はタンクTに開放される。圧縮コイルバネ41のバネ力によって、シリンダ22が左動させられ、ピストン23が右動させられ、その結果、第１内向きフランジ31および第３フランジ33によってクランプ板21が挟み付けられる。これにより、クランプ板21の回転は拘束される。
【００２１】
図２は、電源OFFの状態を示している。第１電磁開閉バルブ52が閉鎖位置に、第２電磁開閉バルブ55が開放位置にそれぞれ位置させられている。シリンダ室42内の圧力油は、排出回路54を通じて排出されることになるが、リリーフバルブ56によって、その設定圧に、排出回路54内が、そして、シリンダ室42内が保持される。したがって、圧縮コイルバネ41のバネ力から、シリンダ室42内に残留させられた圧力油の油圧を減じた圧力で、クランプ板21はクランプされる。このクランプ力がPV値を超えないように設定することにより、シリンダ22、ピストン23、クランプ板21等の損傷が防止される。
【００２２】
排出回路54内に残留させられた圧力油は、第１および第２電磁開閉バルブ52、55およびリリーフバルブ56から徐々にリークし、最終的に、圧縮コイルバネ41のバネ力によって、クランプ板21は、完全にクランプされる。
【００２３】
上記実施の形態では、圧縮コイルバネ42を使用しているが、必要に応じて、板バネや皿バネ等の別の種類のバネやゴム等の他の弾性体としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
この発明によるクランプ装置は、工作機械の回転軸、例えば、マシニングセンターのA軸を所定の旋回位置で位置決め固定することを達成するのに適している。
【符号の説明】
【００２５】
11  回転軸
21  クランプ板
22  油圧シリンダ
41 バネ
51  供給回路
52  第１電磁開閉バルブ
54  排出回路
55  第２電磁開閉バルブ
56  リリーフバルブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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