(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
揺動ユニットと、伝達ユニットと、第１及び第２割出しテーブルユニットとを備え、
上記揺動ユニットは、出力軸に動力伝達機構を設けたロータリアクチュエータを、伝達ユニットのケースボディに並置状態で連結することにより構成し、
上記第１及び第２割出しテーブルユニットは、それぞれ背面に複数の係合溝を設けたテーブルを、伝達ユニットにおけるケースボディの両端に回転自在に支持することにより構成し、
上記伝達ユニットのケースボディ内に回転自在に嵌入したシリンダ部材には、ピストンを摺動自在に嵌入するシリンダ孔を備えると共に、ロータリアクチュエータの出力軸から上記動力伝達機構を介して回転力が伝達される伝動部材、及び該伝動部材の周辺側に位置する凸部を設け、
上記伝達ユニットのケースボディに、シリンダ部材の回転揺動に際して上記凸部が揺動端において当接する調整子を設けて、それを外部から進退調節可能とし、
上記シリンダ孔に嵌入したピストンに、その一方のストローク端において、第１及び第２割出しテーブルユニットにおけるそれぞれのテーブルの係合溝に係合すると共にそれらのテーブルユニットの少なくとも一方の固定部分に係合してテーブルを固定位置に保持し、他方のストローク端において、第１及び第２割出しテーブルユニットにおけるそれぞれのテーブルの係合溝とシリンダ部材に係合してそれらのテーブルに対する回転力の伝達を行う動力伝達手段を設けた、
ことを特徴とするインデックス装置。
【請求項２】
請求項１のインデックス装置において、伝達ユニットにおける動力伝達手段として、ピストンに、その一方のストローク端において、第１及び第２割出しテーブルユニットにおけるテーブルの係合溝に係合すると共に、テーブルを回転自在に支持する位置決めガイドの少なくとも一方に設けた係合溝に係合して、それらのテーブルを固定位置に保持する突出部、及びシリンダ部材におけるシリンダ孔内にあって、上記ピストンの周辺側において、それぞれのテーブルの係合溝に係合した突出部がその係合状態を保持したままで、上記シリンダ孔の内底に設けた係合溝に係合して、それぞれのテーブルに対する回転力の伝達を行う突出部を設けた、
ことを特徴とするインデックス装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転駆動部にロータリアクチュエータを用い、駆動の伝達部にシリンダを用いて、割出しテーブルに一定角度の回転を与えるようにしたインデックス装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
空気圧インデックス装置は、例えば、特開平５−１７０４号公報に開示されているように、既に公知である。この既知のインデックス装置は、図６に示すように、ツールやワーク等を搭載すべき割出しテーブル６３を周方向に所定のピッチでインデックス回転させるもので、インデックス回転用の駆動源として、所定角度範囲で正逆回転するロータリアクチュエータ６１を用い、このロータリアクチュエータ６１の出力軸６２に、上記割出しテーブル６３と一体化した円筒状のインデックス軸６４を継手部材６５により接離自在としたものである。
【０００３】
さらに具体的に説明すると、このインデックス装置においては、ケーシング６６内の軸受６７，６７で回転自在に軸支された上記インデックス軸６４内に、内部にピストン６８を嵌入した軸線方向に摺動自在の継手部材６５を設け、この継手部材６５の下端に往動用圧力室６９を設けると共に、継手部材６５及びピストン６８の上方に復動用圧力室７０を設け、それらの圧力室６９，７０に駆動用の圧力流体（圧縮空気）を給排可能とし、継手部材６５を上動位置と下動位置とに選択的に保持できるようにしている。
【０００４】
該継手部材６５は、図６の右半に示す上動（往動）位置で、その下端部外周に設けた凸部７１をインデックス軸６４の下端に設けた凹部７２と回止め係合させると共に、継手部材６５の内周に突設したピストン受けを兼ねる爪部７３を、継手部材６５内に先端を突入させたロータリアクチュエータ６１の出力軸６２の先端周囲の放射状の突起７４と係合させ、また、図６の左半に示す下動（復動）位置においては、上記爪部７３と出力軸６２の先端の突起７４との係合を外すと共に、継手部材６５に設けた前記凸部７１をケーシング６６の端盤７５に設けた環状配列の突起からなる拘束部材７６に係合させるようにしている。
【０００５】
しかしながら、このような構成では、ロータリアクチュエータ６１の出力軸６２の突起７４に対して爪部７３が係合して駆動される継手部材６５自体が、ピストン６８と共に圧力流体の作用を受けるため、該継手部材６５を外部から角度調整可能にすることが極めて困難である。そのため、揺動停止位置の精度は、ロータリアクチュエータ６１に依存することになるが、多くの場合、ロータリアクチュエータは角度調整機能を持たないため、インデックス装置の設置時における調整に時間と手間が掛るばかりでなく、停止位置精度の低下により、継手部材６５の上下動に伴う各係合部分の係脱に際して該部にかじりが生じ易い。また、仮にロータリアクチュエータ６１が角度調整機能を有していたとしても、該アクチュエータの出力軸６２の突起７４と継手部材６５における爪部７３との係合部分は回転半径が小さいため、調整が非常に困難であり、十分な精度も望めない。
【０００６】
さらに、上記ロータリアクチュエータ６１は、その出力軸６２の先端に駆動用の突起７４を直接設けているため、汎用の製品を用いることができず、しかも、上述したように、ロータリアクチュエータは角度調整機能を持たず、揺動停止位置の精度が十分に得られないので、ロータリアクチュエータを交換する場合等において各ロータリアクチュエータ間に互換性がない。
また、上記ロータリアクチュエータ６１は、揺動運動の伝達手段として、継手部材６５内において出力軸６２に直接突起７４を設け、それを継手部材６５の内周における爪部７３と係合させるため、当該係合部分の回転半径が小さく、突起７４及び爪部７３の強度を十分に確保することも困難である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の技術的課題は、上記ロータリアクチュエータを用いたインデックス装置において、揺動停止位置の精度を高め、正確なインデックス動作を得るため、ロータリアクチュエータで駆動される揺動運動部分に外部からの角度調整機構を設置可能にすることにある。
本発明の他の技術的課題は、上記角度調整機能をロータリアクチュエータに求めることなく、伝達ユニット側にその機能を持たせることにより、ロータリアクチュエータで構成する揺動ユニットの互換性を得ることにある。
本発明の他の技術的課題は、インデックス装置を複数のユニットに分割して構成することにより、メンテナンス性を改善することにある。
【０００８】
また、市場においては、インデックス軸の軸線方向の両端にそれぞれ割出しテーブルユニットを設け、それらの割出しテーブルユニットにおけるテーブルの位置保持、解除、及び揺動のための動力伝達を同期して行うことができるようなインデックス装置が要望されており、よって、本発明の技術的課題は、如上のような市場の要望を満たすことができる簡単な構造のインデックス装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明のインデックス装置は、揺動ユニットと、伝達ユニットと、第１及び第２割出しテーブルユニットとを備え、上記揺動ユニットは、出力軸に動力伝達機構を設けたロータリアクチュエータを、伝達宇ユニットのケースボディに並置状態で連結することにより構成し、上記第１及び第２割出しテーブルユニットは、それぞれ背面に複数に係合溝を設けたテーブルを、伝達ユニットにおけるケースボディの両端に回転自在に支持することにより構成し、上記伝達ユニットのケースボディ内に回転自在に嵌入したシリンダ部材には、ピストンを摺動自在に嵌入するシリンダ孔を備えると共に、ロータリアクチュエータの出力軸から上記動力伝達機構を介して回転力が伝達される伝動部材、及び該伝動部材の周辺側に位置する凸部を設け、上記伝達ユニットのケースボディに、シリンダ部材の回転揺動に際して上記凸部が揺動端において当接する調整子を設けて、それを外部から進退調節可能とし、上記シリンダ孔に嵌入したピストンに、その一方のストローク端において、第１及び第２割出しテーブルユニットにおけるそれぞれのテーブルの係合溝に係合すると共にそれらのテーブルユニットの少なくとも一方の固定部分に係合してテーブルを固定位置に保持し、他方のストローク端において、第１及び第２割出しテーブルユニットにおけるそれぞれのテーブルの係合溝とシリンダ部材に係合してそれらのテーブルに対する回転力の伝達を行う動力伝達手段を設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
上記インデックス装置は、伝達ユニットにおける動力伝達手段として、ピストンに、その一方のストローク端において、第１及び第２割出しテーブルユニットにおけるテーブルの係合溝に係合すると共に、テーブルを回転自在に支持するそれぞれの位置決めガイドの少なくとも一方に設けた係合溝に係合して、それらのテーブルを固定位置に保持する突出部、及びシリンダ部材におけるシリンダ孔内にあって、上記ピストンの周辺側において、それぞれのテーブルの係合溝に係合した突出部がその係合状態を保持したままで、上記シリンダ孔の内底に設けた係合溝に係合して、それぞれのテーブルに対する回転力の伝達を行う突出部を設けることができる。
【００１１】
上記構成を有するインデックス装置においては、伝達ユニットにおけるピストンを一方のストローク端に保持し、第１及び第２割出しテーブルユニットにおけるそれぞれのテーブルの係合溝と、それらのテーブルユニットにおける少なくとも一方の位置決めガイドの係合溝にピストン上の突出部を係合した状態では、揺動ユニットにおけるロータリアクチュエータを駆動しても、両テーブルに対して回転力は伝達されず、それらのテーブルは停止状態に保持される。
また、上記ピストンを他方のストローク端に保持し、それぞれのテーブルの係合溝に係合した突出部を係合状態に保持したままで、ピストンの突出部をシリンダ部材におけるシリンダ孔の内底に設けた係合溝に係合し、この状態でロータリアクチュエータを駆動すると、それぞれのテーブルに対して回転力が伝達され、シリンダ部材に設けた凸部がケースボディの調整子に当接する位置まで回転揺動する。したがって、ロータリアクチュエータとピストンの選択的な駆動により、それぞれのテーブルを同期してインデックス回転させることができる。
【００１２】
このようなインデックス動作に際し、ロータリアクチュエータで駆動される揺動運動部分に、外部からの揺動角度調整機構である調整子を設置しているので、揺動停止位置の精度を高め、正確なインデックス動作を得ることができ、また、この角度調整の機能をロータリアクチュエータに求めることなく、伝達ユニット側にその機能を持たせたので、ロータリアクチュエータで構成する揺動ユニットの互換性を得ることができ、ロータリアクチュエータの装着、交換等に際して揺動角度調整の必要がなく、その装着を容易に行うことができる。
しかも、上記インデックス装置を揺動ユニットと伝達ユニットと２つの割出しテーブルユニットとに分割して構成しているため、メンテナンス性が改善される。
さらに、インデックス軸の軸線方向の両端に設けた第１及び第２割出しテーブルユニットは、１つのシリンダを用いた簡単な機構で、それらの割出しテーブルユニットにおけるテーブルの位置保持、解除、及び揺動のための動力伝達を同期して行うことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１ないし図５は、本発明に係るインデックス装置の好ましい一実施例を示している。このインデックス装置は、図３において明瞭に示しているように、揺動ユニット１と、伝達ユニット２と、第１及び第２割出しテーブルユニット４Ａ，４Ｂとを備え、これらの各ユニットを図１に示すように組み合わせることによって構成される。これらの組み合わせは、各ユニットを相互に所定の状態で嵌め合わせ、図示しないボルトにより相互に連結することにより行われるが、他の任意の連結手段を用いることもできる。
【００１４】
上記揺動ユニット１としては、ここでは圧縮空気で駆動されるベーンタイプのロータリアクチュエータにより構成した場合を示している。即ち、ベーン１２を備えた駆動軸１１をケーシング１０内に回転自在に収容し、ベーン１２の両面側に交互に導入する圧縮空気により揺動軸１１を一定の角度範囲内において揺動させ、それを揺動軸１１と一体の出力軸１３により外部に導出するようにしている。なお、図ではロータリアクチュエータとして上記ベーンタイプのものを示しているが、ベーンタイプだけでなく、揺動運動を行う任意アクチュエータを採用することができる。
【００１５】
上記伝達ユニット２は、そのケースボディ２０の一側外面に、揺動ユニット１を構成するロータリアクチュエータのケーシング１０をボルト等で固定することにより、該アクチュエータを並置状態で連結しており、また、そのケースボディ２０の下方端には、ロータリアクチュエータの出力軸１３に取り付けた歯車５１と噛合する歯車５２及び該歯車５２が取り付けられる筒軸状の伝動部材５０等が収容される空間２１を介して、ボディ連設部２０ａが嵌着固定されている。さらに、伝達ユニット２のケースボディ２０内にはシリンダ部材２２がベアリングにより回転自在に且つ気密に嵌入され、該シリンダ部材２２には、ピストン２５を摺動自在に嵌入するシリンダ孔２４を備えると共に、上記歯車５２を介して回転力が伝達される筒軸状の伝動部材５０が一体的に連設されている。また、図２に明瞭に示すように、該伝動部材５０の周辺側で、且つできるだけシリンダ部材２２の周辺部に位置させて、シリンダ部材２２の回転揺動に際してその揺動端でケースボディ２０に設けた調整子２８に当接する凸部２６を設けている。この凸部２６は、シリンダ部材２２の揺動の限界を与えるストッパとしての機能を有し、また、該凸部２６が当接する調整子２８，２９は、ロータリアクチュエータの回転角度の設定のために設けられるものである。そのため、この凸部２６は各調整子２８，２９に当接する複数個とすることができる。
【００１６】
上述のように構成したシリンダ部材２２は、揺動停止の際のストッパとしての機能、シリンダチューブとしての機能、及び歯車を取り付けることにより動力伝達機能を兼備するので、これにより部品点数を減らすことができると共に寸法を短縮することができ、また剛性を高めることができる。なお、上記シリンダ部材２２における伝動部材５０側に設けられる歯車５２は、該伝動部材５０に歯車加工することにより一体成形することができ、それによって一層剛性を高めることができる。
【００１７】
さらに、上記調整子２８，２９への凸部２６の当接による揺動の停止は、シリンダ部材２２の周辺部に設けた回転半径の大きい上記凸部２６を介して行われるので、前記従来例（図６）のように、継手部材６５の内周の爪部７３をロータリアクチュエータ６１の出力軸先端の突起７４と小さい回転半径で係合させる場合に比して、機械的強度を高めると共に、精度のよい角度調整を容易にすることができる。
【００１８】
一方、第１及び第２割出しテーブルユニット４Ａ，４Ｂは、図３及び図５に明瞭に示すように、それぞれ伝達ユニット２のケースボディ２０及びボディ連設部２０ａに取り付ける枠状の位置決めガイド４１Ａ，４１Ｂに、背面に複数の係合溝４３Ａ，４３Ｂを設けたテーブル４２Ａ，４２Ｂを、軸受４４Ａ，４４Ｂを介して回転自在に支持させ、位置決めガイド４１Ａ，４１Ｂにも各テーブルの係合溝に対応する係合溝４５Ａ，４５Ｂを設けることにより構成したものである。特に、第２割出しテーブルユニット４Ｂにおける位置決めガイド４１Ｂの係合溝４５Ｂは、該位置決めガイド４１Ｂの背面に間隙４６を介して突出形成した内向きフランジ４７に設けている。
【００１９】
上記シリンダ部材２２におけるシリンダ孔２４に摺動自在に嵌入したピストン２５は、シリンダ孔２４の内面に気密に接するシール部材３０を備え、そのシール部材３０の下部側と上部側に、それぞれ上動用圧力室３１と下動用圧力室３２を形成し、シリンダ部材２１にそれらの圧力室３１，３２に連通する圧縮空気の給排路３３，３４を設けている。これらの給排路３３，３４は、ロータリアクチュエータの圧力流体給排流路と共に、このインデックス装置を駆動する制御弁を介して圧力源に接続されるものである。
【００２０】
また、上記ピストン２５の両端には、該ピストンが上動したストローク端において、第１及び第２割出しテーブルユニット４Ａ，４Ｂに対して作用する動力伝達手段を設けている。即ち、上記ピストン２５の上端には、そのピストンが上動したストローク端において、第１割出しテーブルユニット４Ａにおけるテーブル４２Ａの背面の係合溝４３Ａと、位置決めガイド４１Ａに設けた係合溝４５Ａとの両者に係合して該テーブル４２Ａを所定の割出し位置に位置決めする突出部３５Ａを設けると共に、該ピストン２５の下端に突設して伝動部材５０内を貫通させた軸部２７の先端には、図３ないし図４からわかるように、第２割出しテーブルユニット４Ｂにおけるテーブル４２Ｂの背面の係合溝４３Ｂと、位置決めガイド４１Ｂの内向きフランジ４７に設けた係合溝４５Ｂとの両者に係合して該テーブル４２Ｂを所定の固定位置に位置決めする突出部３５Ｂを設けた係合輪３８を嵌着している。なお、上記係合溝４５Ａ，４５Ｂは、位置決めガイド４１Ａ，４１Ｂに限らず、ケースボディ２０等の固定部分に設けることもできる。
【００２１】
さらに、上記ピストン２５は、それが下動した他方のストローク端にも移動するものであるが、テーブル４２Ａの背面に設けた係合溝４３Ａは、この下動状態においてもピストン２５の突出部３５Ａに係合する程度の深さに形成し、また、第２割出しテーブルユニット４Ｂにおけるテーブル４２Ｂの係合溝４３Ｂも常に係合輪３８の突出部３５Ｂに係合する程度の深さに形成している。しかも、このピストン２５の下動時には、ピストンに設けた突出部３５Ａがテーブル４２Ａに設けた係合溝４３Ａから離脱し、また、係合輪３８に設けた突出部３５Ｂが位置決めガイド４１Ｂと内向きフランジ４７との間の間隙４６内に位置して係合溝４３Ａとの係合が外れるように形成している。一方、上記ピストン２５には、その下動時に上記シリンダ孔２４の内底に設けた係合溝３６に係合して、それぞれのテーブル４２Ａ，４２Ｂに対する回転力の伝達を行う突出部３７を設けている。したがって、ピストンの下動時には、それぞれのテーブルの係合溝４３Ａ，４３Ｂに係合した突出部３５Ａ，３５Ｂがその係合状態を保持したままで、ピストン２５の周辺部における突出部３７がシリンダ孔２４内の係合溝３６に係合し、それぞれのテーブルに対して回転力が伝達される。
【００２２】
上述のような構成において、円周上に均一に配設された各係合溝３６と突出部３７の凹凸数をｎとし、ロータリアクチュエータの揺動角を３６０°／ｎとすると、それぞれのテーブルをｎ分割で同期して正転または逆転させることが可能になる。
なお、位置決めガイド４１Ａを位置決めの基準とした場合、第２割出しテーブルユニット４Ｂにおける位置決めガイド４１Ｂの係合溝４３Ｂは、ピストン２５の下端に嵌着した係合輪３８における突出部３５Ｂに対し、位置保持に関する補助的な役割を果たすものであるから、位置決めガイド４１Ｂの係合溝４５Ｂは必ずしも設ける必要はない。また、位置決めガイド４１Ｂを位置決めの基準とした場合も同様である。
この実施例においては、ロータリアクチュエータからシリンダ部材２２における伝動部材５０に対して回転動力を伝達するために歯車５１，５２を用いる場合を示しているが、スプロケットを用いたチェーン駆動やタイミングベルト駆動等、任意の動力伝達機構を用いることができる。
【００２３】
上記構成を有するインデックス装置においては、伝達ユニット２におけるピストン２５を上方のストローク端に保持し、第１及び第２割出しテーブルユニット４Ａ，４Ｂにおけるそれぞれのテーブル４２Ａ，４２Ｂの係合溝４３Ａ，４３Ｂと位置決めガイド４１Ａ，４１Ｂの係合溝４５Ａ，４５Ｂとの両者にピストン２５の上下両端の突出部３５Ａ，３５Ｂを係合した状態では、揺動ユニット１におけるロータリアクチュエータを駆動しても、両テーブル４２Ａ，４２Ｂに対して回転力は伝達されず、それらのテーブル４２Ａ，４２Ｂは停止状態に保持され、テーブルの位置が突出部３５Ａ，３５Ｂにより拘束される。また、上記ピストン２５を下方のストローク端に保持し、上記テーブル４２Ａ，４２Ｂの係合溝４３Ａ，４３Ｂに係合した突出部３５Ａ，３５Ｂをその係合状態に保持したままで、ピストン２５の突出部３７をシリンダ孔２４の内底に設けた係合溝３６に係合し、この状態でロータリアクチュエータを駆動すると、両テーブル４２Ａ，４２Ｂに対して回転力が伝達され、シリンダ部材２２に設けた凸部２６がケースボディ２０の調整子２８，２９に当接する位置まで回転揺動する。したがって、ロータリアクチュエータとピストンの選択的な駆動により、テーブル４２Ａ，４２Ｂをインデックス回転させることができる。
【００２４】
上記インデックス装置においては、このようなインデックス動作に際し、ロータリアクチュエータで駆動される揺動運動部分に、外部からの揺動角度調整機構である調整子２８，２９を設置しているので、揺動停止位置の精度を高め、正確なインデックス動作を得ることができ、また、この角度調整の機能をロータリアクチュエータに求めることなく、伝達ユニット２側にその機能を持たせたので、ロータリアクチュエータで構成する揺動ユニット１の互換性を得ることができ、ロータリアクチュエータの装着、交換等に際して揺動角度の調整の必要がなく、その装着を容易に行うことができる。
しかも、上記インデックス装置を、揺動ユニット１と、伝達ユニット２と、第１及び第２割出しテーブルユニット４Ａ，４Ｂとに分割して構成しているため、メンテナンス性を改善することができる。
さらに、インデックス軸の軸線方向の両端にそれぞれ割出しテーブルユニット４Ａ，４Ｂを設け、１つのシリンダで、それらの割出しテーブルユニット４Ａ，４Ｂにおけるテーブル４２Ａ，４２Ｂの位置保持、解除、及び揺動のための動力伝達を同期して行うので、装置を簡単化し、部品点数を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るインデックス装置の実施例を示す断面図である。
【図２】図３におけるＡ−Ａ位置での断面図である。
【図３】上記実施例を分解して示す下面図である。
【図４】係合輪の背面図である。
【図５】第２割出しテーブルユニットの底面図である。
【図６】従来例の往動状態（右半）と復動状態（左半）の断面図である。
【符号の説明】
１    揺動ユニット
２    伝達ユニット
４Ａ  第１割出しテーブルユニット
４Ｂ  第２割出しテーブルユニット
１３    出力軸
２０    ケースボディ
２２    シリンダ部材
２４    シリンダ孔
２５    ピストン
２６    凸部
２７    軸部
２８，２９    調整子
３５Ａ，３５Ｂ  突出部
３６    係合溝
３７    突出部
３８    係合輪
４１Ａ，４１Ｂ  位置決めガイド
４２Ａ，４２Ｂ  テーブル
４３Ａ，４３Ｂ  係合溝
４５Ａ，４５Ｂ  係合溝
５０    伝動部材
５１，５２    歯車
【図１】
0003940863.tif 000002
【図２】
0003940863.tif 000003
【図３】
0003940863.tif 000004
【図４】
0003940863.tif 000005
【図５】
0003940863.tif 000006
【図６】
0003940863.tif 000007